溢油及表面活性劑成分對刺參幼參的毒理效應研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，表面活性劑成分的應用延伸到生產(chǎn)和生活的各個方面，用途和用量也不斷增加，并伴隨生產(chǎn)和生活污水的排放進入環(huán)境中；除此之外，規(guī)模較大的突發(fā)性溢油事故不斷頻發(fā)，也給環(huán)境帶來嚴重危害。本文重點研究常見的表面活性劑成分十二烷基磺酸鈉（SDS）、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）及消油劑處理海上溢油事故對海水養(yǎng)殖刺參（Stichopus japonicas）的影響，運用毒理學研究手段進行相應的毒理效應研究，開展了如下研究：
　　為

2、探究表面活性劑和消油劑處理溢油對海洋珍品刺參的毒理學效應，SDS、SDBS、消油劑、機械分散原油（water accommodated fraction,WAF）和化學分散原油（chemical enhanced water accommodated fraction,CEWAF）對刺參幼參的急性毒性。結(jié)果顯示，SDS對4月齡刺參的72 h-LC50和96h-LC50分別為15.03和10.89 mg·L-1；SDBS對4月齡刺參的72

3、 h-LC50和96 h-LC50分別為2.50和1.71 mg·L-1；消油劑對4月齡刺參的96 h-LC50為7498.94 mg·L-1。由此可見，試驗中所用消油劑屬微毒性，毒性遠遠小于SDBS和SDS。原油、消油劑的96 h大劑量表面涂抹并未使刺參幼參出現(xiàn)死亡，僅消油劑對刺參幼參產(chǎn)生較小的刺激，表現(xiàn)為軀體短時間的收縮。原油CEWAF對3月齡和4月齡刺參幼參的96 h-LC50分別為246.09 mg·L-1和399.15 mg·

4、L-1。
　　為了優(yōu)化原油WAF和CEWAF毒性試驗中的暴露過程，探究了紫外分光光度法測定總石油烴濃度、實驗室條件下的風化過程和組分的分析。結(jié)果顯示，為了更準確地的測定試驗原油 CEWAF的TPH質(zhì)量濃度，確定采用原油+消油劑的濃度-吸光度曲線作為原油CEWAF的總石油烴質(zhì)量濃度標準曲線，消油劑在正己烷中有白色絮狀物生成，在制備標準儲備液后須充分靜置（或以2000 r/min離心5 min），吸取上清液進行稀釋，制備標準使用液，以

5、免帶入絮狀物而干擾吸光度讀數(shù)；在實驗室條件下，80 h內(nèi)，機械分散的原油中總石油烴呈現(xiàn)線性風化的趨勢，隨著時間的推移風化速率減小。實驗室條件下，化學分散的原油在120 h內(nèi)的風化趨勢可以看出，開始的12 h內(nèi)總石油烴含量基本沒有變化，但是12 h到36 h內(nèi)出現(xiàn)了急劇的風化，36 h后基本穩(wěn)定下來，但仍存在波動。可通過一些方法減小誤差，例如可以考慮在保證對受試生物無傷害的情況下頻繁的更換試驗液，WAF建議2～3小時換液一次，CEWAF建

6、議10～12小時換液一次，也可測定試驗起始時總石油烴含量，并做相關說明。
　　試驗原油WAF中的多環(huán)芳烴類物質(zhì)豐度較高，而原油和原油CEWAF中正構(gòu)烷烴的豐度較高，原油WAF中的烷烴所占比例雖遠小于原油和原油CEWAF中的比例，試驗原油CEWAF中除C11，C12和C15以外其它正構(gòu)烷烴相對比例均低于試驗原油WAF，特別是姥鮫烷在試驗原油CEWAF中的相對比例明顯低于在試驗原油WAF中的相對比例，多環(huán)芳烴總比例在試驗原油WAF中高

7、達44.44％，而試驗原油CEWAF中僅占10.35%，烷烴類總比例占試驗原油WAF中的16.16%，消油劑大大增加了烷烴類在水相中的比例，而機械攪拌溶解的多是原油中的芳烴類物質(zhì)，萘和菲及其取代物在試驗原油 WAF和CEWAF中所占比例較高，試驗原油WAF中的萘含量達到13.36%。
　　為探討表面活性劑成分對刺參幼參的亞急性毒性，以超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）為生物標志物，實驗室模擬刺參幼參污染暴露于十二烷基磺

8、酸鈉（SDS）和消油劑7天，隨后再進行7天的免疫恢復，采用羥胺法和可見光分光光度法測定了4月齡刺參體壁肌和內(nèi)臟中SOD、CAT活性。結(jié)果表明，在SDS暴露期間比較 SOD和CAT的活力變化趨勢大體相近，這也反映了在抗氧化反應中兩者合作進行活性氧（ROS）氧化分解的關系。SDS脅迫下對比刺參幼參體壁肌中的SOD和CAT活性變化發(fā)現(xiàn)，SDS污染暴露對刺參幼參體壁肌中 SOD和CAT活性的誘導效應存在時間依賴性，對內(nèi)臟中SOD活性的誘導效應存

9、在時間依賴性，與SDS暴露濃度無關，內(nèi)臟中CAT活性則沒有這樣的表現(xiàn)。消油劑脅迫下對比刺參幼參體壁肌中的SOD和CAT活性變化發(fā)現(xiàn)，消油劑對刺參幼參體壁肌中的SOD和CAT活性的影響沒有明顯的時間和劑量依賴性，這樣的現(xiàn)象比較異常?？紤]到試驗中SDS和消油劑的濃度并不在一個量級上，推測消油劑對刺參幼參SOD和CAT活性的影響較SDS小，但消油劑在處理溢油事故中一般是大量使用，且可導致大量刺參幼參“排臟”，因此似乎具有較深遠的影響，這一點值

10、得關注。
　　為探討消油劑處理溢油事故的安全性，以SOD和CAT作為生物標志物，實驗室模擬刺參幼參污染暴露于原油CEWAF和原油WAF7天，隨后再進行7天的免疫恢復，測定刺參幼參體壁肌和內(nèi)臟中的SOD和CAT活性。結(jié)果顯示，原油WAF和CEWAF暴露對刺參幼參體壁肌和內(nèi)臟中的抗氧化酶活性均有影響，但原油WAF免疫恢復后，無論是體壁肌還是內(nèi)臟中的抗氧化酶活性均未能恢復正常，而原油CEWAF免疫恢復后有所恢復，表明原油WAF污染暴露對

11、刺參幼參的長期影響較原油CEWAF嚴重，盡管原油CEWAF中的總石油烴濃度高于原油WAF中總石油烴濃度，結(jié)合對原油WAF和CEWAF的GC-MS分析，發(fā)現(xiàn)原油WAF和原油CEWAF中組分存在差異，多環(huán)芳烴總比例在試驗原油WAF中高達44.44%，而試驗原油 CEWAF中僅占10.35%，相反烷烴類總比例占試驗原油 WAF中的16.16%，而占試驗原油CEWAF中的39.37%，有研究認為多環(huán)芳烴的生物毒性較烷烴類大，這可能是導致原油 W