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主持人 論文著作 研究室成員 歷屆博士後 歷屆畢業生 研究成果

(1) 以台灣蜆為基礎之蜆殼律動動態監測水域砷暴露濃度


本研究以臺灣蜆為基礎之線上生物監測系統為生物鑑定工具,以蜆每日開闔韻律作為生物終點。以希爾模式建構描述台灣蜆隨反應時間改變劑量反應動力方程式,結合時變半數影響效應濃度及對數常態特性迴歸之每日蜆殼開闔律動函數,成功地模擬台灣蜆暴露於含砷之水域。以機率為基礎之方法結合時變劑量與開闔行為反應關係,藉此能達到估測水域中時變之砷濃度變化。本研究亦成功開發貝類生理行為監測系統(專利編號M319458)及模組化雙殼貝開闔監測系統(專利編號M383768)獲經濟部智慧財產局專利。

圖1. (A)亞洲蜆暴露於砷之每日開殼機率之預測;(B)以均方根誤差法比較模式預測與實驗監測結果之差異不同砷濃度;亞洲蜆暴露於砷濃度為(C)0,(D)0.3,(E)0.5,(F)1,(G)5,及(H)10 mg L-1下之蜆殼律動監測結果

圖1. (A)亞洲蜆暴露於砷之每日開殼機率之預測;(B)以均方根誤差法比較模式預測與實驗監測結果之差異不同砷濃度;亞洲蜆暴露於砷濃度為(C)0,(D)0.3,(E)0.5,(F)1,(G)5,及(H)10 mg L-1下之蜆殼律動監測結果


(2) 以系統層級法研析養殖生物暴露於連續脈衝及擾動砷濃度之影響


本研究以系統層級法結合生物可獲取率與生態生理推估吳郭魚及淡水蜆暴露於擾動及脈衝之砷環境下,其生物能量支出分配及行為改變之影響,本研究設定一系列之不同砷暴露頻率包含周期性脈衝及正弦波動暴露。本研究結果顯示暴露頻率及脈衝時間對吳郭魚之安全機率產生顯著之影響,而淡水蜆則不顯著,此外,吳郭魚暴露於周期性脈衝及正弦波動之砷濃度下皆會增加能量支出成本,以適應環境調節。本研究所提出之系統架構將有效地被應於現地環境當中進行時變污染物暴露濃度之風險評估。

圖2. 以系統層級架構描述生物體暴露砷濃度之生態生體之行為變化。圖中Cb, D, D0, H及S分別代表生物體中砷濃度、累積損害程度、損害閥值、累積性危號及安全機率;ku、ke、kk及kr代表生物體經由水體對砷之吸收、排除速率常數以與累積生物體內之砷引起之殺害及修復速率。

圖2. 以系統層級架構描述生物體暴露砷濃度之生態生體之行為變化。圖中Cb, D, D0, H及S分別代表生物體中砷濃度、累積損害程度、損害閥值、累積性危號及安全機率;ku、ke、kk及kr代表生物體經由水體對砷之吸收、排除速率常數以與累積生物體內之砷引起之殺害及修復速率。


(3) 以次細胞分配結合以生物配體模式為基礎之毒理動力評估鎘對虹鱒之毒性


本研究發展一整合型毒理模式探討虹鱒魚暴露鎘環境下所引起之毒性效應,以次細胞分配模式在代謝解毒及代謝活化庫做為生物體之解毒及易感能力,且針對鎘之鍵結在虹鱒魚鰓膜表面後對器官之吸收、排除、解毒及修復機制。研究結果顯示,解毒與排除能力兩者間呈現互補調節之關係,而修復及排出速率則呈現正相關性。本研究建議此一機制模式連結生物配體模式、損害評估模式及次細胞分配模式可成功地探究在細胞及器官尺度下生物體應對金屬之生態生理反應。
圖 3.結合次細胞分配、生物配體、損害評估等機制模式下所推估之關鍵參數之連結示意圖
圖 3.結合次細胞分配、生物配體、損害評估等機制模式下所推估之關鍵參數之連結示意圖

 

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