輕質(zhì)油污染對(duì)兩種海洋微藻生長(zhǎng)的影響論文
海洋是我們地球孕育生命的偉大母親，它在人類社會(huì)的發(fā)展歷史上占有著非常重要的地位，海洋同樣是我們?nèi)祟愃囈陨姘l(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，海洋中蘊(yùn)藏的資源非常豐富。但是如今，隨著人類對(duì)地球資源開發(fā)的日益加劇和海上交通運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，海洋正承受著嚴(yán)重的環(huán)境污染損害，面臨著嚴(yán)重的環(huán)境破壞威脅。在眾多的污染物之中，石油污染是近海的主要污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)近年來(lái)每年排放進(jìn)入大海的石油大概有 12×104t，并且由于多種方面的原因，海洋污染正在日趨加劇。21 世紀(jì)作為海洋的世紀(jì)，海洋環(huán)境保護(hù)的問題受到全球關(guān)注，怎么去有效地保護(hù)海洋環(huán)境，維持近海海域的生態(tài)平衡，已經(jīng)成為了各國(guó)制定其可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略非常重要的組成部分。研究石油對(duì)海洋浮游植物的影響，提供初級(jí)生產(chǎn)力數(shù)據(jù)，對(duì)海洋生態(tài)損害評(píng)估具有非常重要的意義。
浮游植物作為海洋環(huán)境中的主要生物，其健康狀態(tài)和海洋生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)。在海洋食物鏈之中，浮游植物作為初級(jí)生產(chǎn)者，通過(guò)光合作用來(lái)制造有機(jī)物，是為海洋食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)階層。海洋中浮游植物的分布極廣、數(shù)量非常多，是海洋環(huán)境中的主要初級(jí)生產(chǎn)力。近年來(lái)，有關(guān)石油對(duì)海洋浮游植物的影響方面研究逐漸增多，卻仍然處于探索階段。
在東海海域，各大油田開采均為輕質(zhì)原油，鑒于其極易揮發(fā)的特性，與之前的研究結(jié)果可能又有所不同。所以，本文采用輕質(zhì)油水溶解成分進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)新月菱形藻的生長(zhǎng)情況進(jìn)行研究，力爭(zhēng)在石油污染影響浮游植物生長(zhǎng)方面，填補(bǔ)輕質(zhì)油領(lǐng)域的`空白。
1 材料和方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)油種
實(shí)驗(yàn)所用輕質(zhì)原油采自東海平湖油氣田。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)藻種
新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)和赤潮異彎藻(Heterosigma akashiwo)取自上海海洋大學(xué)水域環(huán)境生態(tài)上海高校工程研究中心，用鹽度為 32 的海水在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)擴(kuò)大后，取指數(shù)生長(zhǎng)期的健康藻種。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)海水
取長(zhǎng)江口外海水經(jīng) 0.45μm 醋酸纖維濾膜(濾膜使用前用 2mol/L 的 HCI 浸泡 1 h，用蒸餾水沖洗至中性后在蒸餾水里浸泡 24 h 以上備用)減壓抽濾，制成 f/2 配方培養(yǎng)液(按照滅菌海水:培養(yǎng)基母液=1 000:1 的比例加入 f/2 配方培養(yǎng)液)，海水鹽度與 pH 分別調(diào)至 32 和 7.9，高壓蒸汽滅菌(121℃、105kPa)后冷卻備用。
2 結(jié)果與討論
2.1 不同濃度輕質(zhì)油 WAF 對(duì)兩種藻生長(zhǎng)的影響
新月菱形藻在不同輕質(zhì)油WAF濃度下的生長(zhǎng)曲線。結(jié)果表明，當(dāng)輕質(zhì)油WAF濃度為 0.73 mg·dm-3時(shí)，新月菱形藻生長(zhǎng)表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用，相對(duì)空白對(duì)照組生長(zhǎng)速率更加快速。隨著輕質(zhì)油 WAF 濃度的增大，新月菱形藻生長(zhǎng)速率逐漸減緩，表現(xiàn)出明顯的抑制作用，在輕質(zhì)油 WAF 濃度為 2.93 mg·dm-3與 5.86 mg·dm-3時(shí)，表現(xiàn)出細(xì)胞密度先降低后增大的趨勢(shì)，而輕質(zhì)油 WAF 濃度 11.72 mg·dm-3時(shí)不能再恢復(fù)增長(zhǎng)。
2.2 輕質(zhì)油 WAF 的濃度變化及其對(duì)兩種藻生長(zhǎng)的影響
5 個(gè)輕質(zhì)油 WAF 的濃度梯度，在隨時(shí)間變化過(guò)程中油濃度的變化曲線，從 1 到 5 初始濃度分別為 11.72、5.86、2.93、1.46、0.73mg·dm-3。從圖中可以看到，隨著時(shí)間變化，各組輕質(zhì)油 WAF 的濃度都呈下降趨勢(shì)，1、2 兩組的下降趨勢(shì)最為明顯。
2.3 結(jié)果
本文采用一次培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究了輕質(zhì)油污染物對(duì)新月菱形藻及赤潮異彎藻生長(zhǎng)的影響，結(jié)果顯示，當(dāng)輕質(zhì)油污染物在低濃度(0.73 mg·dm-3)時(shí)，對(duì)新月菱形藻的生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，隨著輕質(zhì)油污染物濃度升高，促進(jìn)作用消失，開始表現(xiàn)為抑制作用并逐漸增強(qiáng)，當(dāng)輕質(zhì)油污染物濃度過(guò)高(11.72 mg·dm-3)時(shí)，輕質(zhì)油污染物對(duì)新月菱形藻的抑制作用難以恢復(fù)。而赤潮異彎藻只表現(xiàn)出了抑制作用，隨著輕質(zhì)油濃度增大抑制作用加強(qiáng)。
不同輕質(zhì)油 WAF 濃度下新月菱形藻生長(zhǎng)曲線與不同輕質(zhì)油 WAF 濃度隨時(shí)間變化曲線相對(duì)照，可以看出隨著輕質(zhì)油污染物濃度的降低，對(duì)新月菱形藻的抑制作用減弱，新月菱形藻的生長(zhǎng)速率變化明顯。赤潮異彎藻結(jié)果相似。
2.4 討論
本文采用輕質(zhì)原油實(shí)驗(yàn)，在考慮輕質(zhì)原油高揮發(fā)性的基礎(chǔ)上，對(duì)比不同輕質(zhì)油濃度梯度實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)油 WAF 濃度高時(shí)對(duì)新月菱形藻抑制作用明顯，而隨著其濃度降低，抑制作用減弱，除了 11.72 mg·dm-3濃度下的難以恢復(fù)外，另幾組都能恢復(fù)生長(zhǎng)，只是生長(zhǎng)速率有所不同。赤潮異彎藻結(jié)果基本相似，只是并未表現(xiàn)出促進(jìn)作用。
隨著時(shí)間變化，輕質(zhì)油高度揮發(fā)，新月菱形藻及赤潮異彎藻生長(zhǎng)速率得以恢復(fù)，但從72h 時(shí)的抑制率曲線可以看出其造成的影響還是比較顯著。
與之前文獻(xiàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，本文一方面引入了輕質(zhì)原油這一很少研究的領(lǐng)域，同時(shí)測(cè)定了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中輕質(zhì)油濃度變化，再做出輕質(zhì)油濃度變化對(duì)新月菱形藻及赤潮異彎藻的抑制率曲線，更加形象的展示了其抑制率情況。經(jīng)分析顯示，輕質(zhì)油對(duì)新月菱形藻及赤潮異彎藻生長(zhǎng)的影響同樣顯著，但與非輕質(zhì)油類也有著相當(dāng)大的差異，希望以后的研究能夠發(fā)現(xiàn)更多這方面的問題。
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