海洋石油所造成的污染对浮游生物的影响.doc

海洋石油所造成的污染对浮游生物的影响姓名：林思意 班级：A08环科 学号：080104119摘要：本文为综述性文章，根据前人的文献对海洋石油所造成的污染对浮游生物的影响个综述。从浮游植物和浮游动物两方面分析了海洋石油污染对海洋浮游生物的影响。石油污染影响多种海洋浮游生物的生长、 分布、 营养吸收、 光合作用及浮游植物参与DMS, 的产生和循环的过程， 可以引发赤潮。石油污染对浮游生物的生长可以表现出促进作用也可表现出抑制作用。由于石油的遮光作用， 浮游生物的光合作用受到抑制， 进而影响垂直分布及昼夜移动情况。石油污染可由浮游生物经食物链对其它海洋生物产生的影响。关键词：石油污染 危害 浮游生物 海洋 影响1. 引言：石油及其产品在开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环境会造成严重污染；其中溢油污染危害最大，石油泄漏被称为海洋污染的超级杀手。根据全国海岸带与滩涂资源综合调查，20世纪 70 年代末80 年代初进入我国近海海域石油烃类为1. 15105t/ a，到20世纪80年代末增长到 1. 8105t/ a，以后数量逐年上升1。到本世纪初，由于新的近年来中国每年排人大海的石油约12104 t，中国近海海域石油的平均质量浓度已达到0055 mgL，而且污染正日趋加剧2。目前世界上通过不同途径排入海洋的石油数量每年为几百万吨至上千万吨， 约占世界油总量的5%。由于海洋污染，美国每年有8%的海域所产的贝类不能食用。我国的黄海、渤海石油污染也很严重3。石油污染物与常规污染物有所不同，一旦污染水域或食物链，进入人体后不易遭到破坏，必然危及机体，表现出致癌性、致变性和致畸性，严重威胁人类健康。当然在这其中首先危害到的是食物链中的较为初级的生物浮游生物。2.海洋石油污染物的存在形式及其污染 常见的污染来源有含油工业废水的排放、 近海海底油田的开发和载油船舶的运输泄漏。油轮事故性排放是突发性的集中污染源，危害是毁灭性的。历史上最严重的一次原油泄漏事件，对附近海域造成无法估量的环境破坏的就是“威望”号油轮。02年11月19日在西班牙失事并沉没的“威望”号油轮。 这艘船上共装有7.7万吨燃油,沉船后漏出数万吨，在这个数字的背后，是鱼虾贝类等海洋生物的大范围毁灭，是每年数十万只野生海鸟丧失多项生存能力而被饿死和冻死，是多种有害物质渗入海洋生物食物链，进而威胁到人类本身 据估计，每年由于石油运输活动，排放到海洋中的石油高达多万吨，是人类其他活动泄入海洋石油量的倍4。据报道，近50年来因石油类污染已有1000多种海洋生物灭绝，海洋生物已减少了近40%。42.1石油在海洋环境中存在形式 石油在海洋环境中存在形式有三种： 石油薄膜、焦油团块、 乳状和溶液体状的石油。2.2石油在环境中的运转 包括扩散、蒸发、溶解、生物降解、乳化作用和生物吸收5。石油污染物的最后产品-石油团块或焦油团块的主要成分是硬质的石蜡族碳氢复合物，以油状小团块形态漂浮在海水中。焦油团块被风干，在其中滞留下来的重油、焦油和芳香族碳氢化合物成分越多，其毒性就越大。3. 对浮游生物的影响海面浮油 可萃取分于海水中的氯烃，如DDT、 狄氏剂、 毒杀芬等农药和聚氯联苯等， 并把这些毒物浓集到海水表层， 对浮游生物、 甲壳类动物和夜晚浮上海面活动的鱼苗产生有害影响， 或直接触杀， 或影响其生理、 繁殖与行为。甘居利， 蔡文贵(1997)研究表明大多数浮游藻类在0.1-1mg /L石油的海水中就会死亡6。3.1对浮游生物数量的影响 崔毅， 陈碧鹃（2000）、黄韧，杨丰华等（2001）研究表明海洋生物对海水中石油烃的浓缩能力与生物种类、生长时期有关7,8， 同时也取决于所栖息环境的石油烃含量水平。当水体石油含量达到或超过浮游植物的安全浓度，将对其造成危害。石油对浮游植物的毒性影响主要取决于石油碳氢化合物的含量及其它理化因子作用的程度。浮游植物具有生命周期短繁殖率高，种群补充快的自身特点，在低浓度石油污染的情况下浮游植物可能会迅速增殖而掩盖局部或暂时的数量减少，从而不易从生物数量上检测出石油污染。石油对浮游生物的间接危害也很严重，如 1952-1962年整个北大西洋和北海海面受油污损害的海鸟达70万只，油污杀死了大量海鸟，海鸟种类和数量减少的同时，作为其饵料的上层鱼类数量就会增加，上层鱼类的增加又引起浮游植物数量的减少。如第一次海湾战争酿成的油污染事件，使波斯湾的海鸟身上沾满了石油，无法飞行，只能在海滩和岩石上待以毙命。成批海鸟被困在油污中，它们的羽毛，一旦沾上油污，就可能中毒或死亡。据世界环保组织预测，战争使52种鸟类灭绝（水鸟遭“灭门” 海湾战争后，环境保护组织估计，1991年3月至5月期间，波斯湾北部沿岸的水鸟数量锐减97。）9，波斯湾的水生物种灭绝难以计算。其他海洋生物也未能逃过这场灾难，鲸、海豚、海龟、虾蟹以及各种鱼类成为这场战争的最大受害者。当然作为它们的食物-浮游生物更是遭到了前所未有的减少！ 石油污染后，通常情况是某些耐污生物种类的个体数量会猛增，而对污染敏感的种类个体会大量减少，甚至消失， 结果导致群落物种多样性指数下降。研究指出，单细胞海洋藻类如对原油的敏感性相似10。 1975-1976年我国在黄海漂油区漂油短期调查研究表明：浮游生物群落的种类组成和构成这些群落优势种的分布范围和数量与漂油和海水中石油总量的分布关系不大11。这可能是因为石油含量在浮游植物生长繁殖允许浓度范围内， 海区海面开阔，深度大，与临近海水交换较充分，理化因子和生物体内积累共同作用，稀释或净化，可以消除污染物质12，使得浮游生物的种类组成， 数量分布和群落结构的变化就基本上属于正常的生态变化范围。3.2石油烃对海洋浮游生物生长的影响 Wolfe 和 Singh 通过实验得出结论石油烃对海洋浮游植物生长的影响可以表现为促进作用，也可表现为抑制作用，这决定于石油烃浓度及浮游植物种类13,14。 Michelel研究表明浮游生物对NO.2燃料油的生长限制剂量为10L/L15。研究指出 对油类有最高敏感性，可以用其作为高效的指示物种。石油对的氮和磷富营养的实验组有较小的毒害作用15。 指出，因为风化的石油比原油含有较少的轻链烷烃，石油的降解和风化程度将影响石油对微藻的毒害影响。倪朝 辉，翟良安研究表明硅藻可以耐受8mg/L的燃料油，但是同属于硅藻的其他两种物种都在24H内死于含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浓度为12%对大多数的硅藻有刺激生长作用；石油浓度为25%有抑制生长作用； 只有50%浓度才终止藻类的正常繁殖13。研究还指出，希腊海湾靠近石油泄漏处的浮游植物的种群的发生与石油泄漏有关联，靠近石油泄漏处的浮游植物比海湾其他地方要少13。 王悠，唐学玺，李永祺，等认为作为石油主要成分多环芳烃的一种，蒽在低浓度时对金藻和骨条藻生长呈现出较明显的“毒物兴奋效应”，细胞密度增加， 蛋白质、叶绿素4、类胡萝卜素含量有所增加17。这与巴登等认为一定浓度的石油组分及其他营养成分对藻类等生物的生长有促进作用的观点一致。巴登的初步研究表明，石油烃可引起浮游植物粒度增大，例如石油烃可使和细胞粒度增大。王修林等研究指出，石烃对旋链毛角藻生长曲线皆为“S” 型，在一定范围内的浓度石油烃对其生长有促进作用，而且促进作用随石油烃浓度的增加先增加， 然后降低18。3.3 引发赤潮 湛波，黄韧，杨丰华等和朱根海提出了石油烃污染物在某种程度可导致某些单细胞浮游植物出现暴发性生长成为海洋优势种藻，从而引发赤潮的发生19。日本香川所发生的夜光藻赤潮是重油污染该海域2个月后发生的，而在英吉利海峡观察到的夜光藻赤潮也是由于油轮触礁，海水受到污染出现的19。适当浓度石油烃的存在，在不显著改变其细胞粒度的条件下可大大增加最大长速率， 从而可能有利于旋链角毛藻赤潮的成10。3.4影响浮游生物生活习性3.41影响浮游生物垂直分布 浮游生物分布仅限于真光带，其垂直分布与水中光照深度以及海水运动有关。垂直分布深度与光照深度成正比。有不少浮游甲壳动物如磷虾到了生殖季节经常上升至表层进行产卵，中华哲水蚤在7月上旬生殖季节，在中午前后大量停留在表层。石油污染改变了海洋的光照，进而影响到浮游生物的垂直分布，可能改变其种群在空间上的数量变动。3.42 影响昼夜垂直移动 浮游植物昼夜变化有随着日照强度增强而增高的趋势，海在洋浮游生物普遍存在昼夜垂直运动，在浮游甲壳类如磷虾、桡足类中特别显著。昼夜垂直移动和光度变化相符合专家证明了光度变化是引起浮游动物昼夜垂直移动现象的主要因素6。乌克兰南海海洋研究所在日全蚀的特殊条件下，对浮游动物的运动进行跟踪观察，发现当天色明显变暗以后，许多浮游动物如小虾会错把白天视当成夜晚，本能的从海水深处游向表层。被石油薄膜大面积覆盖着的海域，浮游小虾会不分昼夜的滞留于海水表层。这表明，石油薄膜可能起到了类似日全蚀的作用，改变浮游动物的正常活动习惯11。3.5影响浮游生物营养吸收 -N是浮游生物最重要的营养盐之一，以其吸收、再生通量为例-N+的吸收有比较强的光依赖性。光对-N+的吸收影响在低光照条件下表现为促进作用，在高光强度下表现为抑制作用8。石油可能造成 浮游生物相对较大的-N库和相对较小的循环通量。另外无机氮化物的相互转化与浮游植物的繁殖周期及茂盛程度密切相关19。石油对浮游植物的危害会影响到无机氮化物的转化。3.6 影响浮游植物参与 DMS的产生和循环过程3 二甲基硫有控制和调节气候的作用，海洋浮游植物DMS的产生和降解过程中起重要作用，对环境产生积极影响。海洋水体中的二甲基巯基丙酸主要分布在真光层， 其含量与初级生产力和浮游植物的分布有关。浮游植物由浮游动物捕食， 细胞内DMSP被释放到海水中；或借助微生物的活动，通过酶促反应，将DMSP转化成DMS。浮游植物的同化硫酸盐还原，构成DMS生产的一个环节， 维持海水中相对稳定的DMS含量。石油污染影响浮游生物的生长， 进一步影响到浮游植物-云层气候反馈。但这方面的研究报道还较少。4. 通过食物网影响其它海洋生物 在海洋生态系统中的牧食性食物链和微型食物网中19微小型浮游植物（如鞭毛藻）和中小型浮游动物（如桡足类）起着重要作用。浮游动物种群数量通常按一定的滞后周期随浮游植物种群数量变动而波动，浮游植物的数量的减少势必引起整个海洋食物链其他更高环节上的生物数量相应减少，导致各级生物群落的衰退，致使海洋初级生产力遭受破坏。 浮游动物主要是甲壳动物又是中上层鱼类的主要饵料，海面浮油内的一些有毒物质会通过浮游植物进入海洋生物的食物链。里海由于遭到石油的严重污染，自1962年到1969年，海洋动物赖以为生的浮游生物的产量明显下降， 结果使鲟鱼的产量下降了三分之二， 鲷鱼、 鲤鱼、梭子鱼等几乎绝迹。据分析， 污染海域鱼、 虾及海参体内致癌物质 3,4-苯并芘浓度明显增高。原因之一是它们摄食受污染的浮游生物而在体内积聚有害物质。海洋底栖生物以浮游植物为食的双壳类软体动物， 以浮游动物为食的珊瑚虫和海百合等很可能因为摄食了这些有毒的浮游植物和浮游动物而积累毒素，导致死亡20。 石油中的有害物质又可通过食物链最终在人体内积累，从而威胁人类健康。5.其它危害 石油烃会破坏细胞膜的正常结构和透性，干扰生物体的酶系，进而影响其正常的生理、 生化过程， 如阻碍细胞的分裂繁殖， 也会使许多动物的胚胎发育异常。石油污染还导致洄游性鱼类的信息系统遭到破坏， 无法溯流产卵， 从而影响鱼类的繁殖。综上，石油污染对海洋浮游生物存在严重的影响， 并会间接对其他海洋生物如底栖生物产生影响，破坏海洋生态平衡。应引起高度重视，开展广泛深入的研究。参考文献：1.环境质量调查报告编写组，全国海岸带办公室，环境质量调查报告，海洋出版社，1989，221762.国家环保总局信息中心，国家海洋局，2000年中国海洋环境质量公报，2001. 43.李林，吴家睿，李伯良生命科学，2002，30（6），5845884.田芳， 陈主初- 生命科学，2000，12（2）：72-755.赵云英， 杨庆霄，海洋环境科学，1997，16（1）:45-526.钟琳伟，王燕兵，李共国，王自磐，杨和福，溢油对东海浮游生物垂直迁移活动的影响，第28卷第3期，2 0 0 9年6月7.崔毅， 陈碧鹃，黄渤海海洋，2000，18（3）：66-718.黄韧， 杨丰华， 程树军，湛江海洋大学学报，200121（4）：71-769.贾晓平，吕晓瑜，海洋石油污染对海洋生物的影响10年研究的新进展及今后研究的趋势.海洋环境科学，1989，8 (4)：313510.张蕾，王修林，韩秀荣，等石油烃污染物对海洋浮游植物生长的影响实验与模型EJ青岛海洋大学学报，2002，32(5)：80481011.李林- 生物化学和生物物理学发展，2000，27（3）：227-23012.晓平，林钦，李纯厚，等南海渔业生态环境与生物资源的污染效应研究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. 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