石油烴污染對(duì)河蟹養(yǎng)殖的影響

關(guān) 麗，趙亞玲

（1.遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心，遼寧 沈陽(yáng) 110031；2.遼陽(yáng)市市場(chǎng)監(jiān)管服務(wù)中心，遼寧 遼陽(yáng) 111000）

目前，人們對(duì)石油污染對(duì)海洋貝類(lèi)和魚(yú)類(lèi)的危害研究較多，卻很少關(guān)注蟹類(lèi)養(yǎng)殖受石油烴污染的影響。課題組關(guān)麗等人對(duì)遼寧346個(gè)河蟹樣品中石油烴進(jìn)行監(jiān)測(cè)，石油烴平均含量在7.27毫克/公斤，超標(biāo)率為4.9%，個(gè)別地區(qū)河蟹樣品超標(biāo)嚴(yán)重，并伴有明顯的石油氣味（預(yù)警文章）。因此，本文在此監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上對(duì)河蟹養(yǎng)殖受石油烴污染的影響進(jìn)行綜述，可以全面的了解石油烴污染途徑及危害情況，對(duì)人們引起警醒，切斷污染來(lái)源，提高河蟹品質(zhì)和食用安全起到一定的助推作用。

1 石油烴對(duì)蟹類(lèi)的影響

1.1 影響途徑

石油烴對(duì)蟹類(lèi)的影響不僅與其自身的生活習(xí)性有關(guān)，還與其棲息環(huán)境密切相關(guān)。河蟹對(duì)石油烴的富集作用，一方面可從環(huán)境中通過(guò)吸入、體表接觸或食用等直接吸收，另一方面可由食物鏈間接吸收。河蟹依靠鰓吸收水以及水中的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，攝食方式由早期濾食逐漸轉(zhuǎn)為捕食。河蟹多營(yíng)底棲生活，食性很雜，在自然條件下以食水草、腐殖質(zhì)和底棲生物為主，而腐殖質(zhì)主要由底質(zhì)中的植物碎片、生物體經(jīng)微生物分解后的有機(jī)顆粒以及附著其上的微生物等聚集而成。水質(zhì)和底質(zhì)中的微生物會(huì)降解部分的石油類(lèi)污染物，從而進(jìn)入到食物鏈蓄積在河蟹中。因此環(huán)境中水質(zhì)和底質(zhì)的石油烴的污染會(huì)直接或間接的造成河蟹體內(nèi)石油烴的蓄積。

1.2 蟹類(lèi)中石油烴殘留情況

鄭關(guān)超等人對(duì)環(huán)渤海地區(qū)養(yǎng)殖水產(chǎn)品中77只螃蟹中16種多環(huán)芳烴進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果均值為15.80微克/公斤，高于同地區(qū)的蝦類(lèi)和貝類(lèi)，且主要污染來(lái)源為石油類(lèi)污染。關(guān)麗等人連續(xù)四年對(duì)河蟹養(yǎng)殖產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示河蟹養(yǎng)殖水質(zhì)已經(jīng)受到石油烴的污染，受污染的水流經(jīng)河蟹養(yǎng)殖區(qū)，會(huì)對(duì)環(huán)境中的底質(zhì)、水草、水稻等產(chǎn)生污染。而逐年有高值出現(xiàn)的底質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果說(shuō)明底質(zhì)的確受到水質(zhì)污染和植物的滯留作用影響，對(duì)石油烴的吸附和固著作用較為明顯。河蟹中石油烴殘留量監(jiān)測(cè)結(jié)果均值為7.27毫克/公斤，超標(biāo)率為4.9%，2013～2016年最高值分別是石油烴限量標(biāo)準(zhǔn)（15毫克/公斤）的1.31、1.38、1.79和2.42倍，說(shuō)明個(gè)別地區(qū)樣品超標(biāo)嚴(yán)重，已經(jīng)受到石油烴的污染，并且伴有明顯的石油氣味，大大地影響了河蟹的品質(zhì)。

1.3 石油烴對(duì)蟹類(lèi)的毒性情況

1.3.1 急性毒性 水中石油類(lèi)污染物對(duì)水生動(dòng)物的急性毒性按魚(yú)、貽貝、棘皮類(lèi)動(dòng)物、甲殼綱動(dòng)物依次遞增。課題組石油急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，幼蟹在48小時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)死亡，石油對(duì)0.02克左右的河蟹的48小時(shí)、72小時(shí)、96小時(shí)半數(shù)致死量分別為3181、1664、1059毫克/升，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15193.3-2003急性毒性試驗(yàn)附錄D中分級(jí)，石油對(duì)河蟹的急性毒性屬低毒性。

1.3.2 對(duì)蟹類(lèi)攝食、活動(dòng)及存活率的影響 石油的存在對(duì)河蟹的攝食、活力、存活率均有不良影響。石油污染地區(qū)存活的螃蟹會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)器官衰退、挖穴能力降低、逃難反應(yīng)遲鈍、脫皮次數(shù)增加、在非交配季節(jié)展示交配色澤等異常行為。課題組實(shí)驗(yàn)表明，石油的慢性蓄積對(duì)河蟹的活動(dòng)、生長(zhǎng)具有明顯的毒害作用。石油濃度為低濃度時(shí)，河蟹并未有明顯的不良癥狀。隨著石油濃度增加和石油添加時(shí)間的延長(zhǎng)，不良反應(yīng)出現(xiàn)，河蟹的攝食量降低，活動(dòng)力減弱，存活率下降，且不良反應(yīng)與石油濃度呈正相關(guān)。

1.3.3 對(duì)酶活及基因表達(dá)影響 石油烴中多環(huán)芳烴對(duì)蟹類(lèi)的影響較大，它不僅具有較強(qiáng)的致癌、致畸和致突變性，還具有免疫毒性，擾亂生物體抗氧化防御系統(tǒng)的正常功能，而且在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的自由基會(huì)導(dǎo)致生物體內(nèi)酶失活、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、DNA斷鏈和脂質(zhì)過(guò)氧化等一系列機(jī)體氧化損傷，并進(jìn)一步引起細(xì)胞組織器官的病理變化。有研究表明苯并(a)芘可影響三疣梭子蟹鰓、肝胰腺中各種代謝酶類(lèi)及抗氧化酶等毒理學(xué)指標(biāo)并誘導(dǎo)肝臟中細(xì)胞色素P4501A1（P4501A1）、P-糖蛋白（P-gp）、熱休克蛋白70（HSP70）基因的表達(dá)。多環(huán)芳烴中屈對(duì)三疣梭子蟹具有免疫影響，對(duì)三疣梭子蟹血細(xì)胞密度（THC）、溶菌酶活力（LZM）、酸性磷酸酶活力（ACP）、堿性磷酸酶活力（AKP）、超氧化物歧化酶活力（SOD）、酚氧化酶活力（PO）這幾種免疫因子均有影響。

課題組藺翠翠等人的實(shí)驗(yàn)表明，河蟹中過(guò)氧化系統(tǒng)對(duì)石油具有較高的敏感性，河蟹中抗氧化酶活力隨石油污染物脅迫的時(shí)間和濃度發(fā)生規(guī)律性變化，石油對(duì)超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶（GST）酶活的影響規(guī)律是先升高再降低，對(duì)過(guò)氧化氫酶（CAT）的影響規(guī)律是低-高-低。許高鵬研究BaP對(duì)三疣梭子蟹解毒酶系統(tǒng)影響機(jī)制時(shí)，得出肝臟組織中7-乙氧基異吩 唑酮-脫乙基酶（EROD）、GST活性隨時(shí)間呈先升高后降低的趨勢(shì)，S O D活性隨時(shí)間增加而增加，鰓組織中EROD、GST和SOD總體上呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)。EROD、GST和SOD隨濃度升高，誘導(dǎo)作用增強(qiáng)。

1.3.4 對(duì)鰓和肝胰腺組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其生理功能的影響

課題組研究表明，石油烴可導(dǎo)致鰓組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化，影響鰓的滲透調(diào)節(jié)作用和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)功能，導(dǎo)致呼吸作用、能量代謝無(wú)法正常進(jìn)行。石油烴同樣可導(dǎo)致肝胰腺鰓組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化。有毒物質(zhì)的積累會(huì)造成機(jī)體損傷，直接影響能量和物質(zhì)供應(yīng)，導(dǎo)致其生理功能紊亂，甚至還會(huì)導(dǎo)致河蟹全身性功能衰竭或死亡。

1.3.5 石油烴在河蟹中的蓄積、富集代謝及感官影響石油烴污染嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致蟹類(lèi)帶有油味，甚至將使幼蟹嚴(yán)重缺氧而死亡。美國(guó)東部海域的一次中等程度的石油污染事件的后果指出，石油污染對(duì)蟹類(lèi)幸存者的損害有種種表現(xiàn)，例如動(dòng)作遲緩、發(fā)育畸形、生長(zhǎng)緩慢等，直到石油污染后的4～5年，在蟹類(lèi)生物細(xì)胞組織中，仍能發(fā)現(xiàn)遺存著石油衍生物質(zhì)的痕跡，并且7年后蟹總數(shù)量還沒(méi)有恢復(fù)到以前的水平。據(jù)文獻(xiàn)顯示，蟹中的石油烴蓄積能力往往超過(guò)了同水域的魚(yú)，但低于貝類(lèi)。

課題組在石油對(duì)河蟹的亞急性毒性實(shí)驗(yàn)后采集樣品進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)河蟹的外殼、鰓、肝胰腺和肌肉中均可檢出石油烴，并且蓄積量與石油添加劑量呈正相關(guān)。其中，鰓中石油蓄積量最高，其次是外殼和肝胰腺，肌肉中石油蓄積量最低。這與劉伶俐等人測(cè)定梭子蟹不同組織中石油烴含量基本趨勢(shì)一致，這種高蓄積量與蟹殼的阻隔作用、鰓的過(guò)濾作用和肝胰臟的代謝作用密切相關(guān)。

在富集實(shí)驗(yàn)中，蟹體中石油烴含量與時(shí)間呈正相關(guān)，并于8天左右達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，生物富集系數(shù)（BCF）平均值為43.0。代謝實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)把受石油烴污染的河蟹在潔凈環(huán)境中飼養(yǎng)一段時(shí)間，可降低石油烴污染對(duì)河蟹的毒害作用。但經(jīng)過(guò)與富集時(shí)間相同的天數(shù)后，河蟹中石油烴含量仍未能恢復(fù)到富集初期濃度，由此可見(jiàn)石油烴是一種難降解的污染物，一旦在河蟹體內(nèi)高濃度的蓄積，需要較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行代謝。許高鵬等人研究BaP在三疣梭子蟹體內(nèi)富集代謝規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)三疣梭子蟹對(duì)BaP具有明顯的富集作用，但釋放速率較慢，且隨濃度增加而減少，這與河蟹中石油烴的富集代謝結(jié)果一致。課題組用添加濃度為限量0.05毫克/升的石油類(lèi)養(yǎng)殖水質(zhì)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)蟹三周時(shí)間，蟹體內(nèi)石油烴含量在一周左右達(dá)到含量最大值2.21毫克/公斤，低于標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)中華絨螯蟹中石油烴的限量要求，說(shuō)明河蟹養(yǎng)殖用水中石油類(lèi)濃度為0.05毫克/升時(shí)，可以保證河蟹產(chǎn)品的安全性。

感官實(shí)驗(yàn)中，中華絨螯蟹中石油烴異味閾值為12.09～15.07毫克/公斤，當(dāng)蟹中石油烴含量達(dá)到12.09毫克/公斤時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員已經(jīng)能夠通過(guò)蒸汽嗅出石油烴異味，影響河蟹的食用性。當(dāng)含量達(dá)到44.62毫克/公斤時(shí)石油烴異味已經(jīng)能夠被明顯分辨出來(lái)，完全不能食用。

2 石油烴污染原因分析

2.1 當(dāng)?shù)厥彤a(chǎn)業(yè)帶來(lái)的污染

河蟹主產(chǎn)區(qū)地處遼河平原南部的遼河三角洲核心地帶，地下蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，全國(guó)第三大油田遼河油田坐落在此。石油在開(kāi)采、運(yùn)輸、裝卸、煉制加工和使用過(guò)程中，通過(guò)泄漏和排放等途徑進(jìn)入水體造成水環(huán)境污染。石油在鉆井、試油、洗井、修井等作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的落地原油、泄露油、含油廢水、含油廢棄泥漿等會(huì)進(jìn)一步污染周?chē)乃|(zhì)和土壤。油田的接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐產(chǎn)生的油泥以及隔油池的底泥也會(huì)污染土壤。林靜雯等人在對(duì)沈撫灌區(qū)上土壤中石油烴污染殘留調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，盡管已經(jīng)停灌十多年，沈撫灌區(qū)采樣區(qū)域土壤中石油烴還存在殘留現(xiàn)象，含量均高于GB15618-2008一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值（≤100毫克/公斤）。遼河油田污染嚴(yán)重的區(qū)域，土壤中含油量己達(dá)10000毫克/公斤，遠(yuǎn)超過(guò)臨界值500毫克/公斤，土壤表層（0～20厘米）的含油量甚至可達(dá)30%～50%，致使遼河油田區(qū)域內(nèi)及周?chē)貐^(qū)上千畝土地受到嚴(yán)重污染。石油化工產(chǎn)業(yè)造成的河蟹養(yǎng)殖區(qū)周?chē)乃|(zhì)與底質(zhì)均受到不同程度的污染，會(huì)進(jìn)一步污染河蟹產(chǎn)品。

2.2 當(dāng)?shù)鼗ぎa(chǎn)業(yè)和生活區(qū)帶來(lái)的污染

隨著城市工業(yè)迅猛發(fā)展和人口激增，化工企業(yè)不斷增加，居民活動(dòng)日益增多。隨之而來(lái)的是化工企業(yè)的工業(yè)排放、生活區(qū)居民煤炭燃油使用，生活垃圾及加油站的大量涌現(xiàn)。而產(chǎn)生的這些廢水、廢氣、廢渣大部分都未經(jīng)處理直接排入到環(huán)境中，造成了水流、大氣及土壤的污染。

2.3 臨近水源造成的污染

河蟹養(yǎng)殖用水大多來(lái)自于遼河水，所以遼河流域及臨近海域的污染也會(huì)對(duì)河蟹養(yǎng)殖帶來(lái)污染，進(jìn)而影響河蟹和稻田的品質(zhì)。大遼河的上游河流流經(jīng)沈陽(yáng)、本溪、鐵嶺、遼陽(yáng)、鞍山等重工業(yè)城市，沿途接收了大量的工農(nóng)業(yè)廢水、生活污水、固體廢棄物等污染物；而河蟹主產(chǎn)區(qū)位于大遼河口區(qū)域西北側(cè)，更易受到上游污染物的污染。據(jù)2012中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)顯示，大遼河Ⅳ類(lèi)及以上水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)占總數(shù)的81.2%。王輝等研究表明大遼河地表水中多環(huán)芳烴的污染較為嚴(yán)重，存在潛在的多環(huán)芳烴致癌風(fēng)險(xiǎn)，即使經(jīng)過(guò)水廠處理后這種風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。王麗平，王安利等檢測(cè)了大遼河口及其毗鄰的上游河道和近岸海域表層沉積物中多環(huán)芳烴的污染水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)本區(qū)域表層沉積物中多環(huán)芳烴主要為石油源污染，污染程度普遍高于我國(guó)其他海域，總體為重度污染水平，對(duì)生物產(chǎn)生有害效應(yīng)的概率較高。

由于河水與海水的互通性，臨近海域的污染也會(huì)帶來(lái)水源污染。河蟹養(yǎng)殖產(chǎn)地臨近渤海，由于環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和其半封閉性、自?xún)裟芰θ醯忍卣?，渤海海域也受到不同程度的污染。近年，“康菲溢油”“大連石油管道爆炸“等事故的發(fā)生更加加劇了渤海的環(huán)境污染程度。2011年6月，渤海海域發(fā)生了蓬萊“19-3”油田溢油事故，造成其周邊及其西北部海域海水受到污染，超第一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域面積約6200平方公里，其中870公里海域海水受到嚴(yán)重污染，石油類(lèi)含量劣于第四類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。鄭關(guān)超等人對(duì)環(huán)渤海地區(qū)養(yǎng)殖水產(chǎn)品中多環(huán)芳烴進(jìn)行污染殘留測(cè)定顯示，該區(qū)域養(yǎng)殖水產(chǎn)品中多環(huán)芳烴污染狀況較為普遍，蟹類(lèi)主要污染來(lái)源是石油類(lèi)污染。王璟等測(cè)定了渤海灣表層海水中PAHs含量范圍82.6～181.8納克/升；林秀梅人的測(cè)定結(jié)果顯示渤海表層沉積物中PAHs含量范圍則達(dá)到24.7～34.6納克/克。