仿生人工贻贝在筼筜湖海水石油烃污染监测上的应用

仿生人工贻贝（Ｓｅｍｉ－Ｐｅｒｍｅａｂｌｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ）是近年来海洋污染监测中新技术,其制作简单,吊挂取样方便,在筼筜湖纳潮进水渠和排污出水口进行夏、冬应用实验,结果显示筼筜湖内石油烃污染仍然较严重,其每ｇ甘油三油酸酯中石油烃浓度夏季可达２．１～７．８ｍｇ。退潮排污出水口人工贻贝石油烃浓度为纳潮进水口的２倍,冬季人工贻贝石油烃浓度又为夏季的１．５倍。同时也说明仿生人工贻贝（ＳＰＭＤ）可克服天然贻贝因性别、生长期、健壮程度和海区条件引起的差异,应用前景良好。     

仿生人工贻贝在YunDang湖海水石油烃污染监测上的应用

仿生人工贻贝是近年来海洋污染监测中新其制作简单、吊挂取样方便,在ＹｕｎＤａｎｇ湖纳潮进水渠和排污出水口进行夏、冬应用实验,结果显示ＹｕｎＤａｎｇ湖内石油烃污染仍然较严重其海ｇ甘油三油酸酯中石油烃浓度夏季可达２．１￣７．８ｍｇ。退湖排污出水口人工贻贝石油烃浓度为纳潮进水口的２倍,冬季人工贻贝石油烃浓度又为夏季的１．５倍。同时也说明仿和一人工贻贝（ＳＰＭＤ）可克服天然贻贝因性别、生长期、健壮程度和海区     

燃料油在紫贻贝体内的积累及其特征

采用室内实验模拟的方式研究和讨论了紫贻贝软组织对10#船用柴油的积累及其特征。结果表明,在较低浓度含油海水中,石油烃在贻贝体内的积累量呈负指数增长形式,且在高浓度含油海水中较之在低浓度含油海水中其更容易达到积累平衡。贻贝体内石油烃积累量随海水中含油浓度升高和其个体增大而增加,且呈线性关系。海水中的石油烃经贻贝积累后,其荧光光谱显示,四、五环芳烃在其体内积累较少,而芳烃的色谱分析进一步证明了其对芳烃的积累有一定程度的选择性。贻贝对芳烃的积累明显高于脂肪烃;而在脂肪烃之间,对可分辨支链烃和不可分辨脂肪烃的积累则明显高于正构烷烃,但其对正构烷烃的积累无选择性。     

石油烃污染物对海洋浮游植物生长的影响--实验与模型

本文应用 1次培养实验方法 ,研究了 No.0柴油石油烃污染物对 6种海洋浮游植物生长的影响 ,结果表明 ,高浓度石油烃污染物 (CPH>1.0 5 mg· dm-3 )对裸甲藻 ,新月菱形藻 ,三角褐指藻 ,小球藻和亚心形扁藻的生长有抑制作用 ,对于中肋骨条藻 ,石油烃污染物浓度在高于 1.96 mg· dm-3 时抑制其生长。但低浓度石油烃污染物则易促进赤潮藻类 (裸甲藻 ,新月菱形藻 ,中肋骨条藻 )的生长。在 Logistic生长模型的基础上 ,结合 L orentz方程和 Exponential方程 ,引入石油烃污染物浓度项 ,建立石油烃污染物条件下的海洋浮游植物生长的模型。Lorentz方程可描述石油烃污染物对浮游植物生长速率参数的影响 ,Exponential方程可描述石油烃污染物对浮游植物生物量的影响 ,并且实验验证了该模型     

胶州湾石油烃的含量变化及其与环境因子的相互关系

研究1997～2004年胶州湾海域石油烃的含量,分析了其时空变化规律.结果表明,近几年胶州湾的石油烃浓度变化范围为0.03～430.00 μg/L,平均值为44.56 μg/L,其中82%属于二类以上海水.湾东部和东北部污染较重的区域石油烃的浓度较高.总体来看,1997～2004年之间,石油烃的年平均浓度变化不大,变化范围为28.52～50.94 μg/L,只有2003年石油烃的年平均浓度超过了50 μg/L.胶州湾石油烃含量的季节变化规律大致为8月份最高,其次是春季,最小的是秋季.石油烃与其它环境因子的回归分析表明,石油烃与DIN和DIP有着较好的正相关性,说明两者可能有相似的来源.     

福建沿海养殖贝类体石油烃总量水平的分布特征

对福建沿海6种主要养殖贝类体石油烃总量水平的分布特征进行了探讨.结果表明：福建沿海6种养殖贝类体石油烃总量水平范围在2.57 mg/kg.wet～61.5 mg/kg.wet之间,总平均10.5 mg/kg.wet其受测样品石油烃总量水平的频率分布,含量在5.00mg/kg～15.0mg/kg范围的样品占81.3%;其石油烃污染指数范围在0.2～4.0之间,总平均0.7,总体属轻度污染.福建沿海6种养殖贝类体石油烃总量水平的种间分布,缢蛏〉僧帽牡蛎〉翡翠贻贝〉太平洋牡蛎〉泥蚶〉菲律宾蛤子.其石油烃总量水平的空间分布,由闽南海区向闽中海区和闽东海区呈明显递减之势;其石油烃总量水平的时空分布,在2002-2004年间总体呈微弱上升之势,但缢蛏和僧帽牡蛎体石油烃含量的年际升幅比其它4种养殖贝类体的升幅大且较明显.     

钦州湾海水中石油烃时空变化特征及其影响因素

2009年1月至11月对广西钦州典型养殖海湾-钦州湾海域表层海水石油烃进行了4次采样调查,分析该海域石油烃污染状况,探讨石油烃的时空分布特征及其影响因素。结果表明,钦州湾表层海水石油烃的质量浓度在0.001~0.095 mg/L之间,平均值为0.022 mg/L;季节变化呈现夏季最高,秋、冬季次之,春季最低的特点,夏、冬季海水受到不同程度石油污染,春、秋季均达到国家《海水水质标准》二类标准。水平分布上总体呈现春、秋季节外湾大于内湾,夏、冬季节内湾大于外湾的特征。钦州湾水产养殖活动及陆地径流输入是影响石油烃时空变化的主要因素。春季石油烃的质量浓度与温度和溶解氧等环境因子有着较好的相关性,夏季石油烃和溶解无机磷存在显著正相关。总体上钦州湾海域目前受石油烃污染程度较轻,仍有一定接纳自净能力。     

石油烃和营养盐的复合污染对海洋浮游植物的影响*Ⅱ. 营养盐对浮游植物吸收石油烃的影响

通过向培养体系中添加不同浓度的营养盐和相同浓度的石油烃, 对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo Hada)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)进行周期性培养, 研究了营养盐对海洋微藻的石油烃吸收动力学的影响。当营养盐按照Redfield比值添加时, 三种微藻在初始的12h中摄取的石油烃都是最大的。对于三种藻而言, 不同营养盐浓度条件下, 对石油烃的摄取程度从强到弱依次为氮潜在限制>磷潜在限制>硅潜在限制(中肋骨条藻)。在相同营养盐浓度条件下, 在这三种微藻中, 中肋骨条藻对石油烃的摄取程度最大, 在初始的12h里, 石油烃浓度的减少几乎完全是藻将摄取的吸附在表面或吸收入体内的石油烃又重新释放回了水体引起的。     

石油烃在栉孔扇贝(Chlamys farreri)体内富集排除规律与氧化损伤效应的研究

为研究栉孔扇贝消化盲囊和鳃丝对石油烃的富集排除规律及氧化损伤效应,在实验室条件下将栉孔扇贝在各浓度石油烃的海水中分别进行染毒和排除实验各15d,测定消化盲囊和鳃丝的石油烃蓄积量、石油烃蓄积排除速度、生物浓缩系数、溶菌酶活性和脂质过氧化水平等指标。结果表明,栉孔扇贝两组织在蓄积期间石油烃含量随时间呈现增加趋势,在9d之后达到蓄积量的平衡,浓度越高,生物浓缩系数BCF越小;0.1mg·L~(-1)和0.3mg·L~(-1)石油烃处理组两组织蓄积和排除速度随石油烃浓度升高而降低,在排除期间最后阶段都能将石油烃完全排除,蓄积期间溶菌酶活力和脂质过氧化(LPO)水平随时间不断上升,排除期间均能恢复到正常水平,而1.0mg·L~(-1)和3.0mg·L~(-1)处理组两组织蓄积期间的溶菌酶活力则呈现明显被抑制的现象,LPO水平明显升高,且在排除期间均不能恢复到对照组水平。结果证实,栉孔扇贝对0.3mg·L~(-1)及以下低浓度石油烃具有较好的应对机制和耐受性,而在1.0mg·L~(-1)浓度以上石油烃处理组其调控能力受到了明显的影响,机体处于较强的氧化损伤状态。本实验各指标均能体现不同浓度石油烃对栉孔扇贝组织的影响规律,且相互之间存在着非常相似的变化和紧密联系,能准确反映机体的解毒调控机制和机体氧化损伤效应规律。     

石油烃暴露对栉孔扇贝组织Wnt4基因表达的影响

采用荧光定量PCR的方法测定了不同浓度石油烃暴露下栉孔扇贝各组织Wnt4基因相对表达量的变化,结果表明,栉孔扇贝各组织Wnt4基因表达量在不同浓度石油烃影响下变化程度具有明显差异,对照组表达量大小顺序为精巢卵巢鳃丝消化盲囊;在浓度为0.1mg·L~(-1)石油烃影响下,除鳃丝Wnt4基因表达量有上升趋势之外,其余各组织均无显著变化(P0.05);而在0.3mg·L~(-1)及以上石油烃浓度组,四种组织Wnt4基因表达量随暴露时间均出现明显上升或者被抑制的现象(P0.05),各组织Wnt4基因被激活和被抑制的时间和程度均有不同,受石油烃暴露影响的程度为鳃丝卵巢精巢消化盲囊。本研究认为0.3mg·L-1及以上浓度石油烃暴露对栉孔扇贝各组织特别是鳃丝Wnt4基因表达量的影响较大,对栉孔扇贝的生长发育影响明显;各组织Wnt4基因表达量在不同浓度石油烃的影响下呈现一定的规律性,其变化跟各组织解毒指标的变化具有一定相似性,是较好的反映栉孔扇贝在石油烃暴露下其生长发育变化程度的生物学指标。     

东海沿岸不同区域贝类体内石油烃含量的分布特征及其评价

根据 2006 年 5 月对东海沿岸 9 个区域贝类的监测结果,探讨分析了调查海域的6种贝类体内石油烃含量的分布特征,采用单因子污染指数法按照海洋生物质量 ( GB 18421 - 2001 ) 评价标准评价了监测海域贝类的石油烃污染状况.结果表明,东海沿岸的9 个海域的 6 种受测贝类体内石油烃含量分布范围1.28 ～ 37.6 mg / kg ( 湿重 ),平均含量10.78 mg / kg,总体上符合<海洋生物质量>一类标准 ( 15.0 mg / kg );6 种贝类体内种间石油烃平均含量分布从大到小依次是:牡蛎＞毛蚶＞四角蛤蜊＞文蛤＞贻贝＞泥蚶,其中牡蛎平均含量达到 15.62 mg / kg,超出海洋生物质量一类标准.从区域分布看,长江口和江苏如东沿岸海域的牡蛎石油烃的平均污染指数较高,分别为 1.91 和 1.19,受到重度污染.     

消油剂处理120#燃料油对海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎抗氧化酶活性影响的研究

以海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎为研究对象,比较了120#燃料油分散液(water-accommodated fractions,WAFs)与乳化液(biologically enhanced water-accommodated fractions,BE-WAFs)的急性毒性效应,并研究了不同浓度(40、100、250 mg/L)下WAFs、BE-WAFs对胚胎内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性的影响。结果表明:在受到石油烃的氧化胁迫后,海水青鳉胚胎内3种抗氧化酶活性变化明显。随着石油烃浓度的升高和暴露时间的延长,3种酶表现出程度不同的诱导效应和抑制效应。其中受石油烃污染影响最为明显的为SOD酶;而GST酶则对消油剂单独暴露表现较为敏感。实验证明,海水青鳉体内SOD酶活性对石油烃污染反应最为敏感,适合作为监测石油烃污染程度的生物标志物。     

石油烃和营养盐的复合污染对海洋浮游植物的影响Ⅰ. 石油烃对海洋浮游植物吸收营养盐的影响

通过向具有相同营养盐浓度的培养体系中添加不同浓度的石油烃,对中肋骨条藻、赤潮异弯藻、微小亚历山大藻和锥状斯氏藻进行周期性培养,探讨了石油烃对微藻营养盐吸收动力学的影响.结果发现,在开始30min内,微藻对营养盐均有一非耗能的短暂快吸收,随后吸收速率下降并趋于稳定.石油烃对中肋骨条藻和赤潮异弯藻氮、磷的吸收都表现抑制作用,浓度从0.13 mg/L到8.25mg/L的石油烃所呈现的抑制作用基本表现为先减弱后逐渐增强,8.25mg/L浓度的石油烃抑制作用最强.与中肋骨条藻和赤潮异弯藻实验结果不同的是,石油烃对微小亚历山大藻和锥状斯氏藻的氮、磷吸收在低浓度时呈现促进作用,且促进作用的程度随石油烃浓度的增加有先增强后减弱的趋势,在高浓度下促进作用会消失,8.25mg/L的石油烃不表现促进作用.石油烃对微藻营养盐吸收动力学的影响表现出复杂性,这既受石油烃浓度的影响,也与浮游植物的种类有重要关系.     

石油烃胁迫下3种微藻的生长动力学研究

为探讨石油烃对海洋生物的毒性效应机制,并对海洋石油污染的预防和治理提供理论依据,本文研究了0#柴油石油烃对3种海洋微藻生长的影响。实验结果表明石油烃对微藻有"低促高抑"的现象:当石油烃质量浓度10 mg/L时,抑制青岛大扁藻的生长;当石油烃质量浓度30 mg/L时,则抑制三角褐指藻的生长;抑制聚球藻的石油烃质量浓度范围为20 mg/L,且质量浓度越大抑制效果越明显。但低质量浓度石油烃污染物则易促进其生长。在Logistic生长模型的基础上,结合Lorentz方程和Exponential方程,引入石油烃污染物质量浓度项,建立石油烃污染物条件下的海洋浮游植物生长的模型。Lorentz方程可描述0#柴油烃对浮游植物生长速率参数的影响,Exponential方程可描述0#柴油烃对浮游植物生物量的影响,实验验证该模型是合理的。     

四种主要经济贝类的热忍受研究

对中国 4 种经济贝类--泥蚶 Tegillarca granosa、长牡蛎 Crassostrea gigas、缢蛏Sinonovacula constricta 和贻贝 Mytilus galloprovincialis Larmark 的临界热最大值(CTMax)进行了室内热效应模拟研究.结果表明:在夏季自然起始水温为 28.0 ℃时, 泥蚶、长牡蛎、缢蛏和贻贝的 48-h CTMax 分别为 39.3 ℃,38.8 ℃,38.3 ℃和 32.2 ℃.泥蚶、长牡蛎、缢蛏和贻贝的热忍受能力分别为泥蚶＞长牡蛎＞缢蛏＞贻贝.     

近30年胶州湾海水中主要化学污染物时空变化特征

根据近30年胶州湾海域的历史监测资料和2007年5,8,10月3个航次的现场调查资料,分析了胶州湾表层海水中溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4-P)、石油烃和化学需氧量(COD)等化学污染物的年均浓度和平面分布的长期变化规律,并应用富营养化状态指数(E)对海域水质进行了评价和分析.结果表明,1980年代至今,胶州湾海水中DIN年均浓度呈不断上升趋势,变化范围为6.14～33.19 μmol·dm-3;PO4-P、石油烃呈先上升、后下降的趋势,其中PO4-P浓度变化范围为0.32～0.92 μmol·dm-3,石油烃为28.26～79.13 μg·dm-3;COD呈先降低、后升高的趋势,变化范围为0.57～1.60 mg·dm-3.从污染物平面分布看,DIN、PO4-P高值区主要集中在东北部海域,进入21世纪后向西部海域转移;石油烃呈由东向西递减的趋势;COD呈东北和西北沿岸海域浓度较高,向中部和南部逐渐降低的趋势.富营养化评价结果表明,1980年代,胶州湾海域E值<1,未达到富营养化状态;1990年代至今,E值超过1并呈逐渐增大的趋势,表明富营养化程度逐渐加重, 2007年E值达到4.15.从E平面分布看,富营养化区域主要集中在东北和西部沿岸邻近海域,这主要是受到陆源营养盐和其他污染物大量排放的影响.     

重金属胁迫下厚壳贻贝谷胱甘肽S-转移酶基因表达分析

谷胱甘肽S转移酶(Glutathione S-transferase,GST)因对环境污染反应灵敏,且具有降解毒物、抗氧化等作用常被作为水体污染的指示分子;厚壳贻贝对环境污染物具有很强的耐受性,是重要的海洋环境污染监测生物,因此研究厚壳贻贝GST分子及其表达特征,对正确使用其进行海洋环境污染预警具有重要价值。本文通过同源克隆法获得厚壳贻贝GST部分序列(Gene Bank序列号为KC176684),经序列比对和系统进化分析初步推断所得到的GST基因为pi型。鉴于铜和镉是目前海水中主要的重金属污染源,进一步利用实时荧光定量PCR技术检测铜和镉胁迫后GST在厚壳贻贝血液中的表达水平,结果显示铜(Cu2+浓度为20μg/L)和镉(Cd2+浓度为200μg/L)胁迫均造成GST高水平表达,但最高表达量出现的时间略有差别,Cu2+出现在刺激后第10 d,表达量为对照组的6.95倍,Cd2+则出现在第15 d,约为对照组的6.11倍,说明GST参与了厚壳贻贝重金属的解毒过程,且对于不同重金属胁迫的解毒能力稍有不同。鉴于厚壳贻贝GST对重金属刺激的敏感作用,可将其作为海水养殖环境污染监测的生物指示基因。     

辽河口潮间带湿地细菌数量变化规律及影响因素研究

通过模拟培养实验,对辽河口潮间带湿地细菌数量的变化规律及其主要影响因素进行了研究。培养实验结果表明,盐分、C/N、石油烃对细菌数量均有影响。细菌数量随盐分增加而减少,C/N的添加使细菌数量明显增多,碳氮比为10∶1时细菌数量最大,约为对照组的3倍。石油烃对细菌的生长有显著抑制作用,石油烃浓度越高,细菌数量越少。     

石油污染海滩的生物修复实践及营养施加策略

介绍了施加营养修复石油污染海滩的3个典型实例。Exxon Valdez溢油生物修复的研究中发现,以藿烷为内标,施加营养的生物降解速率比石油的自然清除速率快将近5倍。美国特拉华州的现场研究结果表明,孔隙水中维持初始N浓度为1~2 mg/L可以使降解率接近最大值;海滩上N的背景浓度很高时,即使不添加任何肥料,石油烃的生物降解也可接近最大值。英国对细颗粒沉积物的生物修复试验结果显示:在被石油污染的区块上施加营养物质使石油降解菌的数量增加了10倍,石油烃相对于藿烷的比值在施加肥料组和控制组中有显著的不同。此外,还对海滩石油污染生物修复过程中孔隙水中的最佳营养浓度、营养的施加频率及方法进行了综述。     

石油烃降解菌-盐生植物联合修复石油污染盐碱土壤研究

通过在天津油田区进行的生物修复石油污染盐碱土壤的现场实验,研究了添加肥料和接种菌剂,添加缓释肥料和种植碱蓬,及同时添加肥料、接种菌剂和种植碱蓬对石油烃的强化降解的影响。结果表明,2个月的生物修复期内,同时添加菌剂、肥料并种植碱蓬的体系中石油烃的降解率最高,达到47.3%,为油对照体系的3.1倍,该体系中土壤养分和石油烃降解菌总数的平均值也是最高的,表明植物-微生物共生体系能够利用混合肥料释放出来的营养元素而快速生长,加快石油烃的降解;其次为添加菌剂和肥料的体系,石油烃的降解率为38.6%,为油对照体系的2.6倍;然后为种植碱蓬并添加肥料的体系,石油烃的降解率为36.1%,是油对照体系的2.4倍。上述结果表明,所接种石油烃降解菌和碱蓬与所添加的肥料可协同提高盐碱土壤中的石油污染的生物降解。