溢油污染物对紫贻贝的急性毒性效应

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(1.中国海洋大学 化学化工学院，山东 青岛 266100；2.国家海洋局海洋减灾中心，北京 100194)

紫贻贝(Mytilus edulis)俗称海虹，为软体动物门，双壳纲，贻贝目，贻贝科，贻贝属，广泛分布于世界各海区[1]。作为我国重要的寒温带养殖品种[2-3]，总产量占世界的50%以上，中心产区集中在我国黄渤海区的山东、辽宁两省[4-5]。紫贻贝可通过虑食海水中的颗粒物质进行生长，无需人工投喂，在海水养殖中享有“绿色产业”的盛誉[6-7]。

紫贻贝对环境的适应能力强，具有很高的耐污能力，且能对多种环境污染物产生响应，具备作为指示生物的基本条件[8]。目前，国内外对紫贻贝毒性效应研究多集中于藻毒素、重金属及农残等方面，而专门针对石油烃及溢油分散剂的急性毒性研究报道较少[9-11]，因此，本研究以紫贻贝为研究对象，选择原油、燃料油以及分别被溢油分散剂处理过的两种油品乳化液作为污染物，研究以上4种溢油污染物对紫贻贝的急性毒性效应，为海洋环境监测和溢油损失评估提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 受试生物

紫贻贝购买于青岛市鳌山卫水产市场，平均体重为(15±6) g，平均体长为(85±20) mm。将紫贻贝置于消毒后的沙滤海水中驯养7 d，挑选长势均匀、正常虑食且反应灵敏的个体进行急性毒性试验。

1.2 油品制备

1.2.1 实验油品及溢油分散剂

选用油品及溢油分散剂分别为原油(BXPT，采自中海油渤西区块)，燃料油(HSFO 380CST，船用燃料油)，溢油分散剂(浓缩型，恒海牌)。

1.2.2 WAF及DWAF的制备

将试验油品和过滤海水按体积比1∶10的比例混合，置于2 L的三角瓶中。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，静置2 d后取下清液(即为WAF母液)保存于棕色的试剂瓶中，并放在4～6 ℃的冰箱中保存。

将过滤海水、试验油品、溢油分散剂按体积比100∶10∶1的比例混合，置于2 L的三角瓶中。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，静置2 d后取下清液(即为DWAF母液)保存于棕色的试剂瓶中，并放在4～6 ℃的冰箱中保存。

1.2.3 母液浓度的测定

取1.1.2中制备的溢油污染物母液5 mL于分液漏斗中，加入50 mL的Q水，5mL 1∶3的硫酸，用10 mL的正己烷分2次萃取，在225 nm下测定吸光度，依次测定4种溢油污染物母液的总石油烃浓度。

1.3 急性毒性试验

根据预试验的质量浓度范围，按照等对数间距加入原油(燃料油)WAF与DWAF，混匀，使其达到不同的浓度梯度；每个浓度设置3个平行样，以不加溢油污染物的海水体系作为对照，每个平行样中加入紫贻贝30只。实验期间温度控制在(20±2) ℃，连续充氧且禁食，每天全量换水一次，定时观察，及时拣出死亡的紫贻贝。当紫贻贝外套膜全部收缩、张口，且用玻璃棒触碰贝壳没有反应时，则定为死贝，连续观察并记录96 h。

1.4 数据处理

采用几率单位法计算LC50值，通过死亡百分率-几率单位换算表查询死亡几率单位，应用数据处理软件(SPSS)，以质量浓度的对数为横坐标，以死亡几率单位为纵坐标进行线性拟合，按照一元线性回归方程Y=bX+a的形式，拟合溢油污染物对卤虫的概率-浓度对数方程；根据概率-浓度对数方程计算概率单位Y=5时的浓度对数X，然后再求X的反对数，即得溢油污染物对卤虫的半致死浓度LC50值。

2 结果与讨论

2.1 溢油污染物对紫贻贝死亡率的影响

暴露在低浓度实验组中的紫贻贝在24 h内并没有出现明显的中毒反应，其触足活动基本正常且能进行常态化的伸缩，以感知周围环境并寻找其他紫贻贝，但较对照组而言并未产生足丝固定自身。暴露在1～3 mg/L质量浓度组中的紫贻贝，在48 h时才开始产生足丝，且足丝易断，而在质量浓度大于5 mg/L的实验组中，紫贻贝在整个培养过程中均未产生足丝，且其外套膜呈现长时间的滤食状态。24 h后，各实验组紫贻贝均开始出现死亡现象，暴露于不同质量浓度梯度实验组中的紫贻贝96 h死亡率见表1。

表1 不同浓度溢油污染物中紫贻贝的96 h死亡率及几率单位

注：M为死亡率，%；P为几率单位

由表1可见， 紫贻贝96 h死亡率随溢油污染物质量浓度的升高而逐渐增大。当质量浓度为5 mg/L时，各实验组紫贻贝的死亡率达60%以上；当质量浓度为12 mg/L时，各实验组死亡率均高达100%。两种油品加入溢油分散剂后，对紫贻贝死亡率的影响变化各异，燃料油降低而原油升高。燃料油WAF和原油DWAF对紫贻贝的毒性效应影响最明显，当二者的质量浓度为8 mg/L时，死亡率已经达到100%。

2.2 溢油污染物对紫贻贝的急性毒性效应

参照几率单位法，以溢油污染物浓度对数为横坐标，96 h的死亡几率单位为纵坐标，通过作图法得到四种溢油污染物对紫贻贝的96 h急性毒性效应曲线(如图1)。

采用几率单位法的一元线性方程拟合溢油污染物对紫贻贝的96 h急性毒性效应曲线时表现出良好的相关性。通过几率单位法求算四种溢油污染物对紫贻贝的96 h-LC50值及其相关参数见表2。

图1 燃料油WAF、燃料油DWAF、原油WAF及原油DWAF对紫贻贝的浓度对数-死亡概率曲线

油品回归方程相关系数R2自由度X2LC50/(mg·L-1)95%置信区间/(mg·L-1)FuelWAFY=5．2286+0．9776x0．9313．840．580．29-1．15FuelDWAFY=4．2735+2．0486x0．9225．992．261．70-3．00CrudeWAFY=4．6724+1．4144x0．9025．991．701．13-2．57CrudeDWAFY=5．2271+1．4359x0．9713．840．690．43-1．10

由表2可见，4种溢油污染物对紫贻贝急性毒性效应大小依次为：燃料油WAF>原油DWAF>原油WAF>燃料油DWAF。4种溢油污染物对紫贻贝的96 h-LC50值介于0.58～2.26 mg/L之间，燃料油WAF对紫贻贝的急性毒性作用最强，其96 h-LC50值低至0.58 mg/L。溢油分散剂对两种油品急性毒性效应影响变化各异，燃料油加入溢油分散剂后，其急性毒性效应明显减弱，具体表现为96 h-LC50值由0.58 mg/L升高到2.26 mg/L；相反，原油对紫贻贝的急性毒性效应受溢油分散剂的影响而大幅增强，其96 h-LC50由1.70 mg/L降低至0.69 mg/L。造成这种现象的原因可能与油品种类有关[12]，不同油品的理化性质及油品中含有的低分子量多环芳烃的种类和数量是影响石油烃类污染物急性毒性效应的主要因素[13]，越来越多的研究证实，2-4环PAHs对溢油污染物的急性毒性效应起主要作用[14]。除此之外，PAHs还是一类具有光诱导毒性的有机污染物，PAHs的离域大π健可以吸收太阳光的可见(400～700 nm)和紫外(290～400 nm)部分，从而产生毒性作用更强或者更弱的降解产物[15]，可能进一步加剧或减轻溢油污染物的急性毒性效应。

3 结论

紫贻贝死亡率的变化与溢油污染物的浓度有关，浓度越大，死亡率越高。紫贻贝对4种溢油污染急性毒性效应的敏感性和耐受性受油品种类和溢油分散剂的影响。燃料油WAF对紫贻贝的急性毒性效应最强；随着溢油分散剂的加入，燃料油对紫贻贝的急性毒性效应降低而原油升高。

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