沉底油对海胆繁殖能力和子代胚胎发育的影响

摘要

为研究沉底油对海洋底栖生物的繁殖和子代胚胎发育的毒性影响，本实验以380＃船用燃料油为实验油品模拟沉底油，以虾夷马粪海胆（Strongylocentrotusintermedius）为受试生物进行研究，实验设定了母本暴露、父本暴露和双亲本暴露，运用紫外分光光度法和气相-质谱联用法(GC-MS)分别测定上覆水（与空气直接接触的暴露液）和间隙水（含油砂砾空隙中的暴露液）中总石油烃(TPH)和总多环芳烃(TPAH)含量，并结合配子的受精能力和其子代胚胎个体发育情况对实验结果进行分析。
　　本研究表明：相同暴露时间下，随着沉底油油砂配比浓度的增加，上覆水和间隙水中TPH浓度也随之增加，且间隙水的TPH浓度高于上覆水的TPH浓度，胚胎的生长抑制率和畸形率的变化趋势与TPH的变化趋势基本一致。通过GC-MS检测发现，单位质量含油砂砾中TPAH的最大值为10.277μg/g;上覆水中TPAH的最大值为14.826μg/L，其中菲的含量相对较高，因此可推测本实验中菲是影响海胆子代胚胎个体发育的主要原因。将亲代暴露于不同油砂配比浓度的沉底油中7d，其配子的受精率仍可达98％以上，但性腺指数降低，最高排卵抑制率为50.89％，且子代出现大量体长较小、发育迟缓及畸形的个体。说明亲代暴露虽然不会影响配子的受精能力，但亲本繁殖能力降低，沉底油释放的毒性会随海胆配子传递给予代，影响子代的胚胎发育。并且实验发现，长腕幼虫期（受精后48h）的生长抑制率和畸形率高于原肠胚期（受精后24h）。表明亲代暴露对子代胚胎发育的毒性影响会在长腕幼虫期被放大。因此，可将长腕幼虫期的海胆胚胎作为沉底油污染损害评估及早期预警的模式生物。亲代暴露和亲子双代持续暴露中，子代胚胎的生长抑制率在父本暴露时最大，母本暴露时最小;子代胚胎的畸形率在双亲本暴露时最大。该结果表明父本暴露和双亲本暴露会产生更为严重的遗传毒性，其子代胚胎的发育情况可为海洋生态风险评估、自然资源损害评估以及船舶溢油索赔提供重要的科学依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 海洋石油污染现状

1．2 沉底油的形成及其对生态的影响

1．2．1 重燃料油和原油的区别

1．2．2 沉底油的形成及其影响因素

1．2．3 石油污染物对海洋生物影响的研究进展

1．3 研究的目的、内容及技术路线

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

第2章 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 实验油品

2．1．2 实验海水

2．1．3 实验砂砾

2．1．4 主要实验药品

2．1．5 实验仪器

2．1．6 受试生物

2．1．7 沉底油的制备

2．2 总石油烃(TPH)浓度的测定

2．2．1 绘制标准曲线

2．2．2 TPH浓度测定

2．2．3 TPH浓度的计算方法

2．3 多环芳烃含量的检测

2．3．1 样品预处理

2．3．2 气质联用(GC-MS)检测样品中多环芳烃的含量

2．4 沉底油对海胆毒性影响的实验设计

2．4．1 人工授精

2．4．2 沉底油毒性暴露仪器的设计

2．4．3 毒性暴露实验的设计

第3章 暴露液中石油烃浓度测定结果

3．1 TPH浓度测定结果与分析．

3．1．1 上覆水中TPH浓度测定结果

3．1．2 间隙水中TPH浓度测定结果

3．1．3 油砂配比浓度与TPH浓度之间的关系

3．2 多环芳烃含量的测定结果与分析

3．2．1 总多环芳烃(TPAH)含量与TPH浓度的关系

3．2．2 多环芳烃种类及含量

3．3 小结

第4章 不同亲代暴露对子代胚胎个体发育的影响

4．1 成体海胆的性腺指数及排卵抑制率

4．2 母本暴露对子代胚胎个体发育的影响

4．2．1 对子代胚胎生长抑制率的影响

4．2．2 对子代胚胎畸形率的影响

4．3 父本暴露对子代胚胎个体发育的影响

4．3．1 对子代胚胎生长抑制率的影响

4．3．2 对子代胚胎畸形率的影响

4．4 双亲本暴露对子代胚胎个体发育的影响

4．4．1 对子代胚胎生长抑制率的影响

4．4．2 对子代胚胎畸形率的影响

4．5 不同亲代暴露组间的对比与分析

4．5．1 生长抑制率的对比结果与分析

4．5．2 畸形率的对比结果与分析

4．6 小结

第5章 亲子双代持续暴露对子代胚胎个体发育的影响

5．1 母本与子代持续暴露对胚胎个体发育的影响

5．1．1 对子代胚胎生长抑制率的影响

5．1．2 对子代胚胎畸形率的影响

5．2 父本与子代持续暴露对胚胎个体发育的影响

5．2．1 对子代胚胎生长抑制率的影响

5．2．2 对子代胚胎畸形率的影响

5．3 双亲本与子代持续暴露对胚胎个体发育的影响

5．3．1 对子代胚胎生长抑制率的影响

5．3．2 对子代胚胎畸形率的影响

5．4 亲子双代持续暴露结果的对比与分析

5．4．1 生长抑制率的对比结果与分析

5．4．2 畸形率的对比结果与分析

5．5 小结

讨论

结论与展望

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢

作者简介