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大连“7·16”溢油事故后5年间烃的降解与细菌丰度变化研究

2017-06-26郭立梅苏洁明红霞季凤云常永凯石岩

海洋通报 2017年3期
关键词:异养溢油站位

郭立梅,苏洁,明红霞,季凤云,常永凯,石岩,

姚子伟1,马悦欣2,关道明1,樊景凤1

(1.国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023;2.大连海洋大学水产与生命学院,辽宁大连116023)

大连“7·16”溢油事故后5年间烃的降解与细菌丰度变化研究

郭立梅1,2,苏洁1,明红霞1,季凤云1,2,常永凯1,2,石岩1,2,

姚子伟1,马悦欣2,关道明1,樊景凤1

(1.国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023;2.大连海洋大学水产与生命学院,辽宁大连116023)

为了解大连新港7.16溢油事故发生后5年间大连湾受污染海区生态恢复程度,同时探究大连湾表层海水和沉积物中微生物对石油污染的长期响应策略,对大连湾表层海水和沉积物中石油烃含量的分布、异养细菌和石油烃降解菌丰度的年度变化特征,以及细菌丰度与环境因子间相关性进行了研究。结果表明,溢油事故发生后2年间,大连湾表层海水中石油烃含量由溢油初期2010年9月的0.22~0.67 mg/L降到0.0025~0.05 mg/L(2012年5月),海水质量也由三类海水转变为一类海水;沿岸站位BQ012表层沉积物中石油烃含量也由2011年12月的7 133 μg/g降低到2014年的926 μg/g,其表层沉积物质量也由三类转变为一类沉积物质量标准。溢油后2个月内表层海水中异养细菌及石油烃降解菌丰度升高至105CFU/mL和104CFU/mL,随着时间推移各站位细菌丰度基本呈下降趋势,5年后细菌丰度回落了1~2个数量级并恢复到溢油前的历史水平。表层沉积物中石油烃降解菌丰度由溢油后2个月的105CFU/g降低到2013年的102CFU/g。石油烃降解菌与异养细菌的比值(HDB/HB)与石油烃含量呈极显著的正相关(P<0.01),而与营养盐和溶解氧等主要环境因子相关性不大,因此认为其可作为海水中石油烃类污染评价的指标。

7.16大连港溢油;异养细菌;石油烃降解菌;细菌丰度

海洋溢油事故的频繁发生,严重污染了海洋环境,给海洋生态平衡带来了极大的危害。例如,2010年的墨西哥湾溢油,被美国称为生态的“911”。而2010年7月16日中国大连新港溢油成为近年来中国海洋最严重的溢油事故,有超过1 500 t的原油泄漏入海,造成周边183 km2海域受到不同程度的影响(国家海洋局,2011),导致包括大连湾在内的局部海域受到严重污染。这次事故将会像历次溢油事故一样,对环境和人类健康产生长期负面影响,其危害可能长达十几年甚至几十年。许多研究表明,石油降解产物的潜在毒性不仅会产生生物积累效应,还会引起海洋环境中生物多样性降低、微生物活性下降等连锁性的生态学问题,其生态危害性已引起国内外学者的广泛关注(Margesin et al,2007;Cai et al,2013;王修林等,2004)。

海洋环境中的细菌不仅是能量代谢、物质循环的主要成员之一,而且在污染物的转化降解中起着重要作用(陈忠元等,1991;李金成等,2007)。国外学者从20世纪30年代起,已经对海水中细菌的数量和分布、时空变化以及生态功能等进行了许多研究。Atlas(1981)曾报道,降解石油烃类的微生物一般仅占微生物群落总数的不到1%,而当有石油污染物存在时,降解烃类的微生物的比例增加到10%。2010年墨西哥湾溢油发生后,Kostka等(2011)通过分子技术检测了墨西哥湾北部的美国佛罗里达州Pensacola海滩生态系统中土著微生物对石油污染的响应情况,结果表明受石油污染的海滩砂中的细菌SSU rRNA基因丰度比未受污染海滩砂高出近10倍,可培养石油烃降解菌数量高出3个数量级。高小玉等(2013)对大连新港“7.16”事故发生后1年的石油烃降解菌和异养细菌丰度的研究表明,溢油发生后石油烃降解菌和异养细菌丰度显著增加,并于1 a后回落1~2个数量级。细菌的丰度是各理化因子和生物因子综合作用的结果,其多少直接或间接影响着物质转化能力,因此细菌丰度的测定对深入了解海洋环境中石油烃含量的变化和海洋生态系统的能量流动和物质转化具重要作用。然而目前鲜少有研究对于受石油污染地区开展长期连续地细菌丰度监测。

因此,为探索大连新港溢油事故发生后污染海区自然净化过程的规律,本研究选择溢油事故影响海域大连湾为研究海区,展开对其长达5年的石油烃含量、石油烃降解菌及异养细菌丰度跟踪调查研究,进而分析表层海水和沉积物中石油烃降解菌及异养细菌的生态分布及其与环境因子(石油烃、氮、磷、溶解氧、化学需氧量)的相关性。以期了解石油污染后较长一段时间内对细菌生态学的影响,揭示石油烃降解菌对石油污染的长期响应策略,探索指征海区石油污染程度的微生物学指标,这对于评价石油污染对微生物生态的影响及溢油后生态恢复程度具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 站位设置和样品采集

本研究5年间共采集了10个航次样品,时间分别为2010年8月、2010年9月、2011年4月、2011年7月、2011年12月、2012年5月、2012年8月、2012年11月、2013年7月和2014年7月;每个航次包括5个站位的表层海水和沉积物样品,采集站位为BQ001(121.755°E,38.975°N)、BQ003(121.673°E,38.947°N)、BQ004(121.750°E,38.935°N)、BQ007(121.720°E,38.956°N)和BQ012(121.684°E,38.984°N)。其中BQ012和BQ003站位离岸边较近,BQ001和BQ003位于湾中,BQ004位于湾口离溢油点较近。表层海水样品通过卡盖式采水器采集并收集到无菌采样瓶,表层沉积物样品通过箱式采泥器采集并收集到无菌采样袋。所有样品置冷藏箱中(4℃左右)保存,并于24 h内送实验室进行检测分析。具体的见图1所示。

图1 调查海区及采样站位

1.2 石油烃和环境因子的测定

海水、沉积物中石油烃含量(total petroleum hydrocarbons,TPHs)采用紫外分光光度法测定分析;海水中活性磷酸盐(PO4-P)、氨-氮(NH3-N)、硝酸盐-氮(NO3-N)、亚硝酸盐-氮(NO2-N)均采用分光光度计法分析;溶解氧(DO)采用碘量法分析;化学需氧量(COD)采用碱性高锰酸钾法分析;上述指标的测定均参照海洋监测规范(GB 17378.4-2007)第4部分:海水分析进行。

1.3 石油烃降解菌及异养细菌丰度检测

1.3.1 试剂和培养基

试剂:本实验所使用的20#重柴油购自中石化加油站。异养细菌丰度检测采用Zobell 2216E培养基(丁美丽,1979);石油烃降解菌丰度检测采用柴油无机盐平板培养基(高小玉等,2013;Zhou et al,2008)。

1.3.2 细菌丰度检测

异养细菌丰度检测方法依据《海洋监测规范》(GB17378.7-2007)中的平板计数法进行;海水和沉积物中可培养异养细菌及石油烃降解菌的丰度测定采用稀释平板计数法。选取适当稀释度的稀释样品进行分离培养,每个稀释度重复3次,分别于25℃和28℃恒温培养箱中培养。

1.4 数据分析

采用SPSS 17.0和CANOCO 5.0软件对细菌丰度、石油烃含量及营养盐(PO4-P,NH3-N,NO3-N,NO2-N)、DO、COD等主要环境因子进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 石油烃含量年度变化特征

2.1.1 表层海水

大连湾表层海水中石油烃含量年度变化如图2所示,其浓度变化范围为0.002 5~0.665 mg/L,特别是在2010年9月各个站位的石油烃含量均处在较高的水平(0.22~0.67 mg/L)。随时间变化,各站位石油烃含量均逐渐降低,到2012年5月降到较低的水平(0.002 5~0.05 mg/L)。在空间分布上,离海岸较近的BQ003和BQ012两个站位石油烃含量相对较高,而位于湾口附近的BQ004站位石油烃含量相对较低(如图2)。

大连湾附近海域的流场主要是正规半日潮流,且属于往复流,夏季多南风,加之2010年7月16日大连新港溢油事故发生后几日风力强劲,洋流运动较平时相比幅度更大,海面油膜主要朝东北方向移动,之后,油膜继续在做往复运动(徐淑波,2007)。从而导致溢油后短期内位于大连湾南侧污染较轻,所受影响较小,随着洋流的往复运动使石油污染进入大连湾内及其南侧海域,致使大连湾调查海域海水石油烃含量急剧增加。于2010年9月石油烃含量达到峰值(平均0.325 mg/L)明显高于第二、三类海水水质标准(GB3097-1997);而后随时间的推移,受自然因素及微生物影响海水中石油烃含量逐渐降低,到2012年开始均达到第一类海水水质标准(≤0.05 mg/L)。同时由于受到大连湾沿岸大连港、造船石油化工、钢铁等工业企业和7.16大连新港溢油事故影响,导致沿岸站位石油烃含量较高。

图2 大连湾表层海水中石油烃含量年度变化

图3 表层沉积物中石油烃含量年度变化

2.1.2 表层沉积物

泄露的石油在经过蒸发、光化学作用、微生物分解等一系列物理、化学及生物反应过程后,仍有大部分的石油烃以溶解组分或相应的降解组分存在于海洋中,且有相当部分通过吸附、絮凝和沉降作用进入沉积物,使之成为石油烃的“汇”(吴玲玲等,2012;张银生等,2012)。沉积物中的石油烃类直接影响生活在沉积物中的底栖微生物的生物活动,因此本文研究了沉积物中石油烃含量的变化特征。离岸较近的BQ012站位石油烃含量显著高于其它站位,其范围为578~7133μg/g。其它站位5年间表层沉积物中石油烃含量变化范围为48.3~785 μg/g,在2011时其石油烃含量相对较低(48.3~519 μg/g),2013-2014年又增加到203~785 μg/g(如图3)。这可能由于石油烃的絮凝和沉降作用使其在沉积物中不断累积,而呈现增加的趋势。石油烃含量由沿岸到离岸方向呈逐渐降低的分布趋势,离岸较远的站位在溢油发生后1个月(2010年8月)石油烃含量较高(230~485 μg/g)。

结果显示,溢油发生后一年间(2010-2011年)大连湾海区表层沉积物中石油烃含量(670~1 666 μg/g)明显超过国家第一类海洋沉积物质量标准要求(≤500 μg/g)(GB 18668-2002),离岸较近的BQ012站位超过国家第二类海洋沉积物质量标准要求(≤1 000 μg/g),相较于珠江口(吴玲玲等,2012)、长江口(李磊等,2014)、大辽河(郭伟等,2007)水域其石油烃污染较为严重。而随时间推移,截止到2014年沿岸站位BQ012由第三类海洋沉积物转变为第二类海洋沉积物,其它站位也由第二类海洋沉积物转变为第一类海洋沉积物。

2.2 大连湾溢油海区细菌丰度年度变化特征

2.2.1 表层海水中石油烃降解菌与异养细菌丰度年度变化特征

溢油事故发生后5 a间大连湾表层海水中石油烃降解菌(Hydrocarbon-Degrading Bacteria,HDB)和异养细菌(Heterotrophic bacteria,HB)分布如图4所示。2010年9月位于湾中的BQ001和BQ007站位异养细菌表现出较高的丰度,显著高出其它站位1~2个数量级;而在2011年7月后离海岸较近的BQ012、BQ003站位异养细菌丰度较高。在2010年9月和2012年5月、8月时异养细菌具有较高的丰度,最高时可达2.65×105CFU/mL,最低值出现在2011年4月0.44~2.19×102CFU/mL。到2013和2014年细菌丰度相比于溢油发生初期降低1~2个数量级(如图4(a))。各站位石油烃降解菌丰度最大值均出现在2010年9月(数量范围为1.01~5.72×104CFU/mL),到2012年5月石油烃降解菌丰度降到较低水平(数量范围为3.3~116.2 CFU/mL)接近大连新港溢油事故前历史数据(1.02~1.5×105CFU/L)(李元等,1987)。石油烃降解菌在空间分布上的特征:在溢油发生半年间(2010年8月~2011年4月)离湾口较近的BQ004站位石油烃降解菌丰度相对较高,为1.35~5.72×104CFU/mL;到2012-2014年其相对丰度降低,而离海岸较近的BQ012、BQ003站位其丰度占有相对较高的比例。

图4 大连湾表层海水及沉积物中异养细菌和石油烃降解菌丰度年度变化特征(以10为底的对数值)

结果表明,溢油发生后大连湾海区异养细菌丰度的年度变化趋势明显,最高相差4个数量级。在2011年4月时异养细菌丰度较低的原因可能是一定程度上受季节变化的影响。有研究表明温度影响石油烃在环境中的状态,水溶态的石油烃更容易被微生物细胞接触降解,同时温度还影响微生物的种群和酶活性(Nedwell et al,1999)。溢油发生初期异养细菌丰度与杭州湾(焦俊鹏等,2000)及深圳海域(李和阳等,2011)历史数据相比高出约1~3个数量级,可知大连湾海区受污染程度相对较高。由于7.16溢油事故影响,石油的输入为细菌提供碳源,导致处于湾口附近的BQ004站位细菌迅速增长,随着石油烃含量的降低细菌丰度有所降低;BQ012、BQ003站位由于受海岸大连港、造船石油化工、钢铁等工业企业污染的影响,在7.16溢油事故影响降低时,其细菌丰度依然呈现较高的状态。史君贤等(1992)的研究结果表明,石油烃的降解速度与水体中细菌数量有关,当水体中细菌数量超过104~105CFU/L时可加速石油烃的降解速率。可见该海区石油烃降解速度较高,另一方面也反映了该海区具有较强的自然净化能力。本研究结果显示,在海水石油烃含量较高时石油烃降解菌丰度也相对较高,表层海水中石油烃降解菌丰度与石油烃含量变化趋势基本一致。

2.2.2 表层沉积物中石油烃降解菌与异养细菌丰度年度变化特征

大连湾表层沉积物中异养细菌丰度变化如图4(c)所示,5 a间大连湾表层沉积物中异养细菌丰度均呈先降低后上升的趋势,在2010年9月达到最大值(0.43~5.6×107CFU/g),其最低值出现在2012年5月(0.51~1.62×104CFU/g),其变化趋势与表层海水中趋势显著不同。在空间分布上,在离岸较近的站位(BQ012和BQ003)异养细菌丰度相对较高,而离岸相对较远的站位(BQ004)丰度相对较低。可能由于BQ004站位位于湾口水体交换较湾内好,油含量及营养盐含量较低,而近岸海域长年受到陆源污染物的影响,为异养细菌提供了丰富的有机和无机营养物,从而促进其快速生长。

石油烃降解菌在2010年9月和2012年5月时丰度较高,在溢油发生2个月后(2010年9月),位于湾口离溢油点相对较近的站位(BQ004)石油烃降解菌丰度相对较高,可达7.61×105CFU/g,高出近岸站位1个数量级;湾中央的站位(BQ001)丰度较低;溢油发生3 a后(2013年和2014年)BQ004站位石油烃降解菌丰度相对较低(0.3~10.1×102CFU/g)。而石油烃含量显著较高的BQ012站位,其石油烃降解菌丰度相较其它站位约低1~2个数量级(如图4(d))。可能是由于高浓度的溢油污染对细菌的生长产生了抑制作用。结果显示,表层沉积物中异养细菌和石油烃降解菌丰度均显著高于表层海水,分别高出约2~3和1~3个数量级。

本文研究结果显示,在溢油发生之初(2010年),石油烃类污染物的增加为微生物提供生长所需的碳源,从而促进了细菌的富集,而随着石油烃污染物的沉降、累积,使石油烃含量过高而制约微生物的生长,从而导致细菌丰度相对降低;随着沉积物中石油烃含量的降低细菌丰度开始增加。王金成等(2012)、李艳艳等(2013)的研究,亦有相同的结论,即水体或土壤中含有一定浓度的污染油可以很快富集降解菌,但当石油污染浓度超过一定限值时,生物降解将会趋缓甚至停止。Margesin等(1999)研究表明土壤中石油烃含量高于500 mg/kg时,会对微生物产生毒性作用,从而抑制石油降解菌的生长。Forsyth等(1995)研究表明,在土壤中内源性烃降解菌数量大于106CFU/g时,石油类污染物的降解速率会较快。由此,在溢油发生之初(2010年)大连湾海区表层沉积物中石油烃的降解速率较快,随着石油烃的积累其降解速率降低。同时相较于表层海水,2011-2012年间表层沉积物中石油烃降解菌丰度仍然处于较高水平,溢油污染对其的影响更为深远。

2.3 石油烃降解菌与异养细菌丰度比值的年度变化特征

石油烃降解菌(HDB)与异养细菌(HB)丰度之间的比值(HDB/HB)被认为是水域油污程度的一个重要指标。大连新港溢油发生后5 a间,大连湾表层海水中HDB/HB值变化如图5(a),HDB/HB值均呈现先降低后增加的趋势。在溢油事故发生初期(2010年),石油烃含量较高,HDB/ HB值亦较高;溢油事故发生2 a后(2012年5月),石油烃含量降为最低值,HDB/HB值也达最低值,因此我们推断HDB/HB值有可能在一定程度上反映海水中石油烃污染的状况。表层沉积物中HDB/HB值与TPHs含量变化均呈现先增加后降低的变化趋势,这与表层海水中变化趋势相反。而且溢油事故发生2 a后(2012年5月)表层沉积物中HDB/HB值达到最大(图5(b))。本文结果显示,表层沉积物中HDB/HB值变化与石油烃含量变化趋势不同,因此HDB/HB比值不能很好地反映沉积物中石油烃污染的状况。

图5 表层海水及沉积物中石油烃降解菌与异养细菌丰度比值的时空变化

数据还表明,表层海水中HDB/HB值与TPHs含量变化趋势较一致,因此,HDB/HB值可能更能反映海水中石油烃类污染水平。然而,2010年9月各站位表层海水中石油烃含量均显著高于2013年7月(图2),其比值却相差不大,分析其可能的原因,一是石油烃含量过高时会对微生物产生毒性作用,抑制微生物的生长,不利于污染物的降解;二是石油烃污染刺激微生物的增长繁殖进而大量的消耗环境中的N、P等无机营养盐,使其C∶N∶P>120∶10∶1,从而出现上述情况。李辉等(2013)对辽河口潮间带研究结果显示,较大浓度的石油会对微生物产生毒害作用,而随着石油污染的降低,石油对细菌的毒性作用减弱,细菌的丰度又有所上升。刘金屏等(1986)的研究表明环境中生物可利用的C∶N∶P在120∶10∶1时有利于环境中微生物对石油污染物的降解,当环境中石油烃含量的增高接近于C∶N∶P=120∶10∶1时,可刺激石油降解菌数量的增多从而促进石油污染物的降解。李晓楼等(2014)的模拟实验表明按适当比例向土壤中添加氮源和磷源,土壤中石油烃降解率得到大幅度提高,可达73.4%,相较于对照组高出62.4%。另外,自2012年5月后的石油烃浓度相比于2012年5月有一定程度的上升(约2~10倍),这一石油烃浓度可能有助于石油烃降解菌(HDB)的增长。王金城等(2012)研究发现土著石油降解菌在生长的同时大量消耗了环境中原有的N,P等营养物质,从而可能影响异养细菌对其的利用而导致异养细菌(HB)数量的降低,这可能解释了HDB/HB比值在2012年5月后普遍升高的现象。

2.4 表层海水中石油烃降解菌及异养细菌丰度与环境因子的相关性

表层海水中石油烃降解菌、异养细菌丰度及其比值与环境因子的冗余度分析(RDA,CANOCO 5.0)如图6,结合SPSS 17.0软件分析多变量间两两相关性分析,结果表明:HB与TPHs含量呈正相关(R=0.152,P>0.05),HDB与TPHs含量呈显著正相关(R=0.345,P<0.05),HB与HDB呈极显著正相关(R=0.466,P<0.01),HDB/HB值与TPHs含量呈极显著相关(R=0.421,P<0.01),HB和HDB与PO4-P,NH3-N,NO3-N,NO2-N、DO、COD等主要环境因子没有显著的相关性。

已知,环境中石油烃降解菌丰度与石油烃含量密切相关,异养细菌反映环境中异养型细菌的污染程度,也间接反映一般营养性有机污染物的污染程度。HDB/HB值与TPHs含量呈极显著相关,这说明相较于细菌丰度,HDB/HB值可更好的反映海水中TPHs的污染程度,此值愈高,则说明含油量愈高,陈忠元等(1991)、史君贤等(1996)、丁美丽等(1978)研究亦得出相似的结论。

异养细菌、石油烃降解菌及其比值均与DO、COD呈负相关且相关性不明显,与NH3-N、NO2-N、NO3-N、PO4-P的相关性不明显,可能由于大连湾为一半封闭性内湾,由于人口密集、工业发达,大量污水排放进入大连湾内,导致大连湾海域富营养化严重,氮磷等营养物质十分充足(马嘉蕊等,1990)。从而排除了氮、磷及溶解氧等因素对细菌丰度变化影响,TPHs污染成为影响石油烃降解菌丰度变化的主要因素,这与许多国内外研究结果相同(Dubinsky et al,2013;Lamendella et al,2014)。大多学者认为可用HDB/HB值来作为环境中石油烃类污染水平的指标,但本研究结果表明HDB/HB值不适用于反映大连湾海域沉积物中石油烃类污染水平,而能较好反映表层海水中石油烃类污染水平。然而HDB/HB值能否准确反映TPHs污染程度还有待于进一步研究验证。由于石油烃降解菌的生态系统是一个极为复杂的生态系统,其丰度的分布状况是由环境中许多因子共同影响的结果,而不是简单的单因子相关性就能描述的。

图6 冗余度(RDA)分析环境因子与细菌丰度的相关性

通过对7.16大连新港溢油事故污染海区连续开展长达5 a的跟踪调查发现,表层海水质量已由事故发生后的三类海水转变为一类海水、表层沉积物质量也由二、三类沉积物转变为一类质量标准。在溢油事故发生后2个月内表层海水和沉积物中异养细菌及石油烃降解菌丰度均处在较高的水平,随着时间段推移分别表现出不同的变化趋势,2014年其相较于溢油后2个月均降低了1~2个数量级。通过HDB/HB值与石油烃含量变化的研究表明,该比值有望成为海水中石油烃类污染水平的一个重要指标。接下来,溢油污染对细菌更深层次的影响还需要更进一步的研究,如5 a内细菌多样性以及与石油烃降解相关的基因丰度及表达的变化。这将有利于深度了解石油烃对其影响的动态变化,对于预测海洋环境中石油污染及环境恢复程度变化有一定帮助。

3 结论

(1)7·16大连新港溢油事故发生后5年间,大连湾表层海水及沉积物中石油烃含量基本呈下降趋势,表层海水质量已由事故发生后的三类海水转变为一类海水,表层沉积物质量也由二、三类沉积物转变为一类质量标准;

(2)大连湾表层海水和沉积物中微生物对7.16大连新港溢油的响应有明显的差异,表层海水中细菌丰度对石油污染反应迅速,在短期时间对污染作出响应(石油烃降解菌在2012年5月回落3个数量级),而石油烃污染对沉积物中细菌的影响相对较迟缓,在较长一段时间内没有消失;表层海水中石油烃降解菌丰度均呈现先降低后增加的趋势,表层沉积物中石油烃降解菌在2012年5月时其丰度仍较高,到2013-2014年降到较低水平;

(3)大连湾表层海水中石油烃降解菌与异养细菌的比值与石油烃含量呈极显著的正相关(R= 0.421,P<0.01),可在一定程度上反映环境受油污染的状况,同时其与营养盐和溶解氧等主要环境因子相关性不大,可以排除营养盐和溶解氧等对其的影响,因此建议用来作为评价海水中石油烃类污染的指标。

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(本文编辑:袁泽轶)

Study on the petroleum hydrocarbon degradation and the change of bacterial abundance within 5 years after Dalian"7.16"oil spill accident

GUO Li-mei1,2,SU Jie1,MING Hong-xia1,JI Feng-yun1,CHANG Yong-kai1,2,SHI Yan1,2, YAO Zi-wei1,MA Yue-xin2,GUAN Dao-ming1,FAN Jing-feng1

(1.National Marine Environmental Monitoring Center,Dalian 116023,China;2.College of Aquaculture and Life,Ocean University of Dalian,Dalian 116023,China)

With the aim to study the long term response of marine microbiology to oil contamination,the annual change of petroleum hydrocarbon(TPH)concentration and bacterial abundance in seawater and sediment of Dalian bay were analyzed after oil spill accident.The TPH concentration in surface seawater reduced from 0.22~0.67 mg/L in September 2010 to 0.0025~0.05 mg/L in May 2012 with the seawater quality changing from the third to the first seawater quality standards.The TPH concentration in surface sediments collected along the coastal sites BQ012 reduced from 7 133 μg/g in December 2011 to 926 μg/g in 2014,indicating the sediments quality recovered to the first quality standards in 2014.The abundance ofheterotrophic bacteria and petroleum hydrocarbon degradation bacteria reached to 105CFU/mL and 104CFU/mL,respectively,within the two months of the accident.After 5 years,bacterial abundance decreased 1~2 magnitudes.The ratio of hydrocarbon degradation bacteria and heterotrophic bacteria(HDB/HB)in surface seawater is significantly correlated with petroleum hydrocarbon concentration(P<0.01).There were no significant correlations between bacterial abundance and concentrations of nutrient salt and dissolved oxygen. Therefore,the value of HDB/HB is recommended to serve as an index of petroleum hydrocarbons pollution levels in the seawater environment.

Dalian“7·16”oil spill;heterotrophic bacteria;petroleum hydrocarbon degradation bacteria;bacterial abundance

P76

A

1001-6932(2017)03-0311-09

10.11840/j.issn.1001-6392.2017.03.009

2015-12-15;

2016-03-30

蓬莱19-3油田事故对辽东湾海域生态环境后续影响监测与风险评估;海洋公益性行业科研专项(201405007;201305030);全球变化与海气交互作用(GASI-03-01-02-05)。

郭立梅(1990-),硕士研究生,从事海洋微生物生态学研究。电子邮箱:glm900402@163.com。

樊景凤,研究员。电子邮箱:jffan@nmemc.org.cn。

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