海洋石油所造成的污染對(duì)浮游生物的影響.doc

海洋石油所造成的污染對(duì)浮游生物的影響姓名：林思意 班級(jí)：A08環(huán)科 學(xué)號(hào)：080104119摘要：本文為綜述性文章，根據(jù)前人的文獻(xiàn)對(duì)海洋石油所造成的污染對(duì)浮游生物的影響個(gè)綜述。從浮游植物和浮游動(dòng)物兩方面分析了海洋石油污染對(duì)海洋浮游生物的影響。石油污染影響多種海洋浮游生物的生長(zhǎng)、 分布、 營(yíng)養(yǎng)吸收、 光合作用及浮游植物參與DMS, 的產(chǎn)生和循環(huán)的過程， 可以引發(fā)赤潮。石油污染對(duì)浮游生物的生長(zhǎng)可以表現(xiàn)出促進(jìn)作用也可表現(xiàn)出抑制作用。由于石油的遮光作用， 浮游生物的光合作用受到抑制， 進(jìn)而影響垂直分布及晝夜移動(dòng)情況。石油污染可由浮游生物經(jīng)食物鏈對(duì)其它海洋生物產(chǎn)生的影響。關(guān)鍵詞：石油污染 危害 浮游生物 海洋 影響1. 引言：石油及其產(chǎn)品在開采、煉制、貯運(yùn)和使用過程中進(jìn)入海洋環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重污染；其中溢油污染危害最大，石油泄漏被稱為海洋污染的超級(jí)殺手。根據(jù)全國(guó)海岸帶與灘涂資源綜合調(diào)查，20世紀(jì) 70 年代末80 年代初進(jìn)入我國(guó)近海海域石油烴類為1. 15105t/ a，到20世紀(jì)80年代末增長(zhǎng)到 1. 8105t/ a，以后數(shù)量逐年上升1。到本世紀(jì)初，由于新的近年來中國(guó)每年排人大海的石油約12104 t，中國(guó)近海海域石油的平均質(zhì)量濃度已達(dá)到0055 mgL，而且污染正日趨加劇2。目前世界上通過不同途徑排入海洋的石油數(shù)量每年為幾百萬噸至上千萬噸， 約占世界油總量的5%。由于海洋污染，美國(guó)每年有8%的海域所產(chǎn)的貝類不能食用。我國(guó)的黃海、渤海石油污染也很嚴(yán)重3。石油污染物與常規(guī)污染物有所不同，一旦污染水域或食物鏈，進(jìn)入人體后不易遭到破壞，必然危及機(jī)體，表現(xiàn)出致癌性、致變性和致畸性，嚴(yán)重威脅人類健康。當(dāng)然在這其中首先危害到的是食物鏈中的較為初級(jí)的生物浮游生物。2.海洋石油污染物的存在形式及其污染 常見的污染來源有含油工業(yè)廢水的排放、 近海海底油田的開發(fā)和載油船舶的運(yùn)輸泄漏。油輪事故性排放是突發(fā)性的集中污染源，危害是毀滅性的。歷史上最嚴(yán)重的一次原油泄漏事件，對(duì)附近海域造成無法估量的環(huán)境破壞的就是“威望”號(hào)油輪。02年11月19日在西班牙失事并沉沒的“威望”號(hào)油輪。 這艘船上共裝有7.7萬噸燃油,沉船后漏出數(shù)萬噸，在這個(gè)數(shù)字的背后，是魚蝦貝類等海洋生物的大范圍毀滅，是每年數(shù)十萬只野生海鳥喪失多項(xiàng)生存能力而被餓死和凍死，是多種有害物質(zhì)滲入海洋生物食物鏈，進(jìn)而威脅到人類本身 據(jù)估計(jì)，每年由于石油運(yùn)輸活動(dòng)，排放到海洋中的石油高達(dá)多萬噸，是人類其他活動(dòng)泄入海洋石油量的倍4。據(jù)報(bào)道，近50年來因石油類污染已有1000多種海洋生物滅絕，海洋生物已減少了近40%。42.1石油在海洋環(huán)境中存在形式 石油在海洋環(huán)境中存在形式有三種： 石油薄膜、焦油團(tuán)塊、 乳狀和溶液體狀的石油。2.2石油在環(huán)境中的運(yùn)轉(zhuǎn) 包括擴(kuò)散、蒸發(fā)、溶解、生物降解、乳化作用和生物吸收5。石油污染物的最后產(chǎn)品-石油團(tuán)塊或焦油團(tuán)塊的主要成分是硬質(zhì)的石蠟族碳?xì)鋸?fù)合物，以油狀小團(tuán)塊形態(tài)漂浮在海水中。焦油團(tuán)塊被風(fēng)干，在其中滯留下來的重油、焦油和芳香族碳?xì)浠衔锍煞衷蕉啵涠拘跃驮酱蟆?. 對(duì)浮游生物的影響海面浮油 可萃取分于海水中的氯烴，如DDT、 狄氏劑、 毒殺芬等農(nóng)藥和聚氯聯(lián)苯等， 并把這些毒物濃集到海水表層， 對(duì)浮游生物、 甲殼類動(dòng)物和夜晚浮上海面活動(dòng)的魚苗產(chǎn)生有害影響， 或直接觸殺， 或影響其生理、 繁殖與行為。甘居利， 蔡文貴(1997)研究表明大多數(shù)浮游藻類在0.1-1mg /L石油的海水中就會(huì)死亡6。3.1對(duì)浮游生物數(shù)量的影響 崔毅， 陳碧鵑（2000）、黃韌，楊豐華等（2001）研究表明海洋生物對(duì)海水中石油烴的濃縮能力與生物種類、生長(zhǎng)時(shí)期有關(guān)7,8， 同時(shí)也取決于所棲息環(huán)境的石油烴含量水平。當(dāng)水體石油含量達(dá)到或超過浮游植物的安全濃度，將對(duì)其造成危害。石油對(duì)浮游植物的毒性影響主要取決于石油碳?xì)浠衔锏暮考捌渌砘蜃幼饔玫某潭取８∮沃参锞哂猩芷诙谭敝陈矢?，種群補(bǔ)充快的自身特點(diǎn)，在低濃度石油污染的情況下浮游植物可能會(huì)迅速增殖而掩蓋局部或暫時(shí)的數(shù)量減少，從而不易從生物數(shù)量上檢測(cè)出石油污染。石油對(duì)浮游生物的間接危害也很嚴(yán)重，如 1952-1962年整個(gè)北大西洋和北海海面受油污損害的海鳥達(dá)70萬只，油污殺死了大量海鳥，海鳥種類和數(shù)量減少的同時(shí)，作為其餌料的上層魚類數(shù)量就會(huì)增加，上層魚類的增加又引起浮游植物數(shù)量的減少。如第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)釀成的油污染事件，使波斯灣的海鳥身上沾滿了石油，無法飛行，只能在海灘和巖石上待以斃命。成批海鳥被困在油污中，它們的羽毛，一旦沾上油污，就可能中毒或死亡。據(jù)世界環(huán)保組織預(yù)測(cè)，戰(zhàn)爭(zhēng)使52種鳥類滅絕（水鳥遭“滅門” 海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后，環(huán)境保護(hù)組織估計(jì)，1991年3月至5月期間，波斯灣北部沿岸的水鳥數(shù)量銳減97。）9，波斯灣的水生物種滅絕難以計(jì)算。其他海洋生物也未能逃過這場(chǎng)災(zāi)難，鯨、海豚、海龜、蝦蟹以及各種魚類成為這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的最大受害者。當(dāng)然作為它們的食物-浮游生物更是遭到了前所未有的減少！ 石油污染后，通常情況是某些耐污生物種類的個(gè)體數(shù)量會(huì)猛增，而對(duì)污染敏感的種類個(gè)體會(huì)大量減少，甚至消失， 結(jié)果導(dǎo)致群落物種多樣性指數(shù)下降。研究指出，單細(xì)胞海洋藻類如對(duì)原油的敏感性相似10。 1975-1976年我國(guó)在黃海漂油區(qū)漂油短期調(diào)查研究表明：浮游生物群落的種類組成和構(gòu)成這些群落優(yōu)勢(shì)種的分布范圍和數(shù)量與漂油和海水中石油總量的分布關(guān)系不大11。這可能是因?yàn)槭秃吭诟∮沃参锷L(zhǎng)繁殖允許濃度范圍內(nèi)， 海區(qū)海面開闊，深度大，與臨近海水交換較充分，理化因子和生物體內(nèi)積累共同作用，稀釋或凈化，可以消除污染物質(zhì)12，使得浮游生物的種類組成， 數(shù)量分布和群落結(jié)構(gòu)的變化就基本上屬于正常的生態(tài)變化范圍。3.2石油烴對(duì)海洋浮游生物生長(zhǎng)的影響 Wolfe 和 Singh 通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論石油烴對(duì)海洋浮游植物生長(zhǎng)的影響可以表現(xiàn)為促進(jìn)作用，也可表現(xiàn)為抑制作用，這決定于石油烴濃度及浮游植物種類13,14。 Michelel研究表明浮游生物對(duì)NO.2燃料油的生長(zhǎng)限制劑量為10L/L15。研究指出 對(duì)油類有最高敏感性，可以用其作為高效的指示物種。石油對(duì)的氮和磷富營(yíng)養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)組有較小的毒害作用15。 指出，因?yàn)轱L(fēng)化的石油比原油含有較少的輕鏈烷烴，石油的降解和風(fēng)化程度將影響石油對(duì)微藻的毒害影響。倪朝 輝，翟良安研究表明硅藻可以耐受8mg/L的燃料油，但是同屬于硅藻的其他兩種物種都在24H內(nèi)死于含0.08mg/L燃料油的海水中16。 早在1936年，Wolfe 就指出原油水溶物的濃度為12%對(duì)大多數(shù)的硅藻有刺激生長(zhǎng)作用；石油濃度為25%有抑制生長(zhǎng)作用； 只有50%濃度才終止藻類的正常繁殖13。研究還指出，希臘海灣靠近石油泄漏處的浮游植物的種群的發(fā)生與石油泄漏有關(guān)聯(lián)，靠近石油泄漏處的浮游植物比海灣其他地方要少13。 王悠，唐學(xué)璽，李永祺，等認(rèn)為作為石油主要成分多環(huán)芳烴的一種，蒽在低濃度時(shí)對(duì)金藻和骨條藻生長(zhǎng)呈現(xiàn)出較明顯的“毒物興奮效應(yīng)”，細(xì)胞密度增加， 蛋白質(zhì)、葉綠素4、類胡蘿卜素含量有所增加17。這與巴登等認(rèn)為一定濃度的石油組分及其他營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)藻類等生物的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用的觀點(diǎn)一致。巴登的初步研究表明，石油烴可引起浮游植物粒度增大，例如石油烴可使和細(xì)胞粒度增大。王修林等研究指出，石烴對(duì)旋鏈毛角藻生長(zhǎng)曲線皆為“S” 型，在一定范圍內(nèi)的濃度石油烴對(duì)其生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，而且促進(jìn)作用隨石油烴濃度的增加先增加， 然后降低18。3.3 引發(fā)赤潮 湛波，黃韌，楊豐華等和朱根海提出了石油烴污染物在某種程度可導(dǎo)致某些單細(xì)胞浮游植物出現(xiàn)暴發(fā)性生長(zhǎng)成為海洋優(yōu)勢(shì)種藻，從而引發(fā)赤潮的發(fā)生19。日本香川所發(fā)生的夜光藻赤潮是重油污染該海域2個(gè)月后發(fā)生的，而在英吉利海峽觀察到的夜光藻赤潮也是由于油輪觸礁，海水受到污染出現(xiàn)的19。適當(dāng)濃度石油烴的存在，在不顯著改變其細(xì)胞粒度的條件下可大大增加最大長(zhǎng)速率， 從而可能有利于旋鏈角毛藻赤潮的成10。3.4影響浮游生物生活習(xí)性3.41影響浮游生物垂直分布 浮游生物分布僅限于真光帶，其垂直分布與水中光照深度以及海水運(yùn)動(dòng)有關(guān)。垂直分布深度與光照深度成正比。有不少浮游甲殼動(dòng)物如磷蝦到了生殖季節(jié)經(jīng)常上升至表層進(jìn)行產(chǎn)卵，中華哲水蚤在7月上旬生殖季節(jié)，在中午前后大量停留在表層。石油污染改變了海洋的光照，進(jìn)而影響到浮游生物的垂直分布，可能改變其種群在空間上的數(shù)量變動(dòng)。3.42 影響晝夜垂直移動(dòng) 浮游植物晝夜變化有隨著日照強(qiáng)度增強(qiáng)而增高的趨勢(shì)，海在洋浮游生物普遍存在晝夜垂直運(yùn)動(dòng)，在浮游甲殼類如磷蝦、橈足類中特別顯著。晝夜垂直移動(dòng)和光度變化相符合專家證明了光度變化是引起浮游動(dòng)物晝夜垂直移動(dòng)現(xiàn)象的主要因素6。烏克蘭南海海洋研究所在日全蝕的特殊條件下，對(duì)浮游動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)天色明顯變暗以后，許多浮游動(dòng)物如小蝦會(huì)錯(cuò)把白天視當(dāng)成夜晚，本能的從海水深處游向表層。被石油薄膜大面積覆蓋著的海域，浮游小蝦會(huì)不分晝夜的滯留于海水表層。這表明，石油薄膜可能起到了類似日全蝕的作用，改變浮游動(dòng)物的正?；顒?dòng)習(xí)慣11。3.5影響浮游生物營(yíng)養(yǎng)吸收 -N是浮游生物最重要的營(yíng)養(yǎng)鹽之一，以其吸收、再生通量為例-N+的吸收有比較強(qiáng)的光依賴性。光對(duì)-N+的吸收影響在低光照條件下表現(xiàn)為促進(jìn)作用，在高光強(qiáng)度下表現(xiàn)為抑制作用8。石油可能造成 浮游生物相對(duì)較大的-N庫(kù)和相對(duì)較小的循環(huán)通量。另外無機(jī)氮化物的相互轉(zhuǎn)化與浮游植物的繁殖周期及茂盛程度密切相關(guān)19。石油對(duì)浮游植物的危害會(huì)影響到無機(jī)氮化物的轉(zhuǎn)化。3.6 影響浮游植物參與 DMS的產(chǎn)生和循環(huán)過程3 二甲基硫有控制和調(diào)節(jié)氣候的作用，海洋浮游植物DMS的產(chǎn)生和降解過程中起重要作用，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生積極影響。海洋水體中的二甲基巰基丙酸主要分布在真光層， 其含量與初級(jí)生產(chǎn)力和浮游植物的分布有關(guān)。浮游植物由浮游動(dòng)物捕食， 細(xì)胞內(nèi)DMSP被釋放到海水中；或借助微生物的活動(dòng)，通過酶促反應(yīng)，將DMSP轉(zhuǎn)化成DMS。浮游植物的同化硫酸鹽還原，構(gòu)成DMS生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)， 維持海水中相對(duì)穩(wěn)定的DMS含量。石油污染影響浮游生物的生長(zhǎng)， 進(jìn)一步影響到浮游植物-云層氣候反饋。但這方面的研究報(bào)道還較少。4. 通過食物網(wǎng)影響其它海洋生物 在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的牧食性食物鏈和微型食物網(wǎng)中19微小型浮游植物（如鞭毛藻）和中小型浮游動(dòng)物（如橈足類）起著重要作用。浮游動(dòng)物種群數(shù)量通常按一定的滯后周期隨浮游植物種群數(shù)量變動(dòng)而波動(dòng)，浮游植物的數(shù)量的減少勢(shì)必引起整個(gè)海洋食物鏈其他更高環(huán)節(jié)上的生物數(shù)量相應(yīng)減少，導(dǎo)致各級(jí)生物群落的衰退，致使海洋初級(jí)生產(chǎn)力遭受破壞。 浮游動(dòng)物主要是甲殼動(dòng)物又是中上層魚類的主要餌料，海面浮油內(nèi)的一些有毒物質(zhì)會(huì)通過浮游植物進(jìn)入海洋生物的食物鏈。里海由于遭到石油的嚴(yán)重污染，自1962年到1969年，海洋動(dòng)物賴以為生的浮游生物的產(chǎn)量明顯下降， 結(jié)果使鱘魚的產(chǎn)量下降了三分之二， 鯛魚、 鯉魚、梭子魚等幾乎絕跡。據(jù)分析， 污染海域魚、 蝦及海參體內(nèi)致癌物質(zhì) 3,4-苯并芘濃度明顯增高。原因之一是它們攝食受污染的浮游生物而在體內(nèi)積聚有害物質(zhì)。海洋底棲生物以浮游植物為食的雙殼類軟體動(dòng)物， 以浮游動(dòng)物為食的珊瑚蟲和海百合等很可能因?yàn)閿z食了這些有毒的浮游植物和浮游動(dòng)物而積累毒素，導(dǎo)致死亡20。 石油中的有害物質(zhì)又可通過食物鏈最終在人體內(nèi)積累，從而威脅人類健康。5.其它危害 石油烴會(huì)破壞細(xì)胞膜的正常結(jié)構(gòu)和透性，干擾生物體的酶系，進(jìn)而影響其正常的生理、 生化過程， 如阻礙細(xì)胞的分裂繁殖， 也會(huì)使許多動(dòng)物的胚胎發(fā)育異常。石油污染還導(dǎo)致洄游性魚類的信息系統(tǒng)遭到破壞， 無法溯流產(chǎn)卵， 從而影響魚類的繁殖。綜上，石油污染對(duì)海洋浮游生物存在嚴(yán)重的影響， 并會(huì)間接對(duì)其他海洋生物如底棲生物產(chǎn)生影響，破壞海洋生態(tài)平衡。應(yīng)引起高度重視，開展廣泛深入的研究。參考文獻(xiàn)：1.環(huán)境質(zhì)量調(diào)查報(bào)告編寫組，全國(guó)海岸帶辦公室，環(huán)境質(zhì)量調(diào)查報(bào)告，海洋出版社，1989，221762.國(guó)家環(huán)?？偩中畔⒅行模瑖?guó)家海洋局，2000年中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)，2001. 43.李林，吳家睿，李伯良生命科學(xué)，2002，30（6），5845884.田芳， 陳主初- 生命科學(xué)，2000，12（2）：72-755.趙云英， 楊慶霄，海洋環(huán)境科學(xué)，1997，16（1）:45-526.鐘琳偉，王燕兵，李共國(guó)，王自磐，楊和福，溢油對(duì)東海浮游生物垂直遷移活動(dòng)的影響，第28卷第3期，2 0 0 9年6月7.崔毅， 陳碧鵑，黃渤海海洋，2000，18（3）：66-718.黃韌， 楊豐華， 程樹軍，湛江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，200121（4）：71-769.賈曉平，呂曉瑜，海洋石油污染對(duì)海洋生物的影響10年研究的新進(jìn)展及今后研究的趨勢(shì).海洋環(huán)境科學(xué)，1989，8 (4)：313510.張蕾，王修林，韓秀榮，等石油烴污染物對(duì)海洋浮游植物生長(zhǎng)的影響實(shí)驗(yàn)與模型EJ青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，32(5)：80481011.李林- 生物化學(xué)和生物物理學(xué)發(fā)展，2000，27（3）：227-23012.曉平，林欽，李純厚，等南海漁業(yè)生態(tài)環(huán)境與生物資源的污染效應(yīng)研究I-M北京：海洋出版社，200413.Wolfe MF,Olsen H E,Gasuad K A,et al.Marine Environ-mental Research,1999,47:473489.14. Singh AK,Caur JP.Ecotoxicol-ogy and Environmenta