海紅對石油烴的積累與凈化效應(yīng)探析

孫鳳喜

[摘 要]海洋貝類對石油烴化合物的積累與凈化是一個復(fù)雜且被動的過程，與其他海洋生物相比其積累與凈化能力更強(qiáng)，尤其是對具有“三致”性質(zhì)的多環(huán)芳烴有很高的積累與凈化能力。本文選取了我國南海海域富有代表性的養(yǎng)殖貝類海紅作為研究對象，實驗室模擬自然生態(tài)的油污條件，探究石油烴在海紅體內(nèi)的積累與凈化及凈化過程，為進(jìn)一步研究石油烴污染對海紅致毒機(jī)理提供有益參考。

[關(guān)鍵詞]海紅；石油烴；積累與凈化效應(yīng)；多環(huán)芳烴

中圖分類號：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0111-01

1 實驗材料

1.1 試驗生物

選取平均體重27.09±3.93g，，平均體寬32.10±2.89mm，平均體長73.65±2.18mm平均體厚19.33±1.79mm的海紅。在已消毒的沙濾海水中馴養(yǎng)7d，選取大小一致，反應(yīng)靈敏，代謝正常的個體進(jìn)行暴毒。

1.2 藥品與試劑

除非另作說明，所用試劑為分析純，水為除油純水。

（1）6MNaOH溶液：稱取240gNaOH（優(yōu)級純）溶于水中，加水稀釋至1L。

（2）石油醚：30～60℃餾分，重蒸后備用，熒光分光光度測定無干擾。

（3）2MHCL溶液：移取73mL鹽酸于水中，加水稀釋至1L。

（4）標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：1.00mg/mL，20-3標(biāo)準(zhǔn)油品。

（5）油標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：0.10mg/mL（10mg/L）。

1.3 儀器設(shè)備

烘箱；熒光分光光度計；10mL具塞比色管；超聲波震蕩器；50mL具塞比色管；小燒杯；勻漿機(jī)。

2 實驗方法

設(shè)置4個濃度組：0.005mg/L、0.010mg/L、0.050mg/L和0.100mg/L，每個濃度設(shè)置2個平行組，暴毒水體為40L。每個實驗組隨機(jī)投放60只貽貝。飼養(yǎng)期間溫度保持在20℃～25℃，鹽度25‰～30‰，pH7.7～8.5。連續(xù)充氧，12h更換一次實驗海水，每天正常投放綠藻粉。暴毒周期為22d，實驗前15d進(jìn)行正常暴毒，后7d停止暴毒進(jìn)行毒性釋放。

分別于暴毒后第1d、3d、7d、15d、18d、22d取樣，每個濃度組取6只貽貝，取其全部軟體組織，按濃度分別混合后用勻漿器打成勻漿狀，置于冰箱中-20℃保存，備用。樣品皂化取混勻試樣5g，于50mL具塞比色管中，加入10mL6MNaOH，超聲振蕩10min，置烘箱中35℃避光皂化12h，同時制備空白試樣。石油醚萃取將已皂化好的樣品用25mL石油醚分2次萃?。?5mL/10mL）；第一次加了石油醚后混勻，超聲振蕩20min，靜置分層，去除上清于對應(yīng)編號的小燒杯中，再進(jìn)行第二次萃取，重復(fù)操作后將兩次萃取上清液合并混合于小燒杯中，自然風(fēng)干。

3 結(jié)果與分析

3.1 石油烴在海紅體內(nèi)的積累效應(yīng)分析

在0#柴油水溶液暴露過程中，海紅軟組織中石油烴的含量變化與積累凈化效應(yīng)，其背景石油烴水平為0.34mg/kg。4個WSF暴露濃度組海紅積累石油烴的趨勢整體相似，但具體方式卻存在差異。WSF暴露前3d，最高濃度組（0.100mg/L）的石油烴積累量最高，最低濃度組（0.005mg/L）的積累量最低，在短期石油烴積累過程中各濃度需均未表現(xiàn)出明顯的躍升性積累現(xiàn)象。各濃度組石油烴積累含量在WSF暴露第3d隨著暴露濃度的升高而增加，呈現(xiàn)明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。暴露第3d以后，0.005mg/L濃度組海紅石油烴的積累上升趨勢緩慢，達(dá)到相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡階段，0.010mg/L和0.100mg/L濃度組則出現(xiàn)第二個積累迅速增長期并存在累計躍升現(xiàn)象，并且這兩個濃度組的石油烴積累量于第7d均超過0.050mg/L濃度組，含量分別為：37.59mg/kg和35.42mg/kg，日均積累量分別為：5.37mg/kg和5.06mg/kg；此時石油烴積累含量呈現(xiàn)0.010mg/L、0.100mg/L、0.050mg/L、0.005mg/L濃度組的順序格局，其中前3個濃度仍未達(dá)到積累動態(tài)平衡。隨著WSF暴露時間延長，除最低濃度組外，其他濃度組海紅石油烴積累量開始下降，其中0.100mg/L濃度組積累量下降速度最快；在WSF暴露第15d各濃度組的石油烴積累量分別達(dá)到：10.98mg/kg、34.86mg/kg、32.50mg/kg和30.98mg/kg，分別是背景值的32.3倍、102.6倍、95.6倍和91.1倍，劑量-效應(yīng)關(guān)系不明顯顯示海紅具有很強(qiáng)的WSF積累與凈化能力。

3.2 石油烴在海紅體內(nèi)的凈化效應(yīng)分析

在對海紅進(jìn)行了為期15d的0#柴油水溶液污染暴露后，開始進(jìn)行一周的污染毒性釋放，凈化海紅體內(nèi)的石油烴殘余，觀察海紅自我釋放和降解石油烴的能力。0.100mg/L、0.050mg/L、0.010mg/L和0.005mg/L濃度組暴露海紅的石油烴凈化趨勢彼此相似，釋放前各濃度組的石油烴含量分別為10.98mg/kg、34.86mg/kg、32.50mg/kg和30.98mg/kg，3d后下降到9.69mg/kg、16.93mg/kg、23.73mg/kg和22.37mg/kg，其石油烴釋放率分別達(dá)到：11.7%、51.4%、27.0%和27.8%。

4 討論

生物體從生存環(huán)境中攝入污染物并滯留于體內(nèi)當(dāng)污染物的攝入量超過生物體對其排出量時，生物體內(nèi)將大量聚集更多的污染物并高出周圍環(huán)境若干倍，本研究中通過檢測發(fā)現(xiàn)海紅軟組織中有石油烴積累和釋放的現(xiàn)象，不同0#柴油水溶性成分（WSF）污染濃度誘導(dǎo)海紅吸收不同量的石油烴，與本結(jié)果相似的研究曾見章于其他報道。有研究發(fā)現(xiàn)紫貽貝對多氯聯(lián)苯的吸收在28天積累后達(dá)到穩(wěn)定的最高水平，而本研究中海紅對WSF的積累存在劑量效應(yīng)關(guān)系，暴露濃度在一定程度上影響生物體對石油烴的吸收與滯留時間。海紅通過外套膜和鰓組織從污染水體中吸收并積累石油烴，一旦水體中石油烴濃度與貽貝體內(nèi)石油烴濃度相當(dāng)，貽貝則減緩對石油烴的吸收頻率，達(dá)到軟組織與污染水體間石油烴交換的動態(tài)平衡。暴露于0.2～0.4mg/L燃料油的紫貽貝在短期內(nèi)軟組織中的石油烴含量超過其背景值的1000倍，在凈化最初15～20天，軟組織中的石油烴迅速釋放，之后趨于穩(wěn)定。本研究中海紅同樣在WSF開始暴露后的第1d就出現(xiàn)體內(nèi)石油烴積累與凈化，隨著暴露時間的延長，則開始躍升式吸收，于暴露第7d達(dá)到石油烴吸收峰值；凈化過程中海紅不斷與干凈水體進(jìn)行物質(zhì)交換，凈化7d后各暴露濃度組海紅軟組織石油烴含量仍顯著高于空白對照組的本底值，約為本底值的26.2倍、28.5倍、36.0倍和54.1倍，賈曉平等在研究文蛤和波紋巴非蛤?qū)?#柴油水溶性成分積累與凈化的結(jié)果中指出，暴露周期較長的貝類，其凈化過程的頭兩周石油烴含量呈線性下降的方式，90%的石油烴積累量消失，但凈化28d后的石油烴殘留量仍然很高，約為背景值的30倍，且石油烴組分在貝類軟組織中的生物學(xué)半保留期相對較長。由此看來，海紅在不同濃度的WSF影響下積累與凈化了不同程度的石油烴，并且無法順利在轉(zhuǎn)變水體環(huán)境的條件下得到凈化釋放，海紅體內(nèi)大量石油烴的積累與凈化則導(dǎo)致了機(jī)體不同程度的損傷和變化，最終決定著整個生物體的存亡。因此，在知曉并測定海紅生物體石油烴積累與凈化及凈化程度的基礎(chǔ)上分析各種生理指標(biāo)才能全面準(zhǔn)確的反應(yīng)WSF對其造成毒性效應(yīng)的程度，更好地幫助探究WSF對海紅的致毒機(jī)理。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖雅元，李純厚，徐姍楠，呂國敏，張喆，黃志婓，馬勝偉，王學(xué)峰，鞏秀玉.水溶性石油烴組分對翡翠貽貝的毒性效應(yīng)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報.2012（03）.