吳蔓莉,肖賀月,3,賀豪華,王琪,高敬華
(1.西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院,西安 710055;2.西北水資源與環(huán)境生態(tài)教育部重點實驗室,陜西省環(huán)境工程重點實驗室,西安 710055;3.西安建筑科技大學(xué)安德學(xué)院,西安 710311)
石油被譽為“工業(yè)的血液”和“黑色的金子”[1],是工業(yè)發(fā)展的主要能源物質(zhì)。在石油的開采、冶煉、運輸、裝卸、加工和使用過程中,漏油事故會引起土壤污染和生態(tài)環(huán)境惡化[2]。對土壤中石油烴的生態(tài)毒性進(jìn)行研究是治理和管控土壤污染的重要依據(jù),只有基于真實的生態(tài)毒性效應(yīng)確定石油污染的防治和治理技術(shù),才能以優(yōu)化模式進(jìn)行污染土壤的修復(fù)治理和保護(hù)工作[3-5]。
蚯蚓是陸地生態(tài)系統(tǒng)中生物量最大的無脊椎動物之一,對土壤過程的物質(zhì)循環(huán)和能量傳遞具有十分重要的作用[6]。蚯蚓對環(huán)境毒素和土壤污染物的響應(yīng)十分敏感,因此可以用于指示土壤的污染狀況,在石油污染場地中被廣泛用于指示石油烴的生態(tài)毒性。TANG等[7]和黃盼盼等[8]利用蚯蚓作為指示生物研究了我國勝利油田石油污染土壤的生態(tài)毒性,發(fā)現(xiàn)中原油田污染土壤蚯蚓半數(shù)致死的LD50為1.37%~1.45%總石油烴(TPHs)含量。
目前對于石油污染生態(tài)毒性風(fēng)險的研究多集中于對土壤毒性與總石油烴含量、污染時長、不同受試物種之間的關(guān)系進(jìn)行定性和半定量描述[9-14],不同研究的受試對象和毒性結(jié)果之間差異較大[15-16]。WANG等[17]發(fā)現(xiàn)蚯蚓暴露于采自勝利油田的油泥28 d后LC50值為15.8%,GAINER等[15]的研究表明蚯蚓暴露于加拿大薩斯喀徹溫省土壤14 d后的EC50值為3 950 mg·kg-1,HENTATI等[16]發(fā)現(xiàn)突尼斯斯法克斯油田區(qū)石油污染土壤對蚯蚓的EC50為644 mg·kg-1(以TPH計)。由于各油田區(qū)實驗油品、土壤土質(zhì)存在差異,使得毒性數(shù)據(jù)的適用性受到限制。
石油是由脂肪烴(直鏈或支鏈、環(huán)烷烴)、芳香烴(多環(huán)芳烴和單環(huán)芳烴)以及少量非烴物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物,各組分烴在總石油烴中的當(dāng)量含量和毒性存在明顯差異[18-20]。文獻(xiàn)中多是對TPHs在土壤中的生態(tài)毒性風(fēng)險進(jìn)行評價,較少考慮不同組分烴的當(dāng)量毒性風(fēng)險貢獻(xiàn)情況。本研究以蚯蚓作為指示生物,利用微宇宙毒性試驗研究了黃綿土中不同石油污染水平的生態(tài)毒性,以正癸烷(C10H22)、正十六烷(C16H34)、正二十六烷(C26H54)作為烷烴組分的模式化合物,以蒽(An)、菲(Phe)、芘(Pyr)作為多環(huán)芳烴組分的模式化合物,探究了TPHs中當(dāng)量烷烴和多環(huán)芳烴組分的生態(tài)毒性風(fēng)險效應(yīng)。研究結(jié)果可為預(yù)測石油污染對黃綿土的生態(tài)毒性風(fēng)險提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 供試蚯蚓
實驗用赤子愛勝蚓(Eisenia foetida)購于陜西省西安市某花鳥市場。選擇環(huán)帶顯著、大小相近、體重在300~400 mg之間的成蟲作為實驗用蚓[21-22]。
1.1.2 供試土壤
供試土壤采自陜北志丹縣油井附近未污染的表層(0~20 cm)黃綿土,土壤的理化性質(zhì):pH為8.0±0.1,含水率為2.2%±0.2%,氨態(tài)氮為68.79±2.72 mg·kg-1,硝 態(tài) 氮 為9.30±1.29 mg·kg-1,總 氮 為107.46±10.62 mg·kg-1,有機(jī)質(zhì)為8.52±0.67 g·kg-1。
1.1.3 石油與化學(xué)試劑
所用石油為長慶油田采油六廠原油,屬于石蠟基輕質(zhì)原油。正癸烷、正十六烷、正二十六烷、蒽、菲、芘購自Sigma公司,正己烷、二氯甲烷(純度≥99.5%)購自杭州化學(xué)試劑有限公司。超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒和過氧化氫酶(CAT)試劑盒購自生工生物工程上海股份有限公司。
1.1.4 實驗儀器
超聲波細(xì)胞破碎儀(JY96-IIN,寧波新芝科技股份有限公司),高速冷凍離心機(jī)(TGL-20bR,上海安亭科學(xué)儀器廠),GC-MS聯(lián)用儀(PE CLARUS 680,美國PE),臺式微量冷凍離心機(jī)(Pico-21,美國Thermo Fisher),紫外可見分光光度計(UC2600A,美國尤尼柯)。
1.2.1 石油污染土壤的制備
將清潔土壤置于陰涼通風(fēng)處風(fēng)干,剔除肉眼可見的石塊、枝葉、根莖等雜物。土樣研磨后過2 mm篩。根據(jù)預(yù)設(shè)最大含量,向12 kg土壤中加入840 g原油(溶于二氯甲烷)進(jìn)行人工污染,從而獲得高污染儲備土,用未污染的黃綿土逐步稀釋,獲得不同污染水平的石油污染土壤。含油量從低到高依次為412±4、825±8、1 650±17、3 299±34、6 598±67、13 197±135、26 393±270、52 787±539 mg·kg-1,編號分別為1#,2#,3#,4#,5#,6#,7#,8#。對照組(CK)中只加入相同含量的二氯甲烷溶劑。
1.2.2 土壤中TPHs及不同組分烴的提取與測定
TPHs含量測定參考美國EPA3550C(METHOD 3550C)的方法,利用超聲萃取提取土壤樣品中的TPHs,并用質(zhì)量法[23]測定含量:準(zhǔn)確稱取風(fēng)干后的待測土樣5.000 g于50 mL聚乙烯離心管中。加入25 mL萃取液(正己烷與二氯甲烷體積比為1∶1)。設(shè)置超聲波細(xì)胞破碎儀功率180 W、超聲開2 s、脈沖間隔1 s、-6℃,提取10 min后,在4℃、8 000 r·min-1條件下離心15 min。將上清液過濾后收集于已稱質(zhì)量的稱量瓶內(nèi)。對土壤進(jìn)行3次重復(fù)萃取后,合并收集萃取液于稱量瓶中。將稱量瓶置于通風(fēng)櫥揮發(fā)、風(fēng)干,質(zhì)量恒定后稱量并計算TPHs含量。
使用氧化鋁硅膠層析柱進(jìn)行TPHs中烷烴和多環(huán)芳烴組分的分離提取,用質(zhì)量法測定含量。根據(jù)EPA8270C(METHOD 8270C)、8275A(METHOD 8275A)方法利用GC-MS聯(lián)用儀測定脂肪烴中的正烷烴和芳香烴中的16種多環(huán)芳烴(PAHs)含量。
1.2.3 蚯蚓急性毒性試驗
蚯蚓急性毒性試驗參考《化學(xué)品蚯蚓急性毒性試驗》(GB/T 21809—2008)。將蚯蚓清洗后清腸1 d,選取大小相近、環(huán)帶明顯、活動能力強(qiáng)、體質(zhì)量在300~400 mg之間的成蟲作為實驗用蚓,用濾紙擦拭、稱質(zhì)量[24]。將配制的1#~8#污染土壤和清潔土壤(CK)各500 g分別置于9個直徑為12 cm、高10 cm的塑料盒中,加水120 g至最大持水量的60%(含水率21%)[7]。平衡1 d后,每盆放入10條蚯蚓,然后用打孔的塑料蓋密封,防止蚯蚓逃竄。每3 d噴水保持花盆恒質(zhì)量,各濃度下設(shè)置三組平行試驗。分別于第7天和第14天取出蚯蚓,計算蚯蚓死亡率、體質(zhì)量抑制率、測定抗氧化酶SOD、CAT活性。
計算蚯蚓死亡率(Mj)和體質(zhì)量抑制率(Nj)分別采用如下公式:
式中:yj為第j組的蚯蚓存活條數(shù)。
式中:Z0為各處理中的蚯蚓初始體質(zhì)量,mg;Zj為各處理中蚯蚓7 d或14 d后的體質(zhì)量,mg。
1.2.4 蚯蚓酶活性的測定
將清腸1 d后的冷凍蚯蚓充分研磨,并取0.1 g蚯蚓組織和9 mL提取液于1.5 mL EP管中。用渦旋機(jī)振蕩均勻,以8 000g離心10 min。依照酶活性快速測試包(D799593-0050,D799597-0050)說明書,準(zhǔn)確吸取定量的勻漿液和試劑至2 mL EP管,充分反應(yīng)后利用紫外可見分光光度計測定吸光值A(chǔ)。以上操作均在4℃下進(jìn)行。
①SOD的計算
抑制百分率(H)的計算:
式中:ΔA空白=A空1-A空2;ΔA測定=A測定-A對照。
SOD活力單位(U):每毫升反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時所反應(yīng)的SOD量為一個SOD活力單位。
動物組織SOD活力(U·g-1)計算:
式中:V反總為反應(yīng)體系總體積,1.026 mL;V樣為加入反應(yīng)體系中樣本的體積,0.09 mL;V樣總為加入提取液體積,1 mL;W為樣品質(zhì)量,g;F為樣本稀釋倍數(shù)。
②CAT的計算
CAT活力單位(U):每克組織在反應(yīng)體系中每分鐘催化1 μmoL H2O2降解定義為一個酶活力單位。
動物組織CAT活力(U·g-1)計算:
式中:V反總為反應(yīng)體系總體積,1.035 mL;d為比色皿光徑,1 cm;V樣為加入樣本體積,0.035 mL;V樣總為加入的提取液體積,1 mL;T為反應(yīng)時間,1 min;W為樣本質(zhì)量,g;ε為H2O2摩爾吸光系數(shù),43.6 L·mol-1·cm-1;106為單位換算系數(shù),1 mol=106μmol。
利用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實驗結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD,n=3)表示。使用GraphPad Prism 9進(jìn)行繪圖。利用SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和單因素方差分析(ANOVA),經(jīng)鄧肯多重比較檢驗進(jìn)行差異性顯著性分析,設(shè)定P<0.05為顯著水平。蚯蚓半數(shù)致死濃度LC50采用單位概率回歸分析法計算。
利用柱層析-質(zhì)量法測得552 787±539 mg·kg-1石油污染土壤中脂肪烴總量為41 040±640 mg·kg-1,約占TPHs的77.75%;芳香烴總量為3 690±50 mg·kg-1,約占TPHs的6.99%。石油烴中各組分烴的含量占比如圖1所示。
圖1 石油污染土壤中各組分烴的含量占比Figure 1 Percentage of hydrocarbon fractions content in petroleum-contaminated soil
利用GC-MS測得52 787±539 mg·kg-1石油污染土壤中碳數(shù)為C7~C40的正烷烴總含量為5 067.7±21.1 mg·kg-1(圖2a)。其中,C7~C10所占百分比為0.62%,C11~C16為22.45%,C17~C34為75.95%,C35~C40為0.99%。16種PAHs總含量為9.17±0.85 mg·kg-1(圖2b)。其中,蒽(An)、菲(Phe)、芘(Pyr)分別占16種PAHs總量的4.14%、8.72%、1.53%。
圖2 52 000 mg·kg-1石油污染土壤中的C7~C40正烷烴和16種PAHs含量Figure 2 Contents of n-alkanes and 16 PAHs in 52 000 mg·kg-1 oil-contaminated soil
2.2.1 不同石油污染水平對蚯蚓的體質(zhì)量抑制率
將蚯蚓放入不同石油污染水平的土壤中,蚯蚓表現(xiàn)出不同的響應(yīng)。在低石油烴含量的土壤中(TPHs<5 000 mg·kg-1),蚯蚓自動向下挖掘,顏色紅潤無變化。在較高石油污染水平的土壤中(TPHs>13 000 mg·kg-1),蚯蚓停留在土壤表面和花盆邊緣,體型變細(xì)變長,色澤變暗,且不斷扭曲彈動,有逃離土壤的行為,2 d后部分蚯蚓出現(xiàn)分泌體液,出血、身體斷裂以及死亡現(xiàn)象。在中等含量石油污染土壤中(6 500±67 mg·kg-1)的蚯蚓比對照組中的蚯蚓更為活躍,產(chǎn)生“毒物應(yīng)激效應(yīng)”[25]。蚯蚓逃離土壤的行為稱為回避行為,一些研究中使用蚯蚓回避率(NR)[15]來表示其所受石油烴毒性的影響程度,進(jìn)而診斷土壤受石油污染的情況。
分別在第7天和第14天對蚯蚓進(jìn)行計數(shù)、稱質(zhì)量,得到蚯蚓體質(zhì)量變化如圖4所示。土壤中含油量為400~6 500 mg·kg-1時,暴露7 d可致蚯蚓體質(zhì)量減少20%以上,土壤中含油量超過13 000 mg·kg-1時,14 d可致蚯蚓體質(zhì)量減少50%以上。土壤中石油含量越高,蚯蚓體質(zhì)量減少量越大,說明重度石油污染造成了蚯蚓的生長障礙。對比7 d和14 d暴露結(jié)果,大部分土壤中的蚯蚓體質(zhì)量減輕現(xiàn)象發(fā)生在前7 d。這可能是暴露7 d后由于蚯蚓對石油污染產(chǎn)生了適應(yīng)性,甚至可能會促進(jìn)石油的降解[26]。
2.2.2 TPHs與蚯蚓急性毒性的劑量-效應(yīng)關(guān)系
以石油烴含量的對數(shù)作為橫坐標(biāo),以蚯蚓死亡率的概率作為縱坐標(biāo),擬合得到線性回歸方程,通過計算得出蚯蚓的7 d和14 d半數(shù)致死濃度(LC50),如表1所示。暴露7 d和14 d時,蚯蚓的LC50分別為20 378.38 mg·kg-1和11 336.27 mg·kg-1。這與TANG等[7]的結(jié)果相近。石油烴對蚯蚓的14 d半數(shù)致死濃度值小于7 d時的濃度,說明隨著暴露時間的增加,石油烴對蚯蚓的致毒效應(yīng)增強(qiáng)。
表1 石油烴對蚯蚓7 d和14 d的半數(shù)致死濃度Table 1 Fifty percent lethal concentrations(7 d and 14 d)of petroleum to earthworm
2.2.3 TPHs對蚯蚓酶活性的影響
不同TPHs含量污染土壤中暴露14 d的蚯蚓組織中SOD和CAT活性測定結(jié)果見圖4。隨土壤中石油烴濃度增加,蚯蚓SOD和CAT活性總體上均呈現(xiàn)出先增加后降低隨后再升高的變化趨勢。各處理組(52 787 mg·kg-1濃度下蚯蚓均已死亡,因此不分析此濃度下的數(shù)據(jù))SOD酶活性均大于對照組(CK),土壤中TPHs濃度為26 393±270 mg·kg-1時,SOD酶活性達(dá)到最大,是對照組的1.57倍。土壤中石油烴濃度為1 650±17 mg·kg-1時,蚯蚓的CAT酶活性最大,是對照組的2.18倍。此后隨石油烴濃度的增加CAT酶活性降低,在暴露劑量為6 598±67 mg·kg-1時最低,僅為對照組的85.7%。
圖4 不同污染水平土壤中存活14 d蚯蚓組織中的SOD和CAT活性Figure 4 Enzyme activities of SOD and CAT of earthworms that survived in petroleum-polluted soil for 14 days
總體上,當(dāng)土壤中TPHs濃度低于3 000 mg·kg-1時,SOD和CAT活性隨TPHs濃度的增加被誘導(dǎo)而迅速上升,此時蚯蚓體內(nèi)氧自由基增加,減少了細(xì)胞膜的氧化損傷,屬于機(jī)體對脅迫環(huán)境的適應(yīng)反應(yīng)[27]。這體現(xiàn)出蚯蚓抗氧化系統(tǒng)對TPHs的應(yīng)激敏感;當(dāng)土壤中TPHs濃度在3 000~6 500 mg·kg-1之間時,兩種酶活性降低,可能是由于蚯蚓需要消耗大量的酶以清除自由基;當(dāng)土壤中TPHs濃度超過6 500 mg·kg-1,兩種酶活性再次升高,可能是由于在高濃度石油污染條件下盡管存活的蚯蚓數(shù)量少,但可存活蚯蚓的抗氧化系統(tǒng)能力被極大激活所致。
圖3 不同石油污染水平條件下蚯蚓7 d和14 d的體質(zhì)量抑制率Figure 3 Changes in body weight of earthworms at 7 and 14 days under different oil pollution levels
正常生理條件下,生物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和抗氧化防御系統(tǒng)酶之間存在動態(tài)平衡機(jī)制。而在不利的環(huán)境條件下,會引起生物體的氧化應(yīng)激反應(yīng),產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化能力的O2-,是生物氧毒害的重要因素之一。抗氧化酶活性SOD和CAT是動物抵御活性氧破壞的兩種重要酶,在清除O2-、H2O2以及阻止或減少羥基自由基中起著非常重要的作用,可反映動物體內(nèi)活性氧清除能力或抗氧化能力的強(qiáng)弱[22]。本研究結(jié)果表明土壤受到低濃度石油污染后,誘發(fā)了蚯蚓體內(nèi)產(chǎn)生大量氧活性自由基而造成氧化脅迫,導(dǎo)致活體蚯蚓通過啟動SOD系統(tǒng)以清除自由基,進(jìn)而減少細(xì)胞膜的過氧化作用[28]。同時啟動CAT系統(tǒng)清除產(chǎn)生的H2O2,以維持機(jī)體平衡[22]。
根據(jù)2.2.2所得結(jié)果,蚯蚓在石油污染土壤中14 d的半致死濃度LC50=11 291 mg·kg-1,體質(zhì)量抑制率的EC50為14 772 mg·kg-1。以此為依據(jù),選取C10H22、C16H34、C26H54為烷烴組分的模式化合物,蒽(An)、菲(Phe)、芘(Pyr)為多環(huán)芳烴組分的模式化合物,取TPHs為10 000、30 000 mg·kg-1時各模式化合物的當(dāng)量濃度(各組分在總石油烴中的濃度)作為添加濃度,探究不同模式化合物對蚯蚓的毒性效應(yīng)。
2.3.1 烷烴組分對蚯蚓的毒性作用
根據(jù)2.1中烷烴組分測定結(jié)果,計算得到TPHs為10 000 mg·kg-1時,C10H22、C16H34、C26H54的濃度分別為3.22、48.34、52.73 mg·kg-1。向潔凈土壤中分別加入三種模式化合物,使其在土壤中的濃度分別為3.22、48.34、52.73 mg·kg-1,同時對另外一組潔凈土壤進(jìn)行TPHs為30 000 mg·kg-1時的等當(dāng)量烷烴污染,C10、C16、C26的當(dāng)量濃度分別為9.67、145.01、158.20 mg·kg-1。利用蚯蚓作為指示生物研究當(dāng)量烷烴組分的毒性風(fēng)險,結(jié)果見圖5。
整個實驗期間,所有處理中蚯蚓未出現(xiàn)死亡現(xiàn)象,但各組之間體質(zhì)量變化率存在差異。TPHs為10 000 mg·kg-1時的當(dāng)量烷烴模式化合物的蚯蚓急性毒性試驗抑制率見圖5。對比CK組,三種烷烴模式化合物,蚯蚓體質(zhì)量均表現(xiàn)出較高的抑制率。隨著污染物劑量的增加,各處理組呈先升高再下降的變化趨勢,但總體都高于CK組。其中,C16烷烴的體質(zhì)量抑制率達(dá)到最高,處理7 d時,10 000 mg·kg-1和30 000 mg·kg-1污染水平中C16烷烴的體質(zhì)量抑制率分別為27.15%和26.75%;處理14 d時,10 000 mg·kg-1和30 000 mg·kg-1污染水平的體質(zhì)量抑制率分別為45.93%和44.41%。
圖5 10 000 mg·kg-1和30 000 mg·kg-1 TPHs中等當(dāng)量烷烴組分模式化合物對蚯蚓的毒性Figure 5 Ecotoxicity of the equivalent alkane model compounds n-Decane,n-Hexadecane,and n-Hexacosane to earthworm
C10與CK組對比無顯著相關(guān)性。比較C10、C16、C26烷烴對蚯蚓的毒性可知,當(dāng)量濃度的高碳數(shù)烷烴對蚯蚓的毒性并非最大,說明石油污染土壤中不同烴類化合物對物種的毒性作用是復(fù)雜的,存在化學(xué)指標(biāo)的特異性。
2.3.2多環(huán)芳烴組分對蚯蚓的毒性作用
根據(jù)2.1中多環(huán)芳烴組分測定結(jié)果,計算得到10 000 mg·kg-1TPHs中An、Phe、Pyr濃度分別為0.15、0.07、0.03 mg·kg-1;相應(yīng)地,30 000 mg·kg-1TPHs中An、Phe、Pyr濃度分別為0.46、0.22、0.08 mg·kg-1。實驗設(shè)計同烷烴組分。
利用10 000 mg·kg-1TPHs中的等當(dāng)量多環(huán)芳烴污染土壤,蚯蚓7 d的體質(zhì)量抑制率與CK組相比表現(xiàn)出較明顯的抑制作用。三種多環(huán)芳烴中,當(dāng)量An對蚯蚓的體質(zhì)量抑制率最大,Phe和Pyr對蚯蚓的體質(zhì)量抑制情況接近。在30 000 mg·kg-1TPHs等當(dāng)量多環(huán)芳烴污染土壤中,An對蚯蚓的體質(zhì)量抑制率達(dá)到最大值,其次為Pyr,Phe對蚯蚓的體質(zhì)量抑制率最小。
由圖6可見,在組分烴模式化合物污染條件下,蚯蚓的體質(zhì)量抑制率與暴露時間和組分烴劑量有關(guān),且低濃度時Phe的毒性低于Pyr,而高濃度時Phe的毒性高于Pyr。這與吳爾苗[29]的研究相似,即Phe和Pyr對蚯蚓的毒性差異與各自的溶解度有關(guān),Phe在水中的溶解度較高,為1.3 mg·L-1,而Pyr在水中的溶解度為0.012 mg·L-1,Pyr的毒性受其低水溶性的影響。當(dāng)Phe濃度較高時,由于其高水溶性,其融入土壤孔隙水的量增加,從而被蚯蚓接觸吸收的Phe也較多,土壤毒性較高,相比于Pyr則較低。因此,評價石油烴組分在土壤中的毒性風(fēng)險時,不僅要考慮組分的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性,還與其在總石油烴中的當(dāng)量濃度、暴露時間有密切的關(guān)系。對比圖5與圖6得到,在相同時間當(dāng)量濃度下,各烷烴組分烴的蚯蚓體質(zhì)量抑制率均為最大,且烷烴在石油烴組分中占比高,為77.75%,故烷烴模式化合物毒性要高于多環(huán)芳烴。
圖6 10 000 mg·kg-1和30 000 mg·kg-1 TPHs中等當(dāng)量多環(huán)芳烴組分模式化合物對蚯蚓的毒性Figure 6 Ecotoxicity of the equivalent PAHs model compounds to earthworm
在實際中,污染物對蚯蚓接觸產(chǎn)生的毒性不僅取決于污染物本身,還與其在土壤中和蚯蚓體內(nèi)的行為變化密切相關(guān)[29]。因此,急性毒性試驗對潛在的毒性評價不夠準(zhǔn)確,而慢性試驗對評價污染物的毒性效應(yīng)更為準(zhǔn)確。梁繼東等[30]的研究表明,體質(zhì)量變化率比死亡率(LD50)更能準(zhǔn)確地反映污染物的生態(tài)毒性效應(yīng)。在污染物劑量較低,暴露時間較短不足以引起蚯蚓死亡時,蚯蚓體質(zhì)量的變化成為可靠的評價因素。
(1)土壤中總石油烴含量為13 000 mg·kg-1時,可引起蚯蚓的體態(tài)變化和強(qiáng)烈回避行為、抗氧化系統(tǒng)過度應(yīng)激以及14 d內(nèi)半數(shù)致死等毒性效應(yīng)。蚯蚓致死率和體質(zhì)量抑制率均能較好表征蚯蚓在石油污染土壤中所受的毒害,但致死率測定便捷快速,而體質(zhì)量抑制率的測定較為費時費力。
(2)石油污染土壤中的烷烴和多環(huán)芳烴組分占比分別為77.75%和6.99%。通過分別比較烷烴和多環(huán)芳烴在土壤中的當(dāng)量濃度毒性可知,烷烴模式化合物正十六烷、正二十六烷對蚯蚓的急性毒性高于多環(huán)芳烴模式化合物蒽、菲、芘的急性毒性。因此,在土壤污染初期應(yīng)充分重視烷烴的急性毒性,尤其是正十六烷化合物的毒性。