石油烃污染对河蟹养殖的影响

关丽 赵亚玲

摘要：河蟹，又名中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis），其肉质鲜嫩，风味独特，是辽宁省的特色产品，具有很高的经济价值。随着石油工业的发展和人类活动的增多，石油污染也越来越重。石油烃是石油的主要污染物，并且其中部分化合物具有较强的毒性。石油烃不但会造成河蟹养殖水质和底质的污染，还会进一步对河蟹产品产生毒性，进而降低河蟹的品质。本文从石油烃的组成性质、对养殖环境及其河蟹产品的影响以及污染来源及治理做了比较全面的总结。力求引起人们重视，切断污染来源，保护河蟹养殖生态环境，进一步提高河蟹产品的食用安全和经济效益。

关键词：河蟹;石油烃;养殖;影響

目前，人们对石油污染对海洋贝类和鱼类的危害研究较多，却很少关注蟹类养殖受石油烃污染的影响。课题组关丽等人对辽宁346个河蟹样品中石油烃进行监测，石油烃平均含量在7.27毫克/公斤，超标率为4.9%，个别地区河蟹样品超标严重，并伴有明显的石油气味（预警文章）。因此，本文在此监测基础上对河蟹养殖受石油烃污染的影响进行综述，可以全面的了解石油烃污染途径及危害情况，对人们引起警醒，切断污染来源，提高河蟹品质和食用安全起到一定的助推作用。

1 石油烃对蟹类的影响

1.1 影响途径

石油烃对蟹类的影响不仅与其自身的生活习性有关，还与其栖息环境密切相关。河蟹对石油烃的富集作用，一方面可从环境中通过吸入、体表接触或食用等直接吸收，另一方面可由食物链间接吸收。河蟹依靠鳃吸收水以及水中的无机盐类，摄食方式由早期滤食逐渐转为捕食。河蟹多营底栖生活，食性很杂，在自然条件下以食水草、腐殖质和底栖生物为主，而腐殖质主要由底质中的植物碎片、生物体经微生物分解后的有机颗粒以及附着其上的微生物等聚集而成。水质和底质中的微生物会降解部分的石油类污染物，从而进入到食物链蓄积在河蟹中。因此环境中水质和底质的石油烃的污染会直接或间接的造成河蟹体内石油烃的蓄积。

1.2 蟹类中石油烃残留情况

郑关超等人对环渤海地区养殖水产品中77只螃蟹中16种多环芳烃进行检测，结果均值为15.80微克/公斤，高于同地区的虾类和贝类，且主要污染来源为石油类污染。关丽等人连续四年对河蟹养殖产地环境监测，结果显示河蟹养殖水质已经受到石油烃的污染，受污染的水流经河蟹养殖区，会对环境中的底质、水草、水稻等产生污染。而逐年有高值出现的底质监测结果说明底质的确受到水质污染和植物的滞留作用影响，对石油烃的吸附和固着作用较为明显。河蟹中石油烃残留量监测结果均值为7.27 毫克/公斤，超标率为4.9%， 2013～2016年最高值分别是石油烃限量标准（15毫克/公斤）的1.31、1.38、1.79和2.42倍，说明个别地区样品超标严重，已经受到石油烃的污染，并且伴有明显的石油气味，大大地影响了河蟹的品质。

1.3 石油烃对蟹类的毒性情况

1.3.1 急性毒性 水中石油类污染物对水生动物的急性毒性按鱼、贻贝、棘皮类动物、甲壳纲动物依次递增。课题组石油急性毒性实验结果表明，幼蟹在48小时开始出现死亡，石油对0.02克左右的河蟹的48小时、72小时、96小时半数致死量分别为3181、1664、1059毫克/升，根据国家标准GB15193.3-2003急性毒性试验附录D中分级，石油对河蟹的急性毒性属低毒性。

1.3.2 对蟹类摄食、活动及存活率的影响 石油的存在对河蟹的摄食、活力、存活率均有不良影响。石油污染地区存活的螃蟹会出现运动器官衰退、挖穴能力降低、逃难反应迟钝、脱皮次数增加、在非交配季节展示交配色泽等异常行为。课题组实验表明，石油的慢性蓄积对河蟹的活动、生长具有明显的毒害作用。石油浓度为低浓度时，河蟹并未有明显的不良症状。随着石油浓度增加和石油添加时间的延长，不良反应出现，河蟹的摄食量降低，活动力减弱，存活率下降，且不良反应与石油浓度呈正相关。

1.3.3 对酶活及基因表达影响 石油烃中多环芳烃对蟹类的影响较大，它不仅具有较强的致癌、致畸和致突变性，还具有免疫毒性，扰乱生物体抗氧化防御系统的正常功能，而且在代谢过程中产生的自由基会导致生物体内酶失活、蛋白质结构变化、DNA断链和脂质过氧化等一系列机体氧化损伤，并进一步引起细胞组织器官的病理变化。有研究表明苯并（a）芘可影响三疣梭子蟹鳃、肝胰腺中各种代谢酶类及抗氧化酶等毒理学指标并诱导肝脏中细胞色素P4501A1（P4501A1）、P-糖蛋白（P-gp）、热休克蛋白70（HSP70）基因的表达。多环芳烃中屈对三疣梭子蟹具有免疫影响，对三疣梭子蟹血细胞密度（THC）、溶菌酶活力（LZM）、酸性磷酸酶活力（ACP）、碱性磷酸酶活力（AKP）、超氧化物歧化酶活力（SOD）、酚氧化酶活力（PO）这几种免疫因子均有影响。

课题组蔺翠翠等人的实验表明，河蟹中过氧化系统对石油具有较高的敏感性，河蟹中抗氧化酶活力随石油污染物胁迫的时间和浓度发生规律性变化，石油对超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽硫转移酶（GST）酶活的影响规律是先升高再降低，对过氧化氢酶（CAT）的影响规律是低-高-低。许高鹏研究BaP对三疣梭子蟹解毒酶系统影响机制时，得出肝脏组织中7-乙氧基异吩噁唑酮-脱乙基酶（EROD）、GST活性随时间呈先升高后降低的趋势，SOD活性随时间增加而增加，鳃组织中EROD、GST和SOD总体上呈现先升高后降低的变化趋势。EROD、GST和SOD随浓度升高，诱导作用增强。

1.3.4 对鳃和肝胰腺组织细胞结构及其生理功能的影响 课题组研究表明，石油烃可导致鳃组织和细胞结构产生显著变化，影响鳃的渗透调节作用和主动转运功能，导致呼吸作用、能量代谢无法正常进行。石油烃同样可导致肝胰腺鳃组织和细胞结构产生显著变化。有毒物质的积累会造成机体损伤，直接影响能量和物质供应，导致其生理功能紊乱，甚至还会导致河蟹全身性功能衰竭或死亡。

1.3.5 石油烃在河蟹中的蓄积、富集代谢及感官影响 石油烃污染严重时会导致蟹类带有油味，甚至将使幼蟹严重缺氧而死亡。美国东部海域的一次中等程度的石油污染事件的后果指出，石油污染对蟹类幸存者的损害有种种表现，例如动作迟缓、发育畸形、生长缓慢等，直到石油污染后的4～5年，在蟹类生物细胞组织中，仍能发现遗存着石油衍生物质的痕迹，并且7年后蟹总数量还没有恢复到以前的水平。据文献显示，蟹中的石油烃蓄积能力往往超过了同水域的鱼，但低于贝类。

课题组在石油对河蟹的亚急性毒性实验后采集样品进行检测，发现河蟹的外壳、鳃、肝胰腺和肌肉中均可檢出石油烃，并且蓄积量与石油添加剂量呈正相关。其中，鳃中石油蓄积量最高，其次是外壳和肝胰腺，肌肉中石油蓄积量最低。这与刘伶俐等人测定梭子蟹不同组织中石油烃含量基本趋势一致，这种高蓄积量与蟹壳的阻隔作用、鳃的过滤作用和肝胰脏的代谢作用密切相关。

在富集实验中，蟹体中石油烃含量与时间呈正相关，并于8天左右达到动态平衡，生物富集系数（BCF）平均值为43.0。代谢实验中，通过把受石油烃污染的河蟹在洁净环境中饲养一段时间，可降低石油烃污染对河蟹的毒害作用。但经过与富集时间相同的天数后，河蟹中石油烃含量仍未能恢复到富集初期浓度，由此可见石油烃是一种难降解的污染物，一旦在河蟹体内高浓度的蓄积，需要较长的时间进行代谢。许高鹏等人研究BaP在三疣梭子蟹体内富集代谢规律时，发现三疣梭子蟹对BaP具有明显的富集作用，但释放速率较慢，且随浓度增加而减少，这与河蟹中石油烃的富集代谢结果一致。课题组用添加浓度为限量0.05毫克/升的石油类养殖水质养殖实验蟹三周时间，蟹体内石油烃含量在一周左右达到含量最大值2.21毫克/公斤，低于标准中对中华绒螯蟹中石油烃的限量要求，说明河蟹养殖用水中石油类浓度为0.05毫克/升时，可以保证河蟹产品的安全性。

感官实验中，中华绒螯蟹中石油烃异味阈值为12.09～15.07毫克/公斤，当蟹中石油烃含量达到12.09毫克/公斤时，实验人员已经能够通过蒸汽嗅出石油烃异味，影响河蟹的食用性。当含量达到44.62毫克/公斤时石油烃异味已经能够被明显分辨出来，完全不能食用。

2 石油烃污染原因分析

2.1 当地石油产业带来的污染

河蟹主产区地处辽河平原南部的辽河三角洲核心地带，地下蕴藏着丰富的油气资源，全国第三大油田辽河油田坐落在此。石油在开采、运输、装卸、炼制加工和使用过程中，通过泄漏和排放等途径进入水体造成水环境污染。石油在钻井、试油、洗井、修井等作业过程中产生的落地原油、泄露油、含油废水、含油废弃泥浆等会进一步污染周围的水质和土壤。油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐产生的油泥以及隔油池的底泥也会污染土壤。林静雯等人在对沈抚灌区上土壤中石油烃污染残留调查中发现，尽管已经停灌十多年，沈抚灌区采样区域土壤中石油烃还存在残留现象，含量均高于GB15618-2008一级标准值（≤100毫克/公斤）。辽河油田污染严重的区域，土壤中含油量己达10000毫克/公斤，远超过临界值500毫克/公斤，土壤表层（0～20厘米）的含油量甚至可达30%～50%，致使辽河油田区域内及周围地区上千亩土地受到严重污染。石油化工产业造成的河蟹养殖区周围的水质与底质均受到不同程度的污染，会进一步污染河蟹产品。

2.2 当地化工产业和生活区带来的污染

随着城市工业迅猛发展和人口激增，化工企业不断增加，居民活动日益增多。随之而来的是化工企业的工业排放、生活区居民煤炭燃油使用，生活垃圾及加油站的大量涌现。而产生的这些废水、废气、废渣大部分都未经处理直接排入到环境中，造成了水流、大气及土壤的污染。

2.3 临近水源造成的污染

河蟹养殖用水大多来自于辽河水，所以辽河流域及临近海域的污染也会对河蟹养殖带来污染，进而影响河蟹和稻田的品质。大辽河的上游河流流经沈阳、本溪、铁岭、辽阳、鞍山等重工业城市，沿途接收了大量的工农业废水、生活污水、固体废弃物等污染物;而河蟹主产区位于大辽河口区域西北侧，更易受到上游污染物的污染。据2012中国环境状况公报显示，大辽河Ⅳ类及以上水质监测点占总数的81.2%。王辉等研究表明大辽河地表水中多环芳烃的污染较为严重，存在潜在的多环芳烃致癌风险，即使经过水厂处理后这种风险仍然存在。王丽平，王安利等检测了大辽河口及其毗邻的上游河道和近岸海域表层沉积物中多环芳烃的污染水平，结果发现本区域表层沉积物中多环芳烃主要为石油源污染，污染程度普遍高于我国其他海域，总体为重度污染水平，对生物产生有害效应的概率较高。

由于河水与海水的互通性，临近海域的污染也会带来水源污染。河蟹养殖产地临近渤海，由于环渤海地区经济的快速发展和其半封闭性、自净能力弱等特征，渤海海域也受到不同程度的污染。近年，“康菲溢油”“大连石油管道爆炸“等事故的发生更加加剧了渤海的环境污染程度。2011年6月，渤海海域发生了蓬莱“19-3”油田溢油事故，造成其周边及其西北部海域海水受到污染，超第一类海水水质标准的海域面积约6200平方公里，其中870公里海域海水受到严重污染，石油类含量劣于第四类海水水质标准。郑关超等人对环渤海地区养殖水产品中多环芳烃进行污染残留测定显示，该区域养殖水产品中多环芳烃污染状况较为普遍，蟹类主要污染来源是石油类污染。王璟等测定了渤海湾表层海水中PAHs含量范围82.6～181.8纳克/升;林秀梅人的测定结果显示渤海表层沉积物中PAHs含量范围则达到24.7～34.6纳克/克。