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溢油处理中采用消油剂(又称溢油分散剂,dispersant)加速油膜的分散和溶解,对水体中下层的生物的生存产生威胁。而石油水溶组分(water accommodatedfraction, WAF)和消油剂处理后的石油水溶组分(chemical enhanced wateraccommodated fraction, CEWAF)对刺参幼参的毒性影响尚不明确,为了评估消油剂处理前后的石油水溶组分对刺参幼参的危害情况,本论文采用实验室模拟手段,分别从个体和组织水平上研究了消油剂处理前后的石油水溶性组分对刺参幼参的毒性效应。主要内容如下:1、由于消油剂在225nm有一定的吸光度,为了更准确地测定水溶组分的总石油烃质量浓度(TPH),比较了标准油、原油、原油+消油剂、0号柴油+消油剂的浓度-吸光度曲线差异,确定用相应油品来作为各自的TPH标准曲线。用气象色谱-质谱(GC-MS)联用技术初步分析了原油WAF和CEWAF的组分分布,发现前者的芳烃比例较高,后者因消油剂增加了烷烃类在水相中的比例,组分分布于原油相近。用紫外法比较了二者的TPH随时间变化情况,室温下制备的原油WAF的初始TPH一般不超过20mg/L,并随着蒸发、易挥发组分的散失以及已分散油滴重新上浮,72h内水相中的TPH大体上呈线性下降,但初始12h的TPH下降较大,约1.40mg/L,之后每12h的TPH减少值不超过1.0mg/L。原油CEWAF中乳化作用占主导地位,TPH浓度在103数量级上,开始降解的12h内其TPH变化较小,而24h的TPH降低50%;36h以后,原油CEWAF逐渐分层,表层形成油膜,而底层逐渐形成白色絮状物,但TPH仍在原来的20%~30%范围内变化。2、进行了原油、0号柴油和消油剂的直接涂抹刺参幼参背部皮肤的试验,结果表明,原油没有导致表皮溃烂或活动异常;而直接涂抹0号柴油和消油剂会使刺参出现较短时间的收缩等反应,其中消油剂的刺激使刺参收缩最强烈,但恢复较快,原因可能是表面活性剂短时间内对刺参体表物质进行反应,然后迅速分散在水体中;0号柴油的毒性影响时间最长,可能是由于可溶性小分子组分进入刺参壁导致刺参排除毒性物质时间较长。3、分别用消油剂、原油WAF、原油和0号柴油的CEWAF对刺参幼参开展了96h急性毒性试验:(1)消油剂本身对刺参幼参毒性很低,高浓度下会出现短时间身体纵向收缩等应激反应,而排脏现象较原油CEWAF更为严重;3、4月龄刺参在96h以内全部存活的最高浓度分别为2121和4243mg/L;死亡率在50%以下最高浓度分别为6000和12000mg/L。(2)刺参幼参在8.2mg/L的原油WAF中可正常生活;而原油CEWAF急性毒性试验中,刺参在24h内会出现部分参背部肉刺或身体收缩等应激反应;随着时间的推进,由高浓度至低浓度先后出现排脏、附着能力下降、管足收回等现象,部分刺参甚至会表皮长疱、溃烂或死亡;原油CEWAF对3月龄和4月龄刺参幼参的96h半致死浓度LC50(95%置信限)分别为246.09(211.16~286.81)和399.15(374.71~425.19) mg/L。(3)0号柴油CEWAF对刺参幼参的毒性明显高于原油CEWAF,试验开始5h内部分刺参就出现了附着能力下降的现象;125.89mg/L浓度组的72h死亡率高达100%;31.62mg/L的浓度下刺参96h内死亡率不超过50%;而19.95mg/L浓度组的刺参能在96h内100%存活,但也出现了排脏现象。4、为了探索石油水溶组分对刺参产生毒害的机制,分析了原油WAF、CEWAF和消油剂的亚致死浓度下刺参幼参生理活动情况以及体壁的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。发现:原油WAF对刺参生理活动没有明显影响;原油CEWAF对刺参幼参的胁迫影响主要表现在刺激排脏、附壁能力下降和粪便不成形等方面,且恢复期内表现出死亡参增多的毒性延迟效应;在消油剂刺激下的排脏刺参量与浓度对数呈线性相关;原油WAF、CEWAF和消油剂对SOD、CAT酶活性的影响较复杂,没有随浓度呈现简单的相关性,但原油WAF影响下6月龄刺参的酶活性普遍较原油CEWAF低,而消油剂胁迫下的9月龄刺参的酶活性更低。本试验补充了溢油污染对刺参的急性毒性方面相关试验数据,为评估使用消油剂处理溢油的环境安全性提供了一定的参考价值。本试验采用SOD和CAT两种抗氧化酶活性作为响应因子,研究了消油剂及其处理前后的原油水溶组分对刺参的组织水平的亚急性毒性效应,为进一步开展石油对刺参的污染效应相关研究提供了参考。