[发明专利]一种基于食物链营养级联效应评价PE微塑料生态危害的方法

说明书

本发明提供了一种基于食物链营养级联效应评价PE微塑料生态危害的方法，属于水环境污染监测技术领域。本发明构建二级营养系统和三级营养系统，通过明确微塑料对浮游生物行为、数量等产生影响继而改变食物链营养级联效应来评价微塑料的生态毒性。所述方法采用远低于急性毒性实验的浓度，探讨个体不至死的情况下，低浓度微塑料通过影响自然界广泛存在的物种关系，最终改变群落组成和结构，是更加严谨的评价方法，能够得出更加安全的环境响应浓度，为正确制定污染物排放标准提供了依据。

技术领域

本发明属于水环境污染监测技术领域，具体涉及一种基于食物链营养级联效应评价PE微塑料生态危害的方法。

背景技术

近年来，新型污染物微塑料受到人们越来越广泛的关注。微塑料分为初生微塑料和次生微塑料，初生微塑料是指经过河流、污水处理厂等而排入水环境中的塑料颗粒工业产品；次生微塑料指的是塑料制品在自然界中经历了摩擦、碰撞、风化和生物降解等作用形成的直径小于5mm的塑料碎片和颗粒。微塑料存在于水体、空气和土壤中，并随着洋流、风力等自然因素被广泛传播。在水体中，微塑料易被浮游动物和鱼类等水生生物吞食，并产生富集效应，从而对水生生态系统产生危害。

小球藻(vulgaris)绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻，一种圆球形单细胞藻类，直径大约有3～8μm。大型溞(Daphniamagna)属于节肢动物门的一种浮游生物，具有生命周期短、繁殖快等特点，是一种优良的标准实验材料。豆娘(Ischnurarufostigma Selys)幼虫是淡水湖泊中占主导地位的无脊椎捕食者，能够攻击、捕获和消化大型溞。

现有的研究主要集中在微塑料对浮游生物个体毒性效应方面，而微塑料影响下浮游生物种间关系和食物链营养级联效应变化的研究仍然存在不足，如何从食物链功能转变评价微塑料等环境污染物危害尚没有先例。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于食物链营养级联效应评价PE微塑料生态危害的方法，从群落的角度全面评估了微塑料对水生生态系统的风险。

本发明提供了一种基于食物链营养级联效应评价PE微塑料生态危害的方法，包括以下步骤：

1)将PE微塑料、指数生长的小球藻藻液和大型溞置于同一体系中，形成二级营养系统，同时设置不含PE微塑料的对照二级营养系统；

2)将PE微塑料、指数生长的小球藻藻液、大型溞和豆娘幼虫置于同一体系中，形成三级营养系统，同时设置不含PE微塑料的对照三级营养系统；

3)在同一时期分别统计二级营养系统、三级营养系统、对照二级营养系统和对照三级营养系统中藻细胞密度；

4)将得到的二级营养系统和三级营养系统中藻细胞密度带入公式I中，计算营养级联效应，将对照二级营养系统和对照三级营养系统中藻细胞密度带入公式I中，计算对照营养级联效应；

营养级联效应＝ln(Np+/Np-) 公式I

式中，Np+表示三级营养系统或对照三级营养系统中藻细胞密度，单位为cells/mL；

Np-表示二级营养系统或对照二级营养系统中藻细胞密度，单位为cells/mL；

5)将步骤4)中所述营养级联效应与对照营养级联效应进行统计分析，当两者存在显著性差异时，判断PE微塑料对生态产生危害，反之则没有产生危害；

步骤1)和步骤2)之间没有时间顺序的限制。

优选的，步骤1)或步骤2)中小球藻藻液中小球藻的初始密度为1×10⁴～5×10⁴cells/mL。

优选的，步骤1)或步骤2)中大型溞的密度为100只·L^-1；