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四种石油分散液对栉孔扇贝和刺参的急性毒性研究

周媛媛 林雨霏 石晓勇 韩秀荣 李志林 吴老五

引用本文:
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四种石油分散液对栉孔扇贝和刺参的急性毒性研究

    作者简介: 周媛媛(1993-), 女, 山东日照人, 硕士, 主要研究方向为海洋化学, E-mail:1003289295@qq.com;
    通讯作者: 石晓勇, shixy@ouc.edu.cn
  • 基金项目: 国家海洋局海洋减灾中心科研项目 2014AA060

  • 中图分类号: X171.5

Toxicity of petroleum hydrocarbon pollutants on Chlamys Farreri and Apostichopus Japonicus

    Corresponding author: Xiao-yong SHI, shixy@ouc.edu.cn ;
  • CLC number: X171.5

  • 摘要: 选择栉孔扇贝(Chlamys farreri)和刺参(Apostichopus japonicus)作为受试生物,采用半静态试验法测定了原油、燃料油分散液(WAF)以及添加消油剂后的乳化液(DWAF)对两种生物的毒性效应。采用概率单位算法并利用SPSS 13.0进行数据处理,计算出96h-LC50。结果表明,4种石油烃对栉孔扇贝和刺参的96h-LC50为:DWAF燃料油(1.14 mg/L,0.16 mg/L)> DWAF原油(1.39 mg/L,0.74 mg/L)> WAF燃料油(1.80 mg/L,4.10 mg/L)> WAF原油(3.40 mg/L,6.44 mg/L)。4种石油分散液对两种生物均有明显致毒效应;轻质油(燃料油)的毒性效应较重质油(原油)大;加入消油剂后石油烃毒性增强,并且对刺参的毒性增强更明显,建议使用栉孔扇贝和刺参共同评估海洋溢油生态损害。
  • 图 1  石油烃测定的标准曲线

    Figure 1.  Petroleum hydrocarbon standard curve

    表 1  WAF燃料油毒性实验结果

    Table 1.  The toxic effects of WAFfuel oil

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    表 2  DWAF燃料油毒性实验结果

    Table 2.  The toxic effects of DWAFfuel oil

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    表 3  WAF原油毒性实验结果

    Table 3.  The toxic effects of WAFcrude oil

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    表 4  DWAF原油毒性实验结果

    Table 4.  The toxic effects of DWAFcrude oil

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    表 5  WAF燃料油毒性实验结果

    Table 5.  The toxic effects of WAFfuel oil

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    表 6  DWAF燃料油毒性实验结果

    Table 6.  The toxic effects of DWAFfuel oil

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    表 7  WAF原油毒性实验结果

    Table 7.  The toxic effects of WAFcrude oil

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    表 8  DWAF原油毒性实验结果

    Table 8.  The toxic effects of DWAFcrude oil

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    表 9  四种分散液对栉孔扇贝一元剂量-效应方程、96h-LC50及95%置信区间

    Table 9.  Does-effect equation, 96h-LC50 and 95% confidence interval of chlamys farreri

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    表 10  四种分散液对刺参一元剂量-效应方程、96h-LC50及95%置信区间

    Table 10.  Does-effect equation, 96h-LC50 and 95% confidence interval of apostichopus japonicus

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    表 11  不同石油烃污染物对海洋底栖贝类影响的毒性参数

    Table 11.  Toxicity parameters of different petroleum hydrocarbon pollutants on marine benthic shellfish

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    表 12  不同石油烃污染物对海洋棘皮动物影响的毒性参数

    Table 12.  Toxicity parameters of different petroleum hydrocarbon pollutants on marine echinoderms

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  • [1] 彭小明, 周后珍, 谢翼飞, 等.石油类突发水污染事故应急处理技术研究进展[J].安全与环境学报, 2011, 11(5):240-244. doi: 10.3969/j.issn.1009-6094.2011.05.054
    [2] 韩方园, 杨开亮, 邢小丽, 等.几种溢油分散剂对斑马鱼的急性毒性效应[J].上海海事大学学报, 2010, 31(3):86-89. doi: 10.3969/j.issn.1672-9498.2010.03.016
    [3] NORDTUG T, OLSEN A J, ALTIN D, et al.Oil droplets do not affect assimilation and survival probability of first feeding larvae of North-East Arctic cod[J]. Science of the Total Environment, 2011, 412/413:148-153. doi: 10.1016/j.scitotenv.2011.10.021
    [4] 杨庆霄, 高光智.化学消油剂对孔石莼生长影响的研究[J].海洋学报, 1997, 19(3):45-49.
    [5] 贾新苗, 张彤, 田胜艳.海洋环境中溢油与沉积物间的相互作用研究概述[J].海洋信息, 2016(3):34-42. doi: 10.3969/j.issn.1005-1724.2016.03.005
    [6] 夏文香, 杨乐, 叶志波, 等.化学分散剂对海洋溢油与颗粒物之间相互作用的影响[J].海洋环境科学, 2016, 35(4):623-627.
    [7] FINGAS M F.The basics of oil spill cleanup[J]. Journal of Fusion Energy, 2001, 12(1-2):53-57.
    [8] WILSON K G, RALPH P J.Laboratory testing protocol for the impact of dispersed petrochemicals on seagrass[J]. Marine Pollution Bulletin, 2012, 64(11):2421-2427. doi: 10.1016/j.marpolbul.2012.08.004
    [9] KAHLE T, ZAUKE G P.Bioaccumulation of trace metals in the copepod Calanoides acutus from the Weddell sea (Antarctica):comparison of two-compartment and hyperbolic toxicokinetic models[J]. Aquatic Toxicology, 2002, 59(1/2):115-135.
    [10] 陈皓鋆, 房建孟, 印春生, 等.经消油剂处理的石油水溶组分对刺参幼参的急性毒性研究[J].海洋环境科学, 2012, 31(3):414-417. doi: 10.3969/j.issn.1007-6336.2012.03.022
    [11] 贾晓平, 林钦, 蔡文贵, 等.原油和燃油对南海重要海水增养殖生物的急性毒性试验[J].水产学报, 2000, 24(1):32-36.
    [12] GB 17378.7-1998, 海洋监测规范第7部分: 近海污染生态调查和生物监测[S].
    [13] GB/T 18420.2-2009, 海洋石油勘探开发污染物生物毒性第2部分: 检验方法[S].
    [14] WIDDOWS J, NASCI C, FOSSATO V U.Effects of pollution on the scope for growth of mussels (Mytilus galloprovincialis) from the Venice Lagoon, Italy[J]. Marine Environmental Research, 1997, 43(1/2):69-79.
    [15] 韩刚.东海大规模赤潮对中华哲水蚤和黑褐新糠虾的生态毒理学研究[D].北京: 中国科学院研究生院(海洋研究所), 2006.
    [16] 薛秋红, 孙耀, 王修林, 等.紫贻贝对石油烃的生物富集动力学参数的测定[J].海洋水产研究, 2001, 22(1):32-36.
    [17] 许贻斌, 郑惠东, 陈宇锋, 等.石油烃分散液对华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)的急性毒性影响[J].福建水产, 2014, 36(6):446-452.
    [18] 陈建华, 阎斌伦, 李盈蕾, 等.石油烃和镉对毛蚶的急性毒性与联合毒性效应研究[J].水生态学杂志, 2010, 3(3):85-89.
    [19] 高象贤, 刘兴盛.重金属及石油对刺参幼虫及稚参阶段的亚致死影响[J].水产科学, 1987, 6(3):4-8.
    [20] 吕福荣.石油烃污染对马粪海胆的毒性效应及分子机制研究[D].大连: 大连海事大学, 2009.
    [21] 高亚丽, 朱睿, 吕昕璐, 等.生物降解型消油剂处理燃料油对黄海胆(Glyptocidaris crenularis)胚胎发育的影响[J].海洋科学进展, 2014, 32(4):535-542. doi: 10.3969/j.issn.1671-6647.2014.04.011
    [22] 杨柏林, 吕昕璐, 高翔, 等.消油剂和120#船舶燃料油对海胆胚胎发育的复合毒性影响[J].海洋环境科学, 2013, 32(6):814-817.
    [23] 钱国栋, 赵宇鹏.消油剂对环境生物毒性评价研究[J].船海工程, 2014, 43(5):108-111. doi: 10.3963/j.issn.1671-7953.2014.05.029
    [24] RAMU K, KAJIWARA N, SUDARYANTO A, et al.Asian mussel watch program:contamination status of polybrominated diphenyl ethers and organochlorines in coastal waters of Asian countries[J]. Environmental Science & Technology, 2007, 41(13):4580-4586.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-27
  • 录用日期:  2018-01-22
  • 刊出日期:  2019-06-20

四种石油分散液对栉孔扇贝和刺参的急性毒性研究

    作者简介:周媛媛(1993-), 女, 山东日照人, 硕士, 主要研究方向为海洋化学, E-mail:1003289295@qq.com
    通讯作者: 石晓勇, shixy@ouc.edu.cn
  • 1. 中国海洋大学 化学化工学院, 山东 青岛 266100
  • 2. 中国海洋大学 海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室, 山东 青岛 266100
  • 3. 国家海洋局海洋减灾中心, 北京 100194
基金项目:  国家海洋局海洋减灾中心科研项目 2014AA060

摘要: 选择栉孔扇贝(Chlamys farreri)和刺参(Apostichopus japonicus)作为受试生物,采用半静态试验法测定了原油、燃料油分散液(WAF)以及添加消油剂后的乳化液(DWAF)对两种生物的毒性效应。采用概率单位算法并利用SPSS 13.0进行数据处理,计算出96h-LC50。结果表明,4种石油烃对栉孔扇贝和刺参的96h-LC50为:DWAF燃料油(1.14 mg/L,0.16 mg/L)> DWAF原油(1.39 mg/L,0.74 mg/L)> WAF燃料油(1.80 mg/L,4.10 mg/L)> WAF原油(3.40 mg/L,6.44 mg/L)。4种石油分散液对两种生物均有明显致毒效应;轻质油(燃料油)的毒性效应较重质油(原油)大;加入消油剂后石油烃毒性增强,并且对刺参的毒性增强更明显,建议使用栉孔扇贝和刺参共同评估海洋溢油生态损害。

English Abstract

  • 随着海上运输业和海上采油业的发展,近十几年来,海上溢油事故及其他形式的石油污染事故频发[1],溢油污染已成为各种海洋污染类型中发生频率最高、分布面积最广、危害程度最大的污染源。在海上溢油清除过程中,消油剂扮演着十分重要的角色。其原理是通过表面活性剂的化学作用将油类乳化分散成细小油滴以加速溶解,增加水体中的含氧量及细菌对石油的降解速度。但加入消油剂后的石油乳化分散液会溶解更多毒性较大的多环芳烃,不仅会提高海洋生物的死亡率[2],而且会增加海水浑浊度,影响浮游植物的光合作用,降低水体初级生产力[3],并对水生植物的再生细胞造成不可复原的损害,导致水生植物发生亚致死的情况[4]。油滴与海水中的悬浮颗粒物SPM(suspended particle material)结合形成油—悬浮颗粒物聚合物OSAs(oil-SPM aggregations),OSAs可以沉降至沉积层而将油从水体中去除[5],但是由于海底缺乏石油烃降解菌及其生长的有利条件,海底积累的OSAs可能会在环境中长期存在,并影响底栖生物群落及海洋生态系统[6]。美国、加拿大、日本及欧洲等多国对消油剂的使用都持谨慎态度,在机械清除无效或海区环境不适宜时才允许使用,且禁止在沿海及养殖区使用[7]

    目前国内外学者对消油剂毒性效应的研究主要集中在鱼类[2-3]、藻类[8]、浮游动物方面,关于消油剂对底栖生物毒性效应的研究鲜见报道。栉孔扇贝(Chlamys farreri)是我国浅海重要的经济贝类,代谢能力差,对石油烃具有很强的富集作用[9],刺参(Apostichopus japonicus)是我国沿海海区的重要经济物种,对石油烃非常敏感[10]。本文选择栉孔扇贝和刺参作为底栖生物的受试生物,选择原油、燃料油以及分别被消油剂处理过的分散液作为污染物,研究以上4种石油分散液对两种生物的急性毒性效应,测定其毒性效应参数。为海洋溢油生态损害评估和制定及消油剂的合理使用策略提供理论依据。

    • 栉孔扇贝、刺参均购买于青岛市田横岛,扇贝体重为18±2 g,壳长50±10 mm。将栉孔扇贝放在洁净的海水中驯养3~4 d,每天100%换水并投喂适量饵料,选择能正常滤食、反应灵敏的个体进行毒性实验。刺参放在洁净的海水中驯养3 d,每天100%换水并投喂适量饵料,实验前24 h停止投喂,选择体态粗壮、表皮完好、伸展自然、背部肉刺坚挺、附壁且反应灵敏的健康刺参随机分组,刺参收缩体长为50±10 mm,用纱布吸干体表水份后重量为2.5±1 g。

    • 原油(BXPT,采自中海油渤西区块);燃料油(HSFO 380CST,船用燃料油);消油剂(浓缩型,恒海牌);正己烷(AR,国药集团)。

    • 石油烃水溶解组分(WAF)的制备:将试验油品和过滤海水按体积比1: 10混合[11],置于2 L三角瓶中。其中试验油品在使用时经过加热软化,海水经0.45 μm醋酸纤维膜过滤,在灭菌锅中经过120℃,20 min的条件灭菌;在振荡器上震荡24 h,于分液漏斗中静置2 d后取下清液(即为WAF母液)保存于棕色的试剂瓶中;并于4~6℃的冰箱中保存。

      经溢油分散剂处理的石油烃乳化液(DWAF)的制备:为了与WAF保持一致,将过滤海水、试验油品、溢油分散剂按体积比100: 10: 1混合,置于2 L三角瓶中。其中试验油品在使用时经过加热软化,海水经0.45 μm醋酸纤维膜过滤,在灭菌锅中经过120℃,20 min的条件灭菌;在振荡器上震荡24 h,于分液漏斗中静置2 d后取下清液(即为DWAF母液)保存于棕色的试剂瓶中;并于4~6℃的冰箱中保存。

    • 石油烃母液浓度的测定:取1.2.1中制备的石油烃类污染物母液5 mL于分液漏斗中,加入50 mL Milli-Q水,5 mL 1: 3的硫酸,用10 mL正己烷分两次萃取,用紫外分光光度计在225 nm下测定吸光度[12]。最终获得WAF燃料油母液石油烃浓度为74 mg/L,DWAF燃料油母液石油烃浓度为441 mg/L,WAF原油母液石油烃浓度为44 mg/L,DWAF原油母液石油烃浓度为561 mg/L。

      标准浓度曲线的测定和绘制:移取5.00 mL油标准(1.000 g/L)于盛有少量正己烷的50 mL容量瓶中,用正己烷稀释至标线,混匀,即得浓度为100 mg/L油标准使用液。分别移取0.50,1.00,1.50,2.00,4.00,6.00,7.00 mL油标准使用液于盛有少量正己烷的10 mL比色管中,加正己烷稀释至刻度,混匀,即得浓度分别为5.0,10.0,15.0,20.0,40.0,60.0,70.0 mg/L油标准系列。以正己烷作参比,在波长225 nm下测定吸光度,绘制石油烃测定的标准曲线。

      图  1  石油烃测定的标准曲线

      Figure 1.  Petroleum hydrocarbon standard curve

    • 栉孔扇贝:根据预实验结果,将已知浓度的石油烃母液(WAF燃料油浓度为74 mg/L,DWAF燃料油浓度为441 mg/L,WAF原油浓度为44 mg/L,DWAF原油浓度为561 mg/L)按不同体积加入12 L海水中,使实验液石油烃浓度达到设置的梯度(WAF燃料油、DWAF原油:0、1.0、3.0、5.0、8.0和12.0 mg/L;DWAF燃料油:0、0.5、1.0、2.0、3.0和5.0 mg/L;WAF原油:0、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0和8.0 mg/L),每组设置3个平行,以过滤海水为空白对照组,空白对照组全程只换水不换容器。每组随机放入30只栉孔扇贝,实验时间96 h。实验期间温度控制在20±2℃,连续充氧且禁食,为避免实验过程中水质的污染,每天全量换水换新容器一次,并添加石油烃母液,保证换水后浓度与初设浓度一致,于3 h、20 h、96 h时观察,及时拣出死亡的贝。扇贝死亡以鳃呈自由漂浮状、贝壳完全张开、受轻微刺激后无反应为准。记录96 h内的累积死亡数。

      刺参:实验液浓度设置按总体积12 L设计。将已知浓度的石油烃母液(同上)按不同体积加入到海水中,使实验液达到设置的浓度梯度(WAF燃料油、WAF原油:0、1.0、2.0、3.0、5.0、8.0、12.0 mg/L;DWAF燃料油:0、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 mg/L;DWAF原油:0、1.0、2.0、3.0、5.0、8.0 mg/L),浓度梯度参考预实验结果设定,每组浓度设置3个平行,以过滤海水为空白对照组,空白对照组全程只换水不换容器。每组随机放入10头刺参,实验持续时间为96 h。实验期间温度控制在20±2℃,连续充氧且禁食,每天全量换水换新容器一次并添加适量的石油烃母液,保证换水后浓度与初设浓度一致,于4 h、20 h、30 h、96 h时观察,每次观察后将死亡的刺参及时取出,刺参死亡以沉入鱼缸的底部无附着、管足收缩、对轻微刺激无反应为准,表皮出现溃烂的活参也作为死亡参处理。记录96 h内刺参的累积死亡数。

    • 采用概率单位算法[13]并利用SPSS 13.0进行数据处理,求得回归方程并进行可靠性检验,计算半致死浓度LC50及95%置信区间。

    • 实验过程中,对照组栉孔扇贝触足伸缩、滤食、呼吸和对外界物理刺激均无明显变化,视为无死亡。栉孔扇贝在4种石油烃中的中毒症状基本相似。刚加入石油烃时,所有实验组的扇贝都紧闭,外套膜触手极少伸出,过滤活动基本停止。随着时间的延长,3 h时,低浓度组(WAF燃料油 < 12.0 mg/L, DWAF燃料油 < 5.0 mg/L,DWAF原油 < 8.0 mg/L)的扇贝与对照组无明显差异,外套膜正常收缩,贝壳张开距离为3.5 cm左右,当WAF燃料油的浓度为12.0 mg/L,DWAF燃料油浓度大于3.0 mg/L,DWAF原油浓度大于5.0 mg/L时,扇贝均是半张开的,张开距离约为1~1.5 cm,甚至有部分扇贝是完全闭合的。20 h时,4种分散液中,各个浓度的扇贝均出现不同程度的死亡,且未死亡的扇贝,外套膜的极度收缩,受刺激后贝壳不能快速关闭,或有闭壳反应却不能完全闭合。临近死亡的扇贝外套膜极度收缩,受刺激后仅在外套膜边缘有轻微的收缩反应,但无闭壳反应,当鳃呈自由漂浮状、贝壳完全张开时,扇贝死亡。各浓度组96 h的死亡率实验数据如下。

      表 1  WAF燃料油毒性实验结果

      Table 1.  The toxic effects of WAFfuel oil

      表 2  DWAF燃料油毒性实验结果

      Table 2.  The toxic effects of DWAFfuel oil

      表 3  WAF原油毒性实验结果

      Table 3.  The toxic effects of WAFcrude oil

      表 4  DWAF原油毒性实验结果

      Table 4.  The toxic effects of DWAFcrude oil

    • 急性毒性实验过程中,对照组的刺参在整个实验过程中,伸缩,爬壁,附着和对外界的物理刺激均无明显变化,视为无死亡。4 h时,燃料油和原油的实验浓度范围内,刺参均能正常的附壁及爬行,反应灵敏,伸缩自如。但刺参背部的肉刺均有轻微的腐烂现象。当DWAF燃料油浓度大于2 mg/L,DWAF原油浓度大于5.0 mg/L时,刺参反应迟钝,用玻璃棒轻微触及时,收缩缓慢。高浓度(DWAF燃料油浓度>3.0 mg/L, DWAF原油浓度>5.0 mg/L)的石油烃中有1~2头的刺参已经死亡。20 h时,与对照组相比,刺参呈现明显的中毒现象。刺参背部的肉刺腐烂严重,有的甚至脱落。在燃料油分散剂和原油分散剂中,有部分刺参出现“化皮”“排脏”和对轻微刺激的“假死”现象。30 h,高浓度的DWAF燃料油(>3.0 mg/L)和DWAF原油(>5.0 mg/L)中刺参已全部死亡。记录96 h的死亡率,数据如下。

      表 5  WAF燃料油毒性实验结果

      Table 5.  The toxic effects of WAFfuel oil

      表 6  DWAF燃料油毒性实验结果

      Table 6.  The toxic effects of DWAFfuel oil

      表 7  WAF原油毒性实验结果

      Table 7.  The toxic effects of WAFcrude oil

      表 8  DWAF原油毒性实验结果

      Table 8.  The toxic effects of DWAFcrude oil

    • 以石油烃的浓度对数为横坐标,96 h死亡几率单位为纵坐标,通过作图法得到4种石油烃可分别对栉孔扇贝和刺参96 h急性毒性效应方程(见表 9表 10),再通过几率单位法求算4种石油烃对栉孔扇贝的96h-LC50及其相关参数见表 11,4种分散液对刺参的96h-LC50及其相关参数见表 10。水中的石油烃影响生物正常的生理功能和行为,且石油烃溶液中栉孔扇贝和刺参的中毒程度和死亡率与时间和浓度成正相关关系,与Widdows等人的结果相同[14]

      表 9  四种分散液对栉孔扇贝一元剂量-效应方程、96h-LC50及95%置信区间

      Table 9.  Does-effect equation, 96h-LC50 and 95% confidence interval of chlamys farreri

      表 10  四种分散液对刺参一元剂量-效应方程、96h-LC50及95%置信区间

      Table 10.  Does-effect equation, 96h-LC50 and 95% confidence interval of apostichopus japonicus

      表 11  不同石油烃污染物对海洋底栖贝类影响的毒性参数

      Table 11.  Toxicity parameters of different petroleum hydrocarbon pollutants on marine benthic shellfish

      采用96h-LC50值乘以安全系数0.1作为安全浓度[10],可以得到WAF燃料油、DWAF燃料油、WAF原油、DWAF原油对栉孔扇贝的安全浓度分别是0.180 mg/L、0.114 mg/L、0.340 mg/L、0.139 mg/L,对刺参的安全浓度分别是0.410 mg/L、0.016 mg/L、0.644 mg/L、0.074 mg/L。

      表 11表 12分别为不同石油烃污染物对海洋底栖贝类和棘皮动物影响的毒性参数,由表中可以看出,不同石油烃污染物,不同生物,不同生长阶段,不同实验室及不同实验方案,最终得到的结果有所差别。本文选用黄渤海区域常见的油品及常见的经济养殖品种进行实验,在地域评估上有重要的实用价值。本实验测定的石油烃污染物对栉孔扇贝的96h-LC50值在1.14~3.40 mg/L之间,与赵冬至[15]等人对栉孔扇贝的研究结果接近,说明实验方法合理,实验结果可信。

      表 12  不同石油烃污染物对海洋棘皮动物影响的毒性参数

      Table 12.  Toxicity parameters of different petroleum hydrocarbon pollutants on marine echinoderms

      同样浓度条件下,WAF燃料油的96h-LC50(1.80 mg/L,4.10 mg/L)比WAF原油的96h-LC50(3.40 mg/L,4.10 mg/L)要小,DWAF燃料油的96h-LC50(1.14 mg/L,0.16 mg/L)也比DWAF原油的96h-LC50(1.39 mg/L,0.74 mg/L)小得多,说明了轻质油(燃料油)对栉孔扇贝和刺参的毒性效应较重质油(原油)大,一旦发生溢油事故,最先受到威胁的是轻质油浓度较高的海域。WAF燃料油和WAF原油的96h-LC50比DWAF燃料油和DWAF原油的96h-LC50高数倍甚至数十倍。钱国栋[23]对实验所用消油剂进行了生物毒性效应实验,发现消油剂对不同海洋生物的生物毒性均低于原油和乳化液,并且本实验中消油剂浓度很低,可以忽略消油剂的毒性效应。用消油剂处理之后,石油烃的毒性大大增强,与陈皓鋆[10]、吕福荣[20]等人的研究结果一致,消油剂本身的毒性很小,而石油烃乳化液的毒性大于分散液的毒性,是因为消油剂和石油烃的联合毒性作用[19],由于加入消油剂大大提高了石油烃在水中的溶解度,增加了碳氢化合物的数量,尤其是较大分子的、不溶性的多环芳烃的数量,从而引起毒性增加[16]

      对于WAF原油对栉孔扇贝和刺参、WAF燃料油对刺参的96h-LC100需提高浓度进行毒性实验来确定。在未加入消油剂的实验组中,栉孔扇贝的96h-LC50值均小于刺参,说明栉孔扇贝对石油烃分散液的敏感性更高,在加入消油剂的实验组中,栉孔扇贝的96h-LC50值反而均大于刺参,说明刺参对石油烃乳化液的敏感性更高。在加入消油剂前后,栉孔扇贝的96h-LC50值相差不到3倍,而刺参的96h-LC50值相差高达25倍,说明加入消油剂对刺参的影响更大。栉孔扇贝和刺参均以藻类和浮游生物为食[24], 属于同一营养级,在摄入方面无太大区别。造成这种差异的原因可能是加入消油剂后石油烃更易在生物表面生成油膜[10],栉孔扇贝由于有外壳的保护,这种“油膜效应”并不显著。可见加入消油剂后石油烃毒性增强不只是因为改变了石油烃的成分,因此在评估海洋溢油生态损害和制定及消油剂使用策略时应考虑溢油对不同生物毒害作用方式的差异。

    • (1) 栉孔扇贝和刺参的毒性效应(96h-LC50)有相同的规律:DWAF燃料油(1.14 mg/L,0.16 mg/L)>DWAF原油(1.39 mg/L,0.74 mg/L)>WAF燃料油(1.80 mg/L,4.10 mg/L)>WAF原油(3.40 mg/L,6.44 mg/L)。

      (2) 所测试的4种石油分散液对栉孔扇贝和刺参均有明显致毒效应,水中的石油烃影响栉孔扇贝和刺参正常的生理功能和行为:由高浓度至低浓度组栉孔扇贝壳张开越来越小,应激反应越来越弱,刺参先后出现背部腐烂、化皮、排脏现象。

      (3) 对不同类型的石油,轻质油(燃料油)的毒性效应较重质油(原油)大;加入消油剂后毒性增强数倍甚至数十倍;加入消油剂后会使生物表面附着的油膜增厚,因此加入消油剂对刺参的影响更大。

参考文献 (24)

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