溢油分散劑處理燃料油對海膽的毒性效應(yīng)影響與機理研究.pdf

1、近年來石油平臺、油庫火災(zāi)等造成的海上溢油泄漏事故頻繁發(fā)生，對海洋環(huán)境造成了很大污染。而溢油分散劑作為處理溢油的主要措施之一，在溢油發(fā)生時被廣泛使用。溢油分散劑的使用可以有效去除海洋表面的大面積溢油，但同時容易造成二次污染從而增大石油烴對海洋生物的毒害作用。本文以模式底棲生物馬糞海膽（Hemicentrotus Pulcherrimus）為代表，分別從個體發(fā)育、生化反應(yīng)和分子遺傳等不同水平，綜合表征使用溢油分散劑處理燃料油對海洋生物的毒性

2、效應(yīng)，并探討其機制。得到以下研究結(jié)果:
　　(1)研究石油投加量、海水溫度和鹽度等影響溢油分散劑對燃料油化學(xué)分散效率的因素，結(jié)果表明:在油水比例相同條件下，經(jīng)過溢油分散劑處理的燃料油乳化液中油濃度比未經(jīng)溢油分散劑處理過的燃料油分散液中油濃度平均增大1.2倍;海水溫度和鹽度都會對乳化液中油的濃度有所影響;確定常規(guī)型溢油分散劑處理120＃船舶燃料油的分散效果最佳比例是燃料油量的20％。
　　(2)研究溢油分散劑處理前后的120＃

3、燃料油對海膽胚胎的急性毒性效應(yīng)。結(jié)果表明:120＃燃料油分散液和乳化液對海膽胚胎2細胞、4細胞、8細胞及囊胚期的EC50值分別是0.394 g/L、0.254 g/L、0.106 g/L和0.0333g/L;乳化液對海膽胚胎2細胞、4細胞、8細胞及囊胚期的EC50值分別是0.205 g/L、0.106 g/L、0.085 g/L和0.00527g/L。胚胎毒性結(jié)果說明:120＃燃料油乳化液比分散液對海膽胚胎不同時期的毒性分別增大0.92

4、、1.4、0.3和5.3倍，囊胚期毒性增大倍數(shù)最大與石油烴不斷積累有關(guān)。
　　(3)研究燃料油分散液和乳化液對海膽抗氧化系統(tǒng)的影響，結(jié)果表明:海膽性腺和腸組織中的酶活性有明顯不同。海膽性腺和腸中的，四種酶(CAT、SOD、GST和GPx)在分散液和乳化液中都出現(xiàn)了酶的誘導(dǎo)和活性降低的現(xiàn)象，而燃料油乳化液中4種酶活性都明顯高于分散液;同時腸中SOD、GST和GPx三種酶活性受到最大誘導(dǎo)倍數(shù)明顯高于性腺，馬糞海膽腸中的CAT、SOD、

5、GST和GPx四種酶比性腺中更為敏感，而相比SOD和GPx酶，腸中的CAT和GST酶對石油污染更加敏感。由此可以認(rèn)為燃料油乳化液對海膽組織酶活性影響大于分散液，海膽腸CAT和GST酶適合作為海洋監(jiān)測石油烴污染的生物標(biāo)志物。
　　(4)采用單細胞凝膠電泳技術(shù)檢測燃料油分散液及乳化液對海膽組織亞急性氧化損傷情況，結(jié)果表明:暴露于不同濃度的燃料油分散液和乳化液中的海膽性腺細胞未出現(xiàn)明顯的彗星拖尾現(xiàn)象;腸細胞的DNA損傷程度隨著濃度和暴露

6、時間呈現(xiàn)明顯的正增長，并且乳化液中海膽腸細胞損傷程度明顯高于分散液，說明溢油分散劑的使用會顯著增大燃料油對海膽腸組織細胞的DNA損傷。
　　(5)分子水平采用單鏈構(gòu)象多態(tài)性技術(shù)和測序方法，檢測CyIIa和SP-runt基因的突變情況，結(jié)果表明:在所有實驗組中，海膽發(fā)育有關(guān)的CyIIa基因均未出現(xiàn)基因突變;而SP-Runt基因，在乳化液(2.25和4.5g/L)暴露21d時，均出現(xiàn)突變個體，并且突變率都為33.33％，說明SP-Ru

7、nt基因發(fā)生突變與暴露天數(shù)和濃度相關(guān)，120燃料油乳化液增大海膽SP-runt基因的突變幾率。采用高效液相色譜法對馬糞海膽全基因組甲基化水平進行檢測，結(jié)果表明:隨濃度增加暴露時間延長，分散液和乳化液中甲基化水平均受到抑制，乳化液中全基因組甲基化水平更低，說明經(jīng)過溢油分散劑處理的燃料油乳化液對海膽的遺傳毒性更大。
　　(6)采用氣相質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定燃料油分散液和乳化液中石油烴在海膽體內(nèi)的生物富集，結(jié)果表明:不同多環(huán)芳烴的生物富集因子

8、的變化程度有明顯區(qū)別;不同時間時，分散液和乳化液中多環(huán)芳烴的生物富集因子整體隨濃度增大呈下降趨勢;乳化液中5-6環(huán)多環(huán)芳烴的濃度比分散液中增大程度高于2-4環(huán)多環(huán)芳烴，而海膽體內(nèi)5-6環(huán)多環(huán)芳烴濃度沒有明顯增長;乳化液中2-4環(huán)多環(huán)芳烴（萘、2-甲基萘、1-甲基萘、菲和芘）的生物富集因子明顯高于5環(huán)多環(huán)芳烴(苯并(b)熒蒽、苯并(e)芘和苯并(a)芘）的生物富集因子，說明使用溢油分散劑會使燃料油乳化液中2-4環(huán)多環(huán)芳烴的富集程度明顯增大