海上化学品泄露常见有机污染物的生态毒性效应研究

论文总字数：14266字

目 录

摘要 2

Abstract 3

1 引言 4

2实验材料和方法 6

2.1实验材料 6

2.2实验方法 6

2.3数据处理 7

3实验结果和分析 7

3.1不同质量浓度的对苯二酚和苯胺处理毛蚶的情况 7

3.2对苯二酚、苯胺中毛蚶的死亡率 7

3.3对苯二酚、苯胺对毛蚶的96 h LC₅₀及其分析 9

3.4不同质量浓度的对苯二酚和苯胺处理贻贝的情况 10

3.5对苯二酚、苯胺中贻贝的死亡率 11

3.6对苯二酚、苯胺对贻贝的96 h LC₅₀及其分析 12

4讨论 14

4.1对苯二酚和苯胺的毒性机理探讨 14

4.2对苯二酚和苯胺对毛蚶和贻贝的毒性级别判定 14

4.3对苯二酚和苯胺分别对毛蚶和贻贝的安全浓度 15

5结论 15

6参考文献 16

海上化学品泄露常见有机污染物的生态毒性效应研究

朱健

,China

Abstract：Based on the experimental data of acute and chronic toxicity of typical benthic bivalves in the offshore China, the effects of hydroquinone and aniline on the survival of the tested organisms were analyzed, and the semi-lethal concentrations were calculated. The results showed that the 96 h LC₅₀ of hydroquinone and aniline were 99.78 mg/L and 33.79 mg/L, respectively, and the 95% confidence intervals were 1.85 to 65.73 mg/L and 94.613 to 104.95 mg/L, respectively; The 96 h LC₅₀ values of diphenols and anilines for mussels were 88.18 mg/L and 61.77 mg/L, respectively, with 95% confidence intervals of 30.70 to 145.66 mg/L and 42.52 to 81.01 mg/L, respectively. The safe concentrations of hydroquinone and aniline were 0.337 and 0.997 mg/L, respectively, and the safe concentrations of mussels were 0.881 and 0.617 mg/L.

Key words：Organic Pollutants；Ecological; Toxic effects; Aniline; Hydroquinone

1引言

随着社会科技的迅速发展，海洋化学品污染已经成了举世内外共同关注的问题。由于沿海城市的迅猛发展、工业化旺盛以及海上运输事业的兴起，大量的工业废水和生活污水不断排入海洋，引起了近岸海水的严重污染，导致了水体和环境质量严重下降。而这些常见有机污染物大多数都为苯及苯系物的延展物。苯系物(BTEX)是苯、甲苯、乙苯和三种二甲基苯的异构体（邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯）的合称的统称^[1]。环境中主要苯系物的物理化学以及毒理学性质见表1。

表1 主要苯系物的物理化学以及毒理学性质

名称	英文名称	英文缩写	分子式	分子量	结构式	致癌性
苯	Benzene	BNZ	C6H6	78.11		c
甲苯	Toluene	TOL	C7H8	92.14		a
乙苯	Ethylbenzene	EBZ	C8H10	106.17		b
对二甲苯	p-Xylene	PXY	C8H10	106.17		a
间二甲苯	m-Xylene	MXY	C8H10	106.17		a
异丙苯	Isopropylbenzene	ISO	C9H12	120.19		a
邻二甲苯	o-Xylene	OXY	C8H10	106.17		a

注：a.目前尚无对生物体致癌的证据；b.疑似能使生物体致癌；c.能使生物体致癌

单单就海洋环境而言，海水中苯系物污染的主要来源有石油污染、陆源污染和化学品泄漏等。苯系物主要存在于原油和石油产品中，是石油及各种染料油中水溶性较好的化合物，构成了水体中常见的有机污染物。Carls和Rice的研究^[2]表明，原油中水溶性组分中单环芳烃占 89%，仅苯系物就占到了 87.6%，石油作为一种主要能源，在开采、运输、储存过程以及泄漏等原因造成的大面积突发性海洋溢油事件时有发生。石油等有机化学污染物大量的排入海洋，对大洋的生态环境、近海海域的生态系统、人类的健康以及海洋经济都有着严重的危害。石油污染大部分是来自于溢油和油轮泄漏事故，而溢油事故大多发生在海上船舶的运输以及海底石油的开采，这其中船舶溢油事故扮演了重要的角色，占到溢油事故的63.9%。查阅资料可知^[3]，1997 年船舶溢油超过 340 t油事故达到 1583 起，20 年间共溢油 382 万吨，居各种溢油量的首位，造成了许多海域污染。

大量实验和研究表明，虽然这些污染物难以在海水中溶解，但却十分容易在海洋动植物体内富集，特别是一些常见的有机污染物极易溶解在生物有机中。生物体的细胞一旦进入这些有机污染物，其细胞中的遗传物质将会改变或者破坏，这将大大影响影响海洋生物的生存繁衍能力，进而影响的是附近海洋中的其他动植物体，改变受污染水域的海洋生物的种群组成，造成海洋生物资源的衰竭，导致海洋生态环境的失调。除此以外，这些受污染的鱼类、贝类以及藻类可能以食物的形式进入人体，进而对人体机能造成极大的影响。

毛蚶 (Scapharcasubcrenata)隶属于软体动物门(Mollusca)双壳纲(Bivalvia) 翼 形 亚 纲(Pteriomorphia)蚶目(Arcoida)蚶科(Arcidae)毛蚶属(Scapharca)，俗称毛蛤、麻蛤、麻蚶、瓦楞子等^[4],广泛分布于日本、朝鲜、中国沿岸，毛蚶是这些国家非常常见的海产经济食用贝类，因为其不但富含高蛋白质、高维生素，还味道鲜美，且具有一定的药用价值，所以深受各国人们的喜爱，近年来，由于环境污染和过度捕捞等原因，导致毛蚶数量急剧减少，供不应求。贻贝（Mytilusedulis）属软体动物门(Mollosca)瓣鳃纲(Lanellibranchia)异柱目(Anisomyaria)贻贝科(Mytidea)，是一种营足丝附着生活的双壳类软体动物^[5]，俗称“海红”、“壳菜”，“淡菜”，是我国重要的养殖贝类之一，在我国海南、浙江、福建、山东、辽宁等沿海省份都设有专门的养殖海域，贻贝作为一种重要的海洋经济贝类，活性多糖、功能性多肽、牛磺酸、多不饱和脂肪酸含量丰富，具有很高的食用价值，在工业上对采用酶解法制备水产功能性多肽也有重要作用^[6]。而近年来，受近海海域污染严重等因素困扰，使得贻贝数量减少，品质下降，影响了正常需求。

目前国内研究大多为对苯二酚、苯胺对大型蚤、卤虫、发光藻以及鱼类的急性毒性，报道了一些氯苯、苯胺化合物对三疣梭子蟹、小球藻的急性毒性，但对苯二酚和苯胺对于毛蚶和贻贝的毒性效应未见报道。因此本文基于毛蚶、贻贝等近海常见底栖生物急性毒性效应培养实验数据，分析污染条件下毛蚶、贻贝的生存率变化，计算苯胺和对苯二酚对常见海洋底栖生物的半致死浓度LC₅₀，分析比较其毒性大小。目的是观察这些物质对于毛蚶和贻贝的毒性效应，同时对其安全性做出初步评估，给出这些生物对于对苯二酚和苯胺的安全浓度。本实验结果在一定程度上可以弥补对苯二酚和苯胺对于海洋水生生物毒性数据的不足，以后的进行生态风险评估可以将此作为一个参考数据。

2材料和方法

2.1实验材料

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