發(fā)布時間：2020-09-11 10:36

　　 近年來船舶溢油事故泄漏油品主要類型為船用重質燃料油(HFO)。HFO的密度高、黏度大,泄漏后在海洋環(huán)境中很容易發(fā)生沉降而形成沉底油。沉底HFO在自然條件下難以揮發(fā)或降解,回收困難,并且HFO中具有毒性的多環(huán)芳烴(PAHs)含量高,因此沉底HFO對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響時間較長,危害較大。沉底HFO主要對棲息于水體中較低層或海床上的物種造成長期的危害。本文利用室內流水式粘油礫石系統(tǒng)模擬海洋環(huán)境中沉底HFO的存在情況,并選擇海洋底棲生物蝦夷馬糞海膽(Strongylocentrotus intermdius)作為受試生物。以“成體海膽—配子—子代”為主線,研究了沉底HFO釋放到孔隙水中的PAHs在海膽性腺組織及其配子中的富集規(guī)律,并分析了沉底HFO暴露后對海膽繁殖性能及子代早期階段生長發(fā)育的影響,以及對海膽性腺、卵細胞、精子和子代早期階段的生物大分子損傷效應和總抗氧化能力的影響,進而探討了沉底HFO對海膽的跨代毒性效應及作用機制,以期為評估沉底重燃油污染對海膽種群的損害程度提供支持。主要研究結果如下:(1)在21 d的暴露實驗期間,研究用于模擬沉底HFO的室內流水式粘油礫石系統(tǒng)的孔隙水化學組分隨時間和礫石粘油量的變化情況。結果發(fā)現(xiàn)不同粘油量(500、1000、2000、4000和8000 μg油/g礫石)礫石系統(tǒng)的孔隙水中總石油烴和PAHs濃度隨時間呈指數(shù)形式降低,變化范圍分別為44.2～752.9 μg/L和0.564～5.978 μg/L;孔隙水中最主要的PAHs為萘和菲,萘的相對含量隨時間降低,而菲的相對含量隨時間增高。室內流水式粘油礫石系統(tǒng)的孔隙水中總石油烴和PAHs濃度與實際海洋環(huán)境中的暴露濃度具有一致性,說明該系統(tǒng)可以有效地模擬實際海洋環(huán)境中沉底HFO的存在情況。(2)利用室內流水式粘油礫石系統(tǒng)進行21 d的暴露實驗,研究該系統(tǒng)的孔隙水中PAHs濃度和海膽性別差異對其配子內PAHs的生物富集量的影響。暴露于不同粘油量的礫石系統(tǒng)孔隙水中21 d后,通過人工催產(chǎn)收集海膽卵細胞和精子,并測定性腺組織、卵細胞和精子中的PAHs濃度,結果發(fā)現(xiàn)雌、雄海膽性腺組織、卵細胞和精子中PAHs濃度與孔隙水中PAHs濃度呈正相關,其最大值分別為1079.5、921.0、350.0和170.4ng/g干重(DW);精子中PAHs含量顯著低于卵細胞;當logKow(正辛醇-水分配系數(shù))小于5.6時,海膽性腺組織、卵細胞和精子對PAHs的logBCF(生物富集因子)與PAHs的logKow基本呈正相關。結果說明沉底HFO釋放到孔隙水的PAHs可以有效地被海膽性腺組織及其配子富集,并且海膽對PAHs的富集過程具有性別差異性。(3)以海膽的性腺指數(shù)、繁殖力、卵細胞尺寸、受精率、子代畸形率和生長率等生活史性狀為測定指標,在考慮海膽性別差異和子代發(fā)育階段差異的基礎上,研究了沉底HFO對海膽的跨代毒性效應。暴露于不同粘油量的礫石系統(tǒng)孔隙水中21 d后,海膽的性腺重量、性腺指數(shù)和繁殖力均顯著降低,其中繁殖力是較為敏感的指標,但卵細胞尺寸和受精率并未顯著變化;24 hp仔代胚胎發(fā)育主要受父本的負面影響,而48 hpf仔代幼蟲發(fā)育和體長主要受母本的負面影響;對于48 hpf仔代幼蟲,沉底HFO的跨代毒性雙親本效應、母本效應、父本效應的EC50,以性腺組織PAHs富集量表示時,分別為646.3、879.4、1179.5 ng/g DW,以配子的PAHs富集量表示時,分別為 190.2、305.5、201.3 ng/gDW。(4)暴露于不同粘油量的礫石系統(tǒng)孔隙水中21 d后,研究海膽性腺組織、卵細胞、精子和子代早期階段的生物大分子損傷效應(脂質過氧化、蛋白羰基化和DNA損傷)及總抗氧化能力的變化,并結合PAHs在海膽體內的富集量和生活史性狀的變化情況,分別探究了沉底HFO對雄海膽和雌海膽的跨代毒性作用機制。結果發(fā)現(xiàn)海膽性腺組織生物大分子損傷程度增加,總抗氧化能力降低;卵細胞和精子的DNA損傷程度均增加,但卵細胞DNA損傷程度顯著低于精子,而卵細胞的總抗氧化能力和脂質過氧化水平均高于精子;與父本暴露組相比,母本經(jīng)沉底HFO暴露后,24 hpf子代的總抗氧化能力較高而DNA損傷程度較低;母本暴露組48 hpf子代的DNA損傷程度與父本暴露組無顯著差異,但兩者均高于對照組。結果表明父本經(jīng)沉底HFO暴露后,導致精子DNA損傷程度增加,進而引起24 hpf子代畸形發(fā)育,而48 hpf仔代發(fā)育情況不僅與精子和卵細胞DNA損傷程度有關,還受卵細胞中多環(huán)芳烴含量的影響。
【學位單位】：大連海事大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X55
【部分圖文】：

與水中懸浮泥沙結合（如圖１．１）；或者是溢油擱淺在岸邊之后定的沉積物使其密度增大，當溢油在波浪或潮汐的作用下再次回到水中會發(fā)生沉降（如圖１．２）。逡逑＿＿＿＿！■邐第一步：在波浪作用下，逡逑＼＼邋Ｌ邐懸浮的粗粒沉積物與漂浮逡逑ＸＪ邋Ｖｐ邐的溢油結合；逡逑＿二：：二＿＿邋＿＿邋第二步：顆粒物的粘附使逡逑Ｌ邐」邐栛油密度增大而沉降；逡逑邐邐第三步：沉降的溢油與礫逡逑％邋：邐＞＾＾十７邐石底質接觸后下n蠆⑶銥懾義襄危蹋保危剩文鼙謊諑瘛ｅ義賢跡歟榻恫ɡ俗饔們苛業(yè)乃蛞纈陀胄】帕Ｎ锝岷隙⑸兩檔母拍钅Ｐ灣義希椋紓澹保卞澹裕瑁邋澹悖錚睿悖澹穡簦酰幔戾澹恚錚洌澹戾澹錚駑澹瑁錚麇澹螅穡椋歟歟澹溴澹錚椋戾澹螅椋睿耄簀澹猓澹恚椋椋睿玨澹鰨椋簦楨澹螅酰螅穡澹睿洌澹溴澹穡幔潁簦椋悖歟澹簀澹椋鑠澹簦睿澹幔潁螅瑁錚潁邋澹鰨幔簦澹蟈澹酰睿洌澹蟈澹螅簦潁錚睿玨澹鰨幔觶邋澹幔悖簦椋錚睿簀義弦

本文編號：2816566