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河口水化学条件复杂多变,其中盐度和溶解性有机质是影响重金属毒性的关键因素。盐度和溶解性有机质不仅会影响重金属的生物有效性和生物累积,还会影响生物的生理,改变生物对重金属的内在敏感度。本论文选用光滑河蓝蛤为作为模式生物,以毒代动力学-毒效动力学模型为框架,结合稳定同位素示踪实验和毒性测试,研究河口水化学条对铜(Cu)生物累积和毒性的影响,获得研究结果如下:(1)盐度对光滑河蓝蛤Cu生物累积和毒性的影响:当Cu浓度较低时(6-9μg/L),在5-30盐度范围内,Cu的吸收速率常数[L/(g·h)]随盐度上升而显著降低,且可用经验方程“吸收速率常数=1/(1.35+0.116·盐度)”定量描述。当Cu的浓度较高时(300-500 μg/L),盐度对Cu生物累积的抑制作用不显著,Cu的毒性随盐度的升高而增大。在盐度5、15和30条件下,Cu的半致死浓度分别为269μg/L、224 μg/L和192 μg/L。Cu毒性的增大可以解释为致死速率随着盐度的升高而增大,即从0.44mg/(μg·h)上升至2.08mg/(μg·h),其可能的生理学机制是偏离生物的最适宜盐度造成渗透压胁迫。(2)波动盐度对Cu生物累积和毒性的影响:光滑河蓝蛤暴露于低浓度(7-10μg/L)的Cu72h;当盐度恒定为5、15和25时,Cu的吸收速率常数分别为0.877L/(g·h)、0.554L/(g·h)和 0.410L/(g·h);当盐度以12h 为周期在 5-25 范围内连续波动时,Cu的生物累积曲线可根据恒定盐度条件下测定的吸收速率常数进行预测,预测值与实测值吻合度较高,1:1回归线的r2为0.915。光滑河蓝蛤暴露于高浓度(422-500 μg/L)的Cu 72 h;当盐度在5-25范围内周期波动时,蛤的生存率亦可由3个恒定盐度条件下所获取的毒代动力学-毒效动力学模型参数预测,预测值与测量值的1:1回归线的r2达0.969。(3)溶解性有机质(DOC)对Cu生物累积和毒性的影响:DOC的浓度较低(<2.50mg/L)时,DOC主要通过络合作用改变Cu的形态分布,降低Cu的吸收速率常数,从而减小Cu的累积;且在低Cu浓度条件下,DOC对Cu吸收的抑制作用更显著。当DOC浓度较高(>2.50mg/L)时,Cu的生物累积反而更大,其原因是DOC在盐分作用下发生絮凝,絮凝物吸附溶液中的Cu,进而被蛤误食进入消化道中。通过絮凝DOC摄入的Cu并未完全被蛤吸收,因而并未导致更高的毒性。综上,本论文运用毒代动力学-毒效动力学模型定量研究了盐度和溶解性有机质对光滑河蓝蛤Cu累积和毒性的影响。该模型可为预测河口水体Cu的生态风险以及制定相应的水质基准提供框架,并可推广至不同的金属和生物物种,为科学管理河口生态系统提供工具。