《Marine Pollution Bulletin》文章：窥探大气沉降施肥效应下的潜在毒性作用—聚焦多环芳烃类物质

大气沉降是海洋外源性物质的重要来源，其中，氮、铁等营养物质的输入成为海洋初级生产力的重要支撑。然而，在营养物质沉降的同时，潜在毒性物质如有毒有机物因沉降量过低，由此引起的毒性作用往往被营养物质的施肥作用所掩盖，难以准确评估大气沉降的综合生态效应。
中国海洋大学课题组的张潮副教授基于在青岛沿岸采集的大气颗粒物样品，集成前人研究成果，提取出了颗粒物中存在显著毒性作用的多环芳烃类物质。通过设置接近近海大气多环芳烃类物质沉降通量的加富梯度（0.2-1.25 μg/L），以及模拟近海营养水平，开展针对典型赤潮藻种—中肋骨条藻（Skeletonema costatum）的培养实验。结果表明，气溶胶中多环芳烃类物质（AP-PAHs）加富对中肋骨条藻的半致死浓度（EC50）为0.62 μg/L，仅为美国环保署（EPA）认定的16种标准多环芳烃混合物（Standard-PAHs，1.22 μg/L）的一半，表明前者具有更高的毒性。转录组结果进一步发现，在低浓度加富条件下（0.2 μg/L），AP-PAHs对中肋骨条藻光合系统的毒性主要集中在PSII的核心蛋白如PsbM, PsbO, PsbQ, PsbU, Psb27和Psb28；当加富浓度增加至1.25 μg/L时，影响扩展至PSI的核心蛋白如PsbA, PsbB。不同的是，Standard-PAHs加富并没观察到对光合系统的类似影响。以上结果表明，大气多环芳烃类物质沉降对中肋骨条藻的影响是16种标准多环芳烃和其它类极性的未知有毒有机物共同作用的结果。未来研究需进一步探明该类物质的组成及来源。
该研究揭示了在接近现实条件下，多环芳烃类物质加富对中肋骨条藻的毒性作用机制。鉴于天然藻群落对外源毒性物质往往较模式藻更为敏感，由此引起的生态风险值得持续关注。

来源：Marine Pollution Bulletin