全氟辛烷磺酸盐(英文全称,PFOS)作为新型的持久性环境污染物,由于分布广泛、生物蓄积性强、毒性大等特征而迅速成为近年来研究者关注的热点。目前主要的试验动物是哺乳动物,对无脊椎动物的研究几乎是空白。本研究以PFOS作为实验毒物,盐度作为影响因子,选择广盐性甲壳动物一中华绒螯蟹作为研究对象,运用生态毒理学的原理和方法,采用形态学、生物化学、生理学,及液相色谱／质谱-质谱联用(HPLC/MS-MS)等技术手段,综合研究了不同盐度下中华绒螯蟹对PFOS的累积特征及毒性响应,结果可为河口和近海岸等盐度多变地区全氟化合物的生态风险评估提供参考。主要研究结果和结论如下：一、试验蟹首先在盐度分别为0‰,3‰,6‰水中进行驯养2周,之后每个盐度处理分别溶入PFOS母液,使水体的浓度为0、500和5000μg/L。试验共分为9组(3×3因子),分别于暴露开始后的0、7、21d、净水恢复7d取样分析。每个盐度下以不添加PFOS的组作对照,探讨了PFOS累积含量变化及组织的损伤情况。1、组织累积量的变化：测定了可食部分一肝胰腺、肌肉组织中PFOS累积量的变化。结果发现,本研究中试验蟹有较高的本底值,肝胰腺与肌肉PFOS湿重分别为48.21±3.32ng/g与4.57±0.79ng/g,本底值可能来源于工业污染。21d的蓄积试验结果表明,中华绒螯蟹肝胰腺对PFOS的富集能力高于肌肉,且短期清除(7d)无法恢复至正常的本底水平。比较不同盐度的影响结果,500μg/L暴露组在7d时随着盐度的增加,肝胰腺PFOS含量有上升趋势,但差异不显著(P>0.05),而5000μg/L暴露组在7d时,6‰盐度组中PFOS含量显著高于对照组与3‰盐度组(P<0.05)。表明盐度上升增加了中华绒螯蟹对PFOS的积累,且较高的PFOS浓度与盐度之间有明显的交互作用。清除阶段的结果表明,盐度组的清除速度高于淡水组,提示不同盐度水平对PFOS的富集与清除速度均有影响。2、组织显微结构的变化：观察了PFOS暴露下机体的肝胰腺和鳃组织显微结构的变化情况。结果发现,PFOS胁迫下中华绒螯蟹肝胰腺和鳃组织显微结构受到了一定程度的损伤,且损伤程度随着PFOS浓度的增大和暴露时间的延长而有所加重。与对照组相比,PFOS暴露组肝胰腺肝小管管腔变大,单层柱状上皮细胞肿大；B细胞数量减少,且空泡数量增多、体积增大。21d后,5000μg/L PFOS暴露组部分肝小管的基膜破裂,基膜与单层柱状细胞之间形成明显的空泡；柱状上皮细胞的细胞质颜色加深,细胞核固缩,细胞内物质外泄。鳃组织中,与对照组相比,可见鳃叶增厚,血腔增大,鳃轴血腔中的血细胞增多,角质膜呈波纹状拱起,上皮层受到破坏等症状。21d后,5000μg/L PFOS处理组,上皮细胞层出现空泡,上皮层损坏程度加大。观察不同盐度处理组的结果,发现PFOS对中华绒螯蟹显微结构损伤程度未受到盐度水平的明显影响。二、试验蟹首先在盐度分别为0‰,3‰,6‰水中进行驯养2周,之后每个盐度处理分别溶入PFOS母液,使水体的浓度为0、500和5000μg/L。试验共分为9组(3×3因子),分别于暴露开始后的1、4、7d取样分析。每个盐度下以不添加PFOS的组作对照,探讨对机体渗透调压节和呼吸与能量代谢方面的变化。1、对机体渗透压调节的影响：分别测定了不同盐度和PFOS处理下中华绒螯蟹血清渗透压、离子浓度、鳃组织Na+-K+-ATPase活性变化。研究结果表明,试验第7d,5000μg/L PFOS暴露组与500μg/L PFOS暴露组和对照组相比,蟹血清中K+离子浓度显著升高,而渗透压、Na+离子浓度和鳃组织Na+-K+-ATPase活性显著降低(P<0.05)。另外,盐度水平与PFOS暴露浓度对中华绒螯蟹鳃组织Na+-K+-ATPase活性和血清K+离子浓度的影响存在交互作用,且随着暴露时间的延长出现不同程度的变化。研究表明水体中盐度的升高,将通过改变机体的渗透压调节能力而增加了PFOS的毒性风险。2、对呼吸与能量利用的影响：测定了不同盐度和PFOS处理下中华绒螯蟹血液生理生化指标、肝糖原含量,以及鳃组织呼吸代谢酶一细胞色素C氧化酶(CCO)及乳酸脱氢酶(LDH)活性变化。结果发现,试验第7d,5000μg/L PFOS暴露组与500μg/L PFOS暴露组和对照组相比,蟹的CCO活性与血淋巴血蓝蛋白含量下降(P<0.05)；7d暴露过程中,蟹血糖含量上升伴随着肝糖原含量下降(P<0.05),且LDH活性不断增强、乳酸含量升高。提示中华绒螯蟹通过激活无氧代谢途径及分解肝糖原形成葡萄糖,来应对PFOS胁迫过程中的能量需要。试验同时表明,盐度水平与PFOS暴露浓度对中华绒螯蟹血淋巴血蓝蛋白含量和CCO活性存在交互作用。