O#柴油分散液和乳化液对栉孔扇贝的急性毒性效应及富集差异性分析

本文以我国船舶常用燃料油0#柴油作为实验油品,以常用作海洋污染物指示的栉孔扇贝为受试生物,采用半静态暴毒实验法分别开展了栉孔扇贝对0#柴油分散液和柴油乳化液的急性毒性效应、富集与释放特征的对比研究。结果表明:（1）石油烃对栉孔扇贝具有较强的毒性效应,栉孔扇贝在柴油分散液中的96 h-LC₅₀为2.68 mg/L,在柴油乳化液中的96 h-LC₅₀为1.74 mg/L,二者均为高毒物质,消油剂的使用增加了柴油对扇贝的毒性;（2）栉孔扇贝在柴油乳化液中的稳态生物富集系数BCF₁为404.6~91.75 mg/L,动力学生物富集系数BCF₂为1973.80~327.06 mL/g,动力学吸收速率常数k_u为8.89~0.71 mL/（g·h）,均大于同浓度下在柴油分散液中BCF（292.2~49.6 mL/g、1412.4~106.5 mL/g）和k_u（6.92~0.48 mL/（g·h））,表明栉孔扇贝对柴油乳化液有更强的富集能力与富集速率。     

疏浚物对栉孔扇贝急性致死量的实验研究

本文探讨实验室室条件下疏浚物对栉孔扇贝９６ｈ半致死浓度以及试验条件的筛选，实验结果表明，疏浚物粒径小于６３μｍ，海水中悬浮物浓度为１０％，水温（２０±１）℃，ｐＨ８．０－８．３，盐度２９－３０，充氧条件下，栉孔扇贝９６ｈ内的死亡率为６３％。     

塔玛亚历山大藻对栉孔扇贝胚胎和早期幼虫的影响

塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense(藻株ATHK）能抑制栉孔扇贝Chlamys farreri受精卵的孵化和早期D型幼虫的存活。实验发现，暴露于密度为100和500cells/mL的塔玛亚历山大藻中，36h后，扇贝受精卵的孵化率分别为对照组的30%和5%，在实验范围内，三角褐指藻和赤潮异弯藻对受精卵孵化无影响，而另一塔玛亚历山大藻灌株ATCI02对受精卵孵 化有显著影响，指数生长前期时的藻对受精卵的毒性最大，原肠期之前各阶段的胚胎对塔玛亚历山大藻毒性最敏感，在密度为3000cells/mL以上的塔玛亚历山大藻中，早期D型幼虫存活和活力开始显著下降，在密度为5000cells/mL藻中暴露20d或10000cells/mL藻中暴露14d后，D型连续剧虫的存活率为0。塔玛亚历山大藻产生的毒性物质为非PSP毒素的一类未知毒素。     

经消油剂处理的石油水溶组分对刺参幼参的急性毒性研究

为研究溢油经消油剂处理后对刺参幼参的危害,进行了如下试验:(1)表皮分别涂抹原油、0号柴油和消油剂;(2)消油剂分别处理原油、0号柴油所形成的水溶组分(chemical enhanced water accommodated fraction,CEWAF)和消油剂对幼参的96 h急性毒性试验。结果显示:(1)仅0号柴油和消油剂使幼参出现较短时间的收缩,表皮均未溃烂;(2)由高浓度至低浓度组先后出现部分幼参收缩、排脏、附着力下降,甚至表皮长疱、溃烂或死亡等现象,原油CEWAF对3月龄和4月龄幼参的96 h半致死浓度LC50(95%置信限)分别为246.09(211.16～286.81)mg/L和399.15(374.71～425.19)mg/L,4月龄幼参在0号柴油CEWAF浓度为125.89和19.95 mg/L时出现72 h内100%死亡和96 h内100%存活的现象,消油剂浓度为6 000 mg/L时幼参死亡率<50%。     

苯并(a)芘对栉孔扇贝血细胞损伤与凋亡的研究

研究了苯并[α]芘(B[α]P对栉孔扇贝血细胞存活率、活性氧(ROS)含量、溶酶体膜和DNA损伤以及凋亡指数的影响。结果表明:B[α]P对栉孔扇贝血细胞存活率无明显影响,存活率在96.72%～97.71%,而B[α]P对血细胞ROS含量、溶酶体膜稳定性和DNA损伤以及凋亡指数影响显著(p<0.05),且对照组无明显变化。各处理组血细胞ROS含量在实验时间内均表现出明显的上升趋势,且与B[α]P的作用时间呈正相关,同时在12、24 h时,各B[α]P处理组血细胞ROS含量大小为:1 mg/L>4 mg/L>16 mg/L>0.25 mg/L。除0.25 mg/L处理组血细胞溶酶体膜稳定性、拖尾率和任意值在12 h和6 h内以及1 mg/L处理组血细胞溶酶体膜稳定性、拖尾率在6 h内与对照组无明显差异外,其余各处理组血细胞溶酶体膜稳定性以及拖尾率、任意值、凋亡指数在实验时间内分别呈现下降或上升趋势,同时各处理组血细胞溶酶体膜稳定性和DNA损伤程度、凋亡指数分别与B[α]P浓度和作用时间呈负、正相关性。因此,作者认为B[α]P对栉孔扇贝血细胞具有明显的免疫毒性损伤效应,且与B[α]P胁迫程度直接相关,同时B[α]P在血细胞内代谢产生的ROS及其代谢产物是造成血细胞损伤、凋亡的重要原因之一。     

洛克沙胂在栉孔扇贝(Chlamys farreri)体内的富集与释放规律

选取海洋双壳贝类栉孔扇贝为目标生物,研究不同质量浓度（0 mg/L、0.2 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、25 mg/L）的洛克沙胂暴露条件下,砷（As）在栉孔扇贝4种组织（肝胰腺、鳃、闭壳肌、外套膜）中的富集和释放规律。结果表明:（1）自然海域和在清洁海水中,栉孔扇贝4种组织中As含量排序均为鳃>肝胰腺>外套膜>闭壳肌。（2）富集过程中,As的组织含量排序为肝胰腺>鳃>外套膜>肌肉,释放过程中,As的组织平均释放率排序为鳃>肝胰腺>外套膜>闭壳肌。（3）洛克沙胂进入扇贝体内的主要途径为鳃的摄食和滤水作用,As在扇贝体内的主要富集靶点为肝胰腺、鳃和外套膜。（4）在本实验中,富集过程,As在扇贝体内的富集-转移/释放的平均周期为22 d;富集/释放过程,As在扇贝体内的富集-转移/释放的平均周期为15 d,共循环2个周期,然后扇贝As含量趋于稳定。     

麻痹性贝毒在栉孔扇贝体内短期的累积与排出过程

初步研究了微小亚历山大藻Alexandrium minutum产生的麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning,PSP)在栉孔扇贝Chlamys farreri体内短期累积、转化与排出的规律。结果表明,在累积实验阶段,栉孔扇贝内脏、肌肉及生殖腺中的PSP毒素含量均随实验时间的延长而逐渐增加,累积20 h后内脏的毒性达21.56μgSTXeq/100 g,累积速率为1.05μgSTXeq/100 g/h。内脏是毒素累积的主要部位,含量占贝体内PSP毒素总量的89.5%,累积率为6.4%,远远高于肌肉、生殖腺。经过30 h的排出阶段,扇贝总毒性减少到15.05μgSTX eq/100 g,排出速率为0.22μgSTXeq/100 g.h,仅为累积速率的1/5。     

栉孔扇贝对8:2FTCA的代谢转化与氧化应激响应

以栉孔扇贝（Chlamys farreri）为受试生物,研究了栉孔扇贝对8：2氟调聚羧酸（8：2FTCA）的代谢转化特征以及代谢过程中靶器官的氧化应激响应.结果发现,栉孔扇贝可将8：2FTCA转化为8：2氟调聚不饱和酸（8：2FTUCA）、7：3氟调聚羧酸（7：3FTCA）、全氟辛酸（PFOA）、全氟壬酸（PFNA）和全氟庚酸（PFHpA）等代谢产物.栉孔扇贝鳃和肝脏中代谢产物总量最高,为8：2FTCA的主要代谢靶器官.与本课题组前期虾夷扇贝的相关研究相比,8：2FTCA在栉孔扇贝与虾夷扇贝体内的生物转化行为主要有3方面相似之处：检测到的代谢产物相同、代谢靶器官相同以及鳃是最终代谢产物PFOA生成和蓄积的主要场所;不同之处主要体现在栉孔扇贝中代谢产物以7：3FTCA占比较高,虾夷扇贝中则是PFOA占比较高.同时在8：2FTCA暴露过程中,栉孔扇贝靶器官的关键抗氧化酶出现了一定的应激效应.丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）等氧化应激指标以及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶系出现不同程度变化：GSH-Px在整个代谢转化过程中呈现抑制效应;SOD,CAT活性在鳃中呈诱导效应,而在肝脏中呈现明显的剂量-效应关系,低剂量组中均呈抑制效应,高剂量组中大部分时间呈诱导效应.GSH和MDA含量不仅表现出剂量-效应关系,组织间也存在差异.暴露实验结束后,生理指标均有不同程度恢复.     

苯并[a]芘对栉孔扇贝(Chlamys farreri)组织显微和超微结构的影响

在实验条件下研究了苯并[a]芘(B[a]P)暴露对栉孔扇贝的鳃、消化盲囊显微(10d、20d)和超微结构(10d)的影响.观察结果表明,10μg·L-1B[a]P处理10d时,栉孔扇贝的鳃上皮粘液细胞增多,在回血管中血细胞出现聚集现象;消化盲囊腺泡中嗜碱性颗粒增多,腺泡内细胞间界限模糊.超微结构观察可见,鳃上皮纤毛和微绒毛脱落,鳃上皮细胞内次级溶酶体增多,核周池扩大,鳃血腔中出现血细胞坏死后残留的细胞核;在消化盲囊分泌细胞中线粒体嵴减少,出现线粒体缺失形成的空泡,细胞内质网片断化,核糖体脱落.由10μg·L-1B[a]P处理20d时,在鳃回血管中发现血细胞坏死后残留的固缩细胞核,鳃丝的上皮细胞排列不规则甚至断裂,部分消化腺泡崩解,鳃丝结构和消化导管上皮结构损害严重;消化盲囊组织结构的损伤比鳃更为严重.这些组织结构损伤表明,栉孔扇贝在B[a]P胁迫下组织学的变化特征与过程与贝类组织解毒代谢过程相符合.     

汞、镉和苯并[α]芘、多氯联苯对栉孔扇贝幼贝单一与联合毒性的研究

研究了重金属Hg2+、Cd2+和苯并[α]芘(B[α]P)、多氯联苯(PCB1254)对栉孔扇贝(Chlamys farreri)幼贝的单一与联合毒性效应。实验结果表明,Hg2+、Cd2+对栉孔扇贝幼贝单一毒性实验24、48、72、96 hLC50分别为2.0、1.95、1.38、0.847mg/L和4.48、3.16、2.25、1.62 mg/L,因此2种重金属对幼贝的单一毒性Hg2+Cd2+;B[α]P、PCB1254对栉孔扇贝幼贝单一染毒的LC5010 mg/L。Hg2+、Cd2+分别与B[α]P、PCB1254联合毒性效应基本相当,但联合毒性Hg2++B[α]PCd2++B[α]P,Hg2++PCB1254Cd2++PCB1254。同时Hg2+与B[α]P、PCB1254对幼贝联合染毒96 h内均表现为拮抗作用;Cd2+与B[α]P、PCB1254对幼贝的联合毒性24 h时表现为拮抗作用,24～96 h表现为协同作用。由此可见,栉孔扇贝幼贝对Hg2+、Cd2+敏感,可作为较理想的重金属毒性试验受试生物,同时Hg2+、Cd2+分别与B[α]P、PCB1254对栉孔扇贝幼贝的联合毒性与污染物组成、浓度和作用时间等因素有关。     

石油烃类污染物对中肋骨条藻和微型原甲藻的毒性效应研究

选择中肋骨条藻（Skeletonema costatum）,微型原甲藻（Prorocentrum minimum）作为受试生物,测定了原油、燃料油分散液（WAF）以及添加溢油分散剂后的乳化液（DWAF）对两种微藻的毒性效应参数。结果表明:低浓度的原油WAF和DWAF以及燃料油DWAF均对中肋骨条藻的生长起促进作用,其中,当原油WAF浓度为0.3 mg/L时,促进作用最强;而原油DWAF浓度低于0.5 mg/L时,开始促进生长,当浓度低至0.1 mg/L时,种群增长速率最大。两种微藻在4种不同石油烃类污染物体系中的96 h-EC₅₀差异较大,96 h-EC₅₀值介于0.07~30.77 mg/L之间;其中燃料油DWAF毒性最强,对中肋骨条藻和微型原甲藻的96 h-EC₅₀分别为0.45 mg/L和0.07 mg/L;而微型原甲藻对原油WAF毒性效应敏感性最低,其96 h-EC₅₀高达30.77 mg/L。     

分离海洋不动杆菌及其对石油烃降解性能研究

石油降解菌在石油污染生物修复技术中起到非常重要的作用。本研究分别以渤海湾油污区采集的水样,油样,水油泥混合样为材料富集分离石油降解菌,对其进行生理生化及分子生物学鉴定,并采用GC-MS测定烷烃、环烃、芳香烃等石油烃组分的变化。其中3株菌具有较高石油烃降解能力,16SrRNA序列分析表明该3株菌均与不动杆菌属（Acinetobacter）有99%序列相似性,可初步鉴定为不动杆菌属（Acinetobacter）。3株菌的石油烃降解能力依次为Tust-DM21＞Tust-DC12＞Tust-DW04,对原油成分的降解效果依次为烷烃＞芳香烃＞环烃。其中菌株Tust-DM21为一株高效石油烃降解菌,28℃于富集培养基培养10 d后,对烷烃（C10~C30）的降解率可达98%,对芳香烃和环烃的降解率达88%。研究表明,Tust-DM21菌株对烷烃,环烃,芳香烃都有较强的降解能力,是一株具有较好开发前景的石油降解菌。     

A novel bioremediation strategy for petroleum hydrocarbon pollutants using salt tolerant Corynebacterium variabile HRJ4 and biochar

The present work aimed to develop a novel strategy to bioremediate the petroleum hydrocarbon contaminants in the environment. Salt tolerant bacterium was isolated from Dagang oilfield, China and identified as Corynebacterium variabile HRJ4 based on 16S rRNA gene sequence analysis. The bacterium had a high salt tolerant capability and biochar was developed as carrier for the bacterium. The bacteria with biochar were most effective in degradation of n-alkanes (C16, C18, C19, C26, C28) and polycyclic aromatic hydrocarbons (NAP, PYR) mixture. The result demonstrated that immobilization of C. variabile HRJ4 with biochar showed higher degradation of total petroleum hydrocarbons (THPs) up to 78.9% after 7-day of incubation as compared to the free leaving bacteria. The approach of this study will be helpful in clean-up of petroleum-contamination in the environments through bioremediation process using eco-friendly and cost effective materials like biochar.     

海参(Apostichopus japonicus)对三种多环芳烃的富集动力学研究

应用半静态双箱动力学模型模拟了海参对苯并[a]芘、2-甲基蒽、3-甲基菲三种PAHs的生物富集实验,通过对这三种多环芳烃在海参体内含量进行非线性拟合,得到富集动力学参数。结果表明,海参对三种多环芳烃的富集能力和速率随着海水中的这三种多环芳烃的浓度增加而增加。海参在苯并[a]芘5 μg/L、2-甲基蒽10 μg/L和3-甲基菲100 μg/L浓度条件下的吸收过程符合双箱动力学模型。在5 μg/L条件下,海参对三种多环芳烃的平均富集系数,2-甲基蒽148.3>苯并[a]芘126.9>3-甲基菲88.0。     

海洋酸化对刺参碳、氮收支的影响

以东亚浅海生态系统关键种和重要经济生物——刺参（Apostichopus japonicus）为研究对象,设置380、750和1900 ppm 3个pCO₂梯度（实测pH分别为8.06、7.72和7.41）,研究CO₂驱动的海洋酸化对刺参碳、氮收支的影响。结果显示酸化会抑制刺参对碳、氮生源要素的摄入,pH每降低1个单位,刺参摄取的碳和氮会分别减少40.28 mg/g/d和2.48 mg/g/d;粪便碳、粪便氮、呼吸碳和排泄氮均与pH存在线性正相关关系,而生长碳、氮与pH无线性关系。酸化影响了刺参对碳、氮的分配模式,但用于生长的碳、氮占摄食碳、氮的比例未受影响。研究表明,刺参对海洋酸化具有一定的适应能力,这种适应或许与其较低的钙化程度和在自然条件下pH多变的生境中"提前适应"有关。     

Eco-toxicity of petroleum hydrocarbon contaminated soil

Total petroleum hydrocarbons (TPH) contaminated soil samples were collected from Shengli Oilfield of China. Toxicity analysis was carried out based on earthworm acute toxicity, plant growth experiment and luminescent bacteria test. The soil was contaminated bypetroleum hydrogcarbons with TPH concentration of 10.57%. With lethal and sub-lethal rate as endpoint, earthworm test showed that the LD50 (lethal dose 50%) values in 4 and 7 days were 1.45% and 1.37% respectively, and the inhibition rate of earthworm body weight increased with higher oil concentration. TPH pollution in the soil inhibited seed germination in both wheat and maize experiment when the concentration of petroleum was higher than 0.1%. The EC50 (e ective concentration 50%) for germination is 3.04% and 2.86% in maize and wheat, respectively. While lower value of EC50 for root elongation was to be 1.11% and 1.64% in maize and wheat, respectively, suggesting higher sensitivity of root elongation on petroleum contamination in the soil. The EC50 value in luminescent bacteria test was 0.47% for petroleum in the contaminated soil. From the experiment result, it was concluded that TPH content of 1.5% is considered to be a critical value for plant growth and living of earthworm and 0.5% will a ect the activity of luminescent bacteria.     

石油污染与食细菌线虫对土壤微生物活性及石油降解的影响

随着经济快速发展,石油及其产品用量增多,石油污染问题日益严重,土壤石油污染治理刻不容缓.研究表明石油污染土壤中存在大量的食细菌线虫,但食细菌线虫在石油污染土壤中的作用还不清楚.本试验采用人工模拟石油污染土壤,通过接种不同密度模式线虫(Caenorhabditis elegans),研究食细菌线虫在石油污染土壤中的功能及其对污染土壤中石油降解及土壤微生物活性的影响.本实验共设6个处理:高温灭菌石油污染土壤(FSP),作为对照处理1;杀灭线虫土壤(S),作为对照处理2;石油污染土壤(SP);石油污染土壤+5条线虫/g干土(SPN5);石油污染土壤+10条线虫/g干土(SPN10);石油污染土壤+20条线虫/g干土(SPN20).研究结果表明:整个试验培养结束时,处理SP、SPN5、SPN10和SPN20的石油残留量比第0天采样时分别降低约60.78%、80.01%、67.63%和66.31%,处理SP、SPN5、SPN10和SPN20的石油残留量比处理FSP分别降低约43.60%、70.68%、52.34%和50.45%,得出接种线虫可以促进污染土壤的石油降解,其中接种5条线虫/g干土的处理促进石油降解效果最好.第7 d采样时,处理SP、SPN5、SPN10、SPN20中脱氢酶酶活性比处理S分别增加约132.76%、115.09%、118.67%和55.81%,表明石油污染可以激活脱氢酶;第14 d时,接种线虫处理SPN5、SPN10和SPN20的脱氢酶活性比未接种线虫处理SP的脱氢酶活性分别增加约5.16%、18.13%和29.56%,表明添加食细菌线虫也促进了土壤相关酶活性.该研究证明食细菌线虫可以在石油污染土壤中刺激微生物的繁殖,增强土壤酶活性,进而促进污染土壤石油的降解.     

石油烃对中华哲水蚤摄食和代谢的影响

本文研究了石油烃对中华哲水蚤摄食和代谢的影响,结果表明:石油烃对中华哲水蚤的滤水量、摄食率、耗氧率和排氨率的影响显著（p<0.05）;排氨率各浓度组间差异显著（p<0.05）,对石油烃浓度的变化最敏感。恢复培养14 d后,0.051 mg/L、0.103 mg/L和0.215 mg/L浓度组的滤水量、摄食率、耗氧率和排氨率与对照组差异不显著（p>0.05）,0.43 mg/L和0.86 mg/L滤水量和摄食率与对照组差异显著（p<0.05）,耗氧率和排氨率差异不显著（p>0.05）。对照组和低浓度组中华哲水蚤以蛋白质代谢为主,0.43 mg/L和0.86 mg/L石油烃暴露下O∶N增大,碳水化合物或脂肪开始参与代谢,恢复培养14 d后各浓度组以蛋白质代谢为主。