张玉荣，李铁军

(浙江省海洋水产研究所,农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站,浙江省海水增养殖重点实验室,浙江 舟山 316100)

临海港湾是海、陆互相作用和受人类活动干扰的极强的承受区域，对环境的变化非常敏感，生态系统易受破坏。东部沿海石化产业的快速发展和产量规模的不断增大，环境所要承载的压力也越来越大，已经出现了个别海域生态环境质量和沉积物质量的降低的现象，同时，污染物会在水生生物体内不断积累，导致海洋生物和养殖水产品的质量下降，经人类食用后已经人体健康[1-3]，因此要对石化工业周边海域特征污染物的污染状况及生物毒性进行研究。文中研究了甲苯对三疣梭子蟹、黄姑鱼、菲律宾蛤和脊尾白虾四种常见海洋经济生物的急性毒性。研究的实施可提供石化工周边海域特征污染物对海洋生物的毒性数据，为污染物对生态系统的影响进行预估，为管理部门合理规划提供依据，为保护海洋生态环境提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验海水来源

试验海水取自浙江省海洋水产研究所西轩岛海水养殖基地的天然海水，试验开始前对海水的甲苯含量进行检测未检测出甲苯，天然海水经48h静置沉淀后，经过二级沙滤处理，去除杂物，运回试验室备用，海水盐度为27.8±0.2,pH7.9±0.1，溶解氧(DO)>7.8mg/L。海水使用之前测定盐度、悬浮物(SS)、pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、无机氮(NO3-N、NO2-N和NH3-N)、活性磷酸盐、石油类和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As)，均符合一类水质标准，未检测本论文中涉及的甲苯有毒物质。

1.1.2 有毒物质来源及配置

甲苯(C7H8)(分析纯)，由中国上海试剂总厂生产。无色澄清液体，有苯样气味，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，甲苯在3类致癌物清单中。

1.1.3 试验生物

试验用生物包括三疣梭子蟹Portunustrituberculatus、日本黄姑鱼Nibea japonica、脊尾白虾 Palaemoncarinicauda 和菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum4种常见的经济海洋生物。

1.1.4 试验容器

4种试验生物(三疣梭子蟹、黄姑鱼、菲律宾蛤仔和脊尾白虾)的急性毒性试验分别在容量(长×宽×高)、100×60×80cm的有机玻璃容器、60×30×30cm的有机玻璃容器、50×30×30cm的有机玻容器和半径为30cm的有机玻璃缸中进行。并配备充氧装置和过滤装置。急性毒性试验总所用到的各种规格的有机玻璃容器、长把镊子和其它试验用具在使用之前，利用重铬酸钾溶液浸泡1d，之后利用自来水反复洗涤，日晒凉干备用。

1.2 试验方法

首先把试验生物先在试验用海水中暂养7～10d，不投饵喂养，挑取无病无伤的健康的生物个体开展试验。参照《GB 17378.7- 2007，海洋监测规范第七部分) 》开展试验(国家质量技术监督局,1999)。根据预试验数据确定试验浓度，试验浓度梯度按照等间距法设置[4-5]。

急性试验采用半静水法进行开展[1]，间隔24h换水一次，试验进行过程中一直充氧，室温控制在在24±2℃，试验进行期每天测量水温，得出试验水温为24.5±0.5℃。

试验生物投放各浓度组海水之后，在10h内仔细不间断观察，之后24h内观察3～4次，及时挑出已经死亡的试验生物、并记录各种试验生物的状态及死亡情况，正常情况下于96h时终止培养。试验过程中要求对照组的死亡率不得超过10%，照组试验期间试验生物的的不正常状态或不健康的状态同样不能大于10%，否则试验要重新开展。

1.3 数据处理

采用移动平均角法(Moving Average-Angle Method)统计计算急性毒性试验结果的数据Eugene,1959)，并计算出96h的半致死浓度值和半致死浓度的95%置信区间。

2 试验结果

2.3 甲苯对海洋生物试验结果

2.3.1 甲苯对三疣梭子蟹的急性毒性

设置0,10,50,100mg/L和200mg/L共计5个浓度组，每组3个平行，每组投放三疣梭子蟹为各10只,在最高试验浓度200mg/L试验组中，在投放5h后，三疣梭子蟹开始表现明显不安，浮到水体表层，游动的剧烈，不久之后下沉大容器底部，在20h时有死亡的个体出现，在96h时的死亡率为90%，试验期间没观察到蜕皮的三疣梭子蟹；10,50mg/L和100mg/L3个试验组的96h三疣梭子蟹的死亡率分别是20%,40%,80%。通过计算，在甲苯的作用下，梭子蟹的96hLC50是54mg/L，95%置信区间为27～85mg/L(表1)。

表1 甲苯对三疣梭子蟹的急性毒性试验结果Tab.1 he results of acute toxicity test of toluene to Portunustrituberculatus

2.3.2 甲苯对黄姑鱼的急性毒性

设置0,10,50,100mg/L和200mg/L共计5个浓度组，每组3个平行。每组投放黄姑鱼20尾,在最高试验浓度200mg/L的试验组中，黄姑鱼表现的比低浓度组和对照组活跃的多，游动起来异常兴奋并且规律，有乱游乱撞的现象发生,鱼体出现弯抖动状，最终卧在容器底部，嘴巴不停的合开，给予外界机械刺激时反应迟钝甚至毫无反应，黄姑鱼在17h时开始逐渐死亡，在96h时统计全部死亡；10,50mg/L和100mg/L3个试验组，黄姑鱼在96h死亡率分别是30%、40%和100%。通过计算，在甲苯的作用下，黄姑鱼的96hLC50是33mg/L，95%置信区间为17～69mg/L(表2)。

表2 甲苯对黄姑鱼的急性毒性试验结果Tab.2 Acute toxicity test results of toluene on the Nibea japonica

2.3.3 甲苯对脊尾白虾的急性毒性

设置0,0.1,0.5,2mg/L和5mg/L共计5个浓度组，每组3个平行。每组投放脊尾白虾为20只,在最高浓度5mg/L试验组中，脊尾白虾比低浓度组和对照组活跃，在水体中跳动不停，最后逐渐表现的呆滞，活动量极少，在20h时，脊尾白虾开始死亡，在96h时，全部死亡；在96h时，0.1,0.5mg/L和2mg/L3个试验组的脊尾白虾的死亡率分别是20%、30%和80%。通过计算，在甲苯的作用下，脊尾白虾的96hLC50是0.77mg/L，95%置信区间为0.37～1.4mg/L(表3)。

表3 甲苯对脊尾白虾的急性毒性试验结果Tab.3 Acute toxicity test of toluene on Palaemoncarinicauda

2.3.4 甲苯对菲律宾蛤的急性毒性

设置0 mg/L、10 mg/L、50mg/L、100mg/L和200mg/L共计5个浓度组，每组3个平行。每组投放菲律宾蛤20只,经过96h的急性毒性试验，各浓度组的菲律宾蛤极少死亡，因此，也将试验时间推迟至192h。在最高浓度200mg/L的试验组中，在90h时，菲律宾蛤时开始出现死亡，在192h时，80%的菲律宾蛤死亡，菲律宾蛤仔在死亡之前基本不再附在容器壁上，死亡后双壳张开；10mg/L、50mg/L和100mg/L试验组，在192h时，菲律宾蛤死亡率分别是0%、20%和60%。通过统计计算，在甲苯的作用下，菲律宾蛤的192hLC50是92mg/L，95%置信区间为64～154mg/L(表3)。

表4 甲苯对菲律宾蛤的急性毒性试验结果Tab.4 Acute toxicity of toluene to Ruditapesphilippinarum

2.3.5 结论与讨论

2.3.5.1 甲苯对海洋水生生物的毒性

甲苯对三疣梭子蟹、黄姑鱼、脊尾白虾96hLC50分别是54,33,0.77mg/L、对菲律宾蛤的192hLC50为92mg/L，95%置信区间分别为27～85mg/L、17～69mg/L、0.37～1.4mg/L和64～154mg/L。结合甲苯对海洋水生生物的毒性机理以及急性毒性结果，甲苯对海洋水生生物的急性毒性顺序依次为：脊尾白虾>黄姑鱼>三疣梭子蟹>菲律宾蛤。

根据国家环保局1992年颁布的《化学农药环境安全评价试验准则》[3]中涉及的鱼类的毒性等级划分，96hLC50>10mg/L为低毒农药，1～10mg/L为中毒农药，<1mg/L为高毒农药。据此判断，甲苯对鱼类、蟹类和贝类的毒性为低毒，对虾类的毒性为高毒。

2.3.5.2 甲苯对海洋水生生物的安全浓度

从化学物质对水生生物的急性毒性数据考虑，目前多使用安全浓度=96hLC50×0.1或安全浓度=96hLC50×0.01来计算安全浓度[4]。本文采用后一公式进行计算，甲苯对三疣梭子蟹、黄姑鱼、脊尾白虾的安全浓度分别为0.54,0.33,0.0077mg/L。

3 总结

甲苯对三疣梭子蟹、黄姑鱼、脊尾白虾96hLC50分别是54,33,0.77mg/L、对菲律宾蛤的192hLC50为92mg/L，95%置信区间分别为27～85mg/L、17～69mg/L、0.37～1.4mg/L和64～154mg/L。甲苯对海洋水生生物的急性毒性顺序依次为：脊尾白虾>黄姑鱼>三疣梭子蟹>菲律宾蛤。甲苯对鱼类、蟹类和贝类的毒性为低毒，对虾类的毒性为高毒。甲苯对三疣梭子蟹、黄姑鱼、脊尾白虾的安全浓度分别为0.54,0.33,0.0077mg/L。