石油烴污染對河蟹養殖的影響

關麗 趙亞玲

摘要：河蟹，又名中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis），其肉質鮮嫩，風味獨特，是遼寧省的特色產品，具有很高的經濟價值。隨著石油工業的發展和人類活動的增多，石油污染也越來越重。石油烴是石油的主要污染物，并且其中部分化合物具有較強的毒性。石油烴不但會造成河蟹養殖水質和底質的污染，還會進一步對河蟹產品產生毒性，進而降低河蟹的品質。本文從石油烴的組成性質、對養殖環境及其河蟹產品的影響以及污染來源及治理做了比較全面的總結。力求引起人們重視，切斷污染來源，保護河蟹養殖生態環境，進一步提高河蟹產品的食用安全和經濟效益。

關鍵詞：河蟹;石油烴;養殖;影響

目前，人們對石油污染對海洋貝類和魚類的危害研究較多，卻很少關注蟹類養殖受石油烴污染的影響。課題組關麗等人對遼寧346個河蟹樣品中石油烴進行監測，石油烴平均含量在7.27毫克/公斤，超標率為4.9%，個別地區河蟹樣品超標嚴重，并伴有明顯的石油氣味（預警文章）。因此，本文在此監測基礎上對河蟹養殖受石油烴污染的影響進行綜述，可以全面的了解石油烴污染途徑及危害情況，對人們引起警醒，切斷污染來源，提高河蟹品質和食用安全起到一定的助推作用。

1 石油烴對蟹類的影響

1.1 影響途徑

石油烴對蟹類的影響不僅與其自身的生活習性有關，還與其棲息環境密切相關。河蟹對石油烴的富集作用，一方面可從環境中通過吸入、體表接觸或食用等直接吸收，另一方面可由食物鏈間接吸收。河蟹依靠鰓吸收水以及水中的無機鹽類，攝食方式由早期濾食逐漸轉為捕食。河蟹多營底棲生活，食性很雜，在自然條件下以食水草、腐殖質和底棲生物為主，而腐殖質主要由底質中的植物碎片、生物體經微生物分解后的有機顆粒以及附著其上的微生物等聚集而成。水質和底質中的微生物會降解部分的石油類污染物，從而進入到食物鏈蓄積在河蟹中。因此環境中水質和底質的石油烴的污染會直接或間接的造成河蟹體內石油烴的蓄積。

1.2 蟹類中石油烴殘留情況

鄭關超等人對環渤海地區養殖水產品中77只螃蟹中16種多環芳烴進行檢測，結果均值為15.80微克/公斤，高于同地區的蝦類和貝類，且主要污染來源為石油類污染。關麗等人連續四年對河蟹養殖產地環境監測，結果顯示河蟹養殖水質已經受到石油烴的污染，受污染的水流經河蟹養殖區，會對環境中的底質、水草、水稻等產生污染。而逐年有高值出現的底質監測結果說明底質的確受到水質污染和植物的滯留作用影響，對石油烴的吸附和固著作用較為明顯。河蟹中石油烴殘留量監測結果均值為7.27 毫克/公斤，超標率為4.9%， 2013～2016年最高值分別是石油烴限量標準（15毫克/公斤）的1.31、1.38、1.79和2.42倍，說明個別地區樣品超標嚴重，已經受到石油烴的污染，并且伴有明顯的石油氣味，大大地影響了河蟹的品質。

1.3 石油烴對蟹類的毒性情況

1.3.1 急性毒性 水中石油類污染物對水生動物的急性毒性按魚、貽貝、棘皮類動物、甲殼綱動物依次遞增。課題組石油急性毒性實驗結果表明，幼蟹在48小時開始出現死亡，石油對0.02克左右的河蟹的48小時、72小時、96小時半數致死量分別為3181、1664、1059毫克/升，根據國家標準GB15193.3-2003急性毒性試驗附錄D中分級，石油對河蟹的急性毒性屬低毒性。

1.3.2 對蟹類攝食、活動及存活率的影響 石油的存在對河蟹的攝食、活力、存活率均有不良影響。石油污染地區存活的螃蟹會出現運動器官衰退、挖穴能力降低、逃難反應遲鈍、脫皮次數增加、在非交配季節展示交配色澤等異常行為。課題組實驗表明，石油的慢性蓄積對河蟹的活動、生長具有明顯的毒害作用。石油濃度為低濃度時，河蟹并未有明顯的不良癥狀。隨著石油濃度增加和石油添加時間的延長，不良反應出現，河蟹的攝食量降低，活動力減弱，存活率下降，且不良反應與石油濃度呈正相關。

1.3.3 對酶活及基因表達影響 石油烴中多環芳烴對蟹類的影響較大，它不僅具有較強的致癌、致畸和致突變性，還具有免疫毒性，擾亂生物體抗氧化防御系統的正常功能，而且在代謝過程中產生的自由基會導致生物體內酶失活、蛋白質結構變化、DNA斷鏈和脂質過氧化等一系列機體氧化損傷，并進一步引起細胞組織器官的病理變化。有研究表明苯并（a）芘可影響三疣梭子蟹鰓、肝胰腺中各種代謝酶類及抗氧化酶等毒理學指標并誘導肝臟中細胞色素P4501A1（P4501A1）、P-糖蛋白（P-gp）、熱休克蛋白70（HSP70）基因的表達。多環芳烴中屈對三疣梭子蟹具有免疫影響，對三疣梭子蟹血細胞密度（THC）、溶菌酶活力（LZM）、酸性磷酸酶活力（ACP）、堿性磷酸酶活力（AKP）、超氧化物歧化酶活力（SOD）、酚氧化酶活力（PO）這幾種免疫因子均有影響。

課題組藺翠翠等人的實驗表明，河蟹中過氧化系統對石油具有較高的敏感性，河蟹中抗氧化酶活力隨石油污染物脅迫的時間和濃度發生規律性變化，石油對超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽硫轉移酶（GST）酶活的影響規律是先升高再降低，對過氧化氫酶（CAT）的影響規律是低-高-低。許高鵬研究BaP對三疣梭子蟹解毒酶系統影響機制時，得出肝臟組織中7-乙氧基異吩噁唑酮-脫乙基酶（EROD）、GST活性隨時間呈先升高后降低的趨勢，SOD活性隨時間增加而增加，鰓組織中EROD、GST和SOD總體上呈現先升高后降低的變化趨勢。EROD、GST和SOD隨濃度升高，誘導作用增強。

1.3.4 對鰓和肝胰腺組織細胞結構及其生理功能的影響 課題組研究表明，石油烴可導致鰓組織和細胞結構產生顯著變化，影響鰓的滲透調節作用和主動轉運功能，導致呼吸作用、能量代謝無法正常進行。石油烴同樣可導致肝胰腺鰓組織和細胞結構產生顯著變化。有毒物質的積累會造成機體損傷，直接影響能量和物質供應，導致其生理功能紊亂，甚至還會導致河蟹全身性功能衰竭或死亡。

1.3.5 石油烴在河蟹中的蓄積、富集代謝及感官影響 石油烴污染嚴重時會導致蟹類帶有油味，甚至將使幼蟹嚴重缺氧而死亡。美國東部海域的一次中等程度的石油污染事件的后果指出，石油污染對蟹類幸存者的損害有種種表現，例如動作遲緩、發育畸形、生長緩慢等，直到石油污染后的4～5年，在蟹類生物細胞組織中，仍能發現遺存著石油衍生物質的痕跡，并且7年后蟹總數量還沒有恢復到以前的水平。據文獻顯示，蟹中的石油烴蓄積能力往往超過了同水域的魚，但低于貝類。

課題組在石油對河蟹的亞急性毒性實驗后采集樣品進行檢測，發現河蟹的外殼、鰓、肝胰腺和肌肉中均可檢出石油烴，并且蓄積量與石油添加劑量呈正相關。其中，鰓中石油蓄積量最高，其次是外殼和肝胰腺，肌肉中石油蓄積量最低。這與劉伶俐等人測定梭子蟹不同組織中石油烴含量基本趨勢一致，這種高蓄積量與蟹殼的阻隔作用、鰓的過濾作用和肝胰臟的代謝作用密切相關。

在富集實驗中，蟹體中石油烴含量與時間呈正相關，并于8天左右達到動態平衡，生物富集系數（BCF）平均值為43.0。代謝實驗中，通過把受石油烴污染的河蟹在潔凈環境中飼養一段時間，可降低石油烴污染對河蟹的毒害作用。但經過與富集時間相同的天數后，河蟹中石油烴含量仍未能恢復到富集初期濃度，由此可見石油烴是一種難降解的污染物，一旦在河蟹體內高濃度的蓄積，需要較長的時間進行代謝。許高鵬等人研究BaP在三疣梭子蟹體內富集代謝規律時，發現三疣梭子蟹對BaP具有明顯的富集作用，但釋放速率較慢，且隨濃度增加而減少，這與河蟹中石油烴的富集代謝結果一致。課題組用添加濃度為限量0.05毫克/升的石油類養殖水質養殖實驗蟹三周時間，蟹體內石油烴含量在一周左右達到含量最大值2.21毫克/公斤，低于標準中對中華絨螯蟹中石油烴的限量要求，說明河蟹養殖用水中石油類濃度為0.05毫克/升時，可以保證河蟹產品的安全性。

感官實驗中，中華絨螯蟹中石油烴異味閾值為12.09～15.07毫克/公斤，當蟹中石油烴含量達到12.09毫克/公斤時，實驗人員已經能夠通過蒸汽嗅出石油烴異味，影響河蟹的食用性。當含量達到44.62毫克/公斤時石油烴異味已經能夠被明顯分辨出來，完全不能食用。

2 石油烴污染原因分析

2.1 當地石油產業帶來的污染

河蟹主產區地處遼河平原南部的遼河三角洲核心地帶，地下蘊藏著豐富的油氣資源，全國第三大油田遼河油田坐落在此。石油在開采、運輸、裝卸、煉制加工和使用過程中，通過泄漏和排放等途徑進入水體造成水環境污染。石油在鉆井、試油、洗井、修井等作業過程中產生的落地原油、泄露油、含油廢水、含油廢棄泥漿等會進一步污染周圍的水質和土壤。油田的接轉站、聯合站的油罐、沉降罐、污水罐產生的油泥以及隔油池的底泥也會污染土壤。林靜雯等人在對沈撫灌區上土壤中石油烴污染殘留調查中發現，盡管已經停灌十多年，沈撫灌區采樣區域土壤中石油烴還存在殘留現象，含量均高于GB15618-2008一級標準值（≤100毫克/公斤）。遼河油田污染嚴重的區域，土壤中含油量己達10000毫克/公斤，遠超過臨界值500毫克/公斤，土壤表層（0～20厘米）的含油量甚至可達30%～50%，致使遼河油田區域內及周圍地區上千畝土地受到嚴重污染。石油化工產業造成的河蟹養殖區周圍的水質與底質均受到不同程度的污染，會進一步污染河蟹產品。

2.2 當地化工產業和生活區帶來的污染

隨著城市工業迅猛發展和人口激增，化工企業不斷增加，居民活動日益增多。隨之而來的是化工企業的工業排放、生活區居民煤炭燃油使用，生活垃圾及加油站的大量涌現。而產生的這些廢水、廢氣、廢渣大部分都未經處理直接排入到環境中，造成了水流、大氣及土壤的污染。

2.3 臨近水源造成的污染

河蟹養殖用水大多來自于遼河水，所以遼河流域及臨近海域的污染也會對河蟹養殖帶來污染，進而影響河蟹和稻田的品質。大遼河的上游河流流經沈陽、本溪、鐵嶺、遼陽、鞍山等重工業城市，沿途接收了大量的工農業廢水、生活污水、固體廢棄物等污染物;而河蟹主產區位于大遼河口區域西北側，更易受到上游污染物的污染。據2012中國環境狀況公報顯示，大遼河Ⅳ類及以上水質監測點占總數的81.2%。王輝等研究表明大遼河地表水中多環芳烴的污染較為嚴重，存在潛在的多環芳烴致癌風險，即使經過水廠處理后這種風險仍然存在。王麗平，王安利等檢測了大遼河口及其毗鄰的上游河道和近岸海域表層沉積物中多環芳烴的污染水平，結果發現本區域表層沉積物中多環芳烴主要為石油源污染，污染程度普遍高于我國其他海域，總體為重度污染水平，對生物產生有害效應的概率較高。

由于河水與海水的互通性，臨近海域的污染也會帶來水源污染。河蟹養殖產地臨近渤海，由于環渤海地區經濟的快速發展和其半封閉性、自凈能力弱等特征，渤海海域也受到不同程度的污染。近年，“康菲溢油”“大連石油管道爆炸“等事故的發生更加加劇了渤海的環境污染程度。2011年6月，渤海海域發生了蓬萊“19-3”油田溢油事故，造成其周邊及其西北部海域海水受到污染，超第一類海水水質標準的海域面積約6200平方公里，其中870公里海域海水受到嚴重污染，石油類含量劣于第四類海水水質標準。鄭關超等人對環渤海地區養殖水產品中多環芳烴進行污染殘留測定顯示，該區域養殖水產品中多環芳烴污染狀況較為普遍，蟹類主要污染來源是石油類污染。王璟等測定了渤海灣表層海水中PAHs含量范圍82.6～181.8納克/升;林秀梅人的測定結果顯示渤海表層沉積物中PAHs含量范圍則達到24.7～34.6納克/克。