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渤海湾天津海域贝体调查与评价

范文

马丹+高丽娜+白明+李兆千+陈永平

DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.06.007

摘要：对2012年10月至2013年10月期间，在渤海湾天津海域采集的毛蚶（Scapharca subcrenata）、菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）、缢蛏(Sinonovacula constricta)、脉红螺(Rapana venosa)、文蛤(Meretrix meretrix)、牡蛎(Ostrea cucullata)、四角蛤蜊(Mactra veneriformis)和扁玉螺(Neverita didyma)等常见贝类样品生物类、石油类、重金属污染状况进行调查及初步评价。结果表明，化学污染因子石油烃、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、无机As均有残存，生物污染因子粪大肠菌群、腹泻性贝类毒素也均有检出，但含量值较低。总体来看渤海湾天津海域常见贝体没有受到明显污染。

关键词：渤海湾；贝类；重金属；石油类

渤海湾是中国三大海湾之一，天津近岸海域更是高度开发利用海洋资源的地区，处于渤海湾西北部，海岸线南起歧口，北至涧河口，长达153 km，管理海域面积2 500 km2，其中滩涂面积2 500 km2[1]。集中了海洋化工、港口、滩涂养殖、浅海油气矿产资源开发、旅游、盐业等多种经济作业，每年大量的生活污水、工业废水和浅海养殖废水等经北塘和大沽两大主要排污口排入渤海湾，导致环境逐渐恶化。海洋贝类由于其特殊的栖息环境和生活特性及对海洋环境中化学、生物毒素的耐受力和富集能力，因此常被作为海洋环境的指示生物。近年来，为了更全面有效地保护海洋环境，国内外大量的研究重心都转移到对海洋生物体质量的调查[2-4]，海洋生物监测也成为全球海洋污染监测的重要手段。本文对毛蚶、脉红螺、菲律宾蛤仔、四角蛤蜊等[5]8种渤海湾天津海域常见捕捞贝类的污染因子进行检测分析，多方面了解近岸海域水质及沉积物状况，为海洋生态环境保护积累数据。

1 材料与方法

1.1 样品采集和预处理

表1 所采样品及数量

样品名称俗名拉丁文名数量

毛蚶麻蛤 Scapharca subcrenata 10

菲律宾蛤仔黄蚬、蚬子 Ruditapes philippinarum 10

缢蛏蛏子 Sinonovacula constricta 3

脉红螺红螺、海螺 Rapana venosa 19

文蛤文蛤 Meretrix meretrix 2

牡蛎生蚝 Ostrea cucullata 8

四角蛤蜊白蚬子 Mactra veneriformis 1

扁玉螺肚脐螺、海脐 Neverita didyma 3

2012年10月至2013年10月期间，在渤海湾天津海域采集贝类样品，共采集了毛蚶(Scapharca subcrenata)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、脉红螺(Rapana venosa)、文蛤(Meretrix meretrix)、牡蛎(Ostrea cucullata)、四角蛤蜊(Mactra veneriformis)和扁玉螺(Neverita didyma)共8种贝类56份样品(表1)。贝类样品用现场海水冲洗沥净后放入容器中，加冰封存至实验室，即时检测。

1.2 测定方法

根据GB 18421-2001海洋生物质量[6]，分别对贝类样品的石油烃、重金属、生物类等污染因子进行检测，具体项目及方法见表2。

表2 检测项目及方法

序号分析项目测定方法引用标准或文件

1 石油烃紫外分光光度法

2 总汞原子荧光法

3 铜无火焰原子吸收分光光度法

4 锌无火焰原子吸收分光光度法

5 铅无火焰原子吸收分光光度法

6 镉无火焰原子吸收分光光度法

7 砷原子荧光法

GB 17378.6海洋监测规范，

生物体分析[7]

8 粪大肠菌群发酵法 GB 17378.7海洋监测规范，

近海污染生态调查和生物监测[8]

9 腹泻性贝毒（DSP）小鼠生物检测法 HY/T 069-2005

海洋赤潮监测技术规程[9]

10 麻痹性贝毒（PSP）小鼠生物检测法 GB 17378.7海洋监测规范，

近海污染生态调查和生物监测[8]

1.3 评价方法

1.3.1 单因子污染指数法

Ii=Ci/Sij

式中Ii表示i测项的污染指数（单因子污染指数的计算值），Ci表示i测项的浓度值或指标值，Sij表示i测项的j类生物质量标准值。根据HY/T 078-2005 海洋生物质量监测技术规程[10]中规定，以单因子污染指数1.0作为该因子是否对生物产生污染的基本分界线，小于0.5为生物未受该因子污染，0.5～1.0之间为生物受到该因子污染，大于1.0表明生物已受到该因子污染。

1.3.2 内梅罗综合污染指数法

I综(I)2+Iimax22

式中：I综为综合污染指数，Iimax为污染物单项污染指数中的最大值，为单因子指数平均值。经过内梅罗公式计算出综合污染指数，将不同贝类样品的各种污染单因子综合成一个整体数据。

2 结果与评价

2.1 结果

全部56份贝类检测样品中化学因子，石油烃含量范围为0.338～55.837 mg/kg，平均含量为17.365 mg/kg，其中螠蛏中石油烃的含量明显高于其他种类。Cu的含量范围为未检出～39.82 mg/kg，平均含量为5.90 mg/kg，其中毛蚶中Cu的含量最少，而牡蛎的含量最高。Zn的含量范围为6.96～79.34 mg/kg，平均含量为17.77 mg/kg，其中脉红螺的平均含量最高。Pb的含量范围为未检出～0.432 8 mg/kg，平均含量为0.140 4 mg/kg，其中含量最高和最低值都出现在牡蛎中，但种间平均含量最高的样品为螠蛏。Cd的含量范围为0.086 9～2.791 0 mg/kg，平均含量为0311 8 mg/kg，其中含量最高值及种间平均含量最高值都出现在毛蚶中。Hg的含量范围为0001 65～0.035 47 mg/kg，平均含量为0.011 7 mg/kg，其中平均含量最低的贝种为脉红螺，最高的为文蛤。无机As的含量范围为0.057 7～0653 1 mg/kg，平均含量为0.259 3 mg/kg，其中四角蛤蜊和文蛤含量都相对较高，而螠蛏的平均值含量最低。生物因子中，粪大肠菌群总提污染水平不高，仅检出一例腹泻性贝毒阳性，其他样品腹泻性贝毒及麻痹性贝毒均为阴性未检出（表3）。

表3 渤海湾天津海域贝类污染检测结果

mg/kg

毛蚶菲律宾蛤仔螠蛏脉红螺文蛤牡蛎四角蛤蜊扁玉螺

石油烃

无机As

粪大肠菌群

/个?kg-1

12.088

～55.837 8.433

～24.834 18.768

～47.565 0.338

～9.169 12.456

～16.93 13.04

～19.712 12.913 9.358

～29.885

(27.187) (14.83) (29.461) (6.293) (14.693) (15.27) (12.913) (18.273)

未检出

～1.26 未检出

～1.00 1.32～1.86 3.37～28.42 0.9～0.96 9.92～39.82 1.02 6.77～20.93

(0.4) (0.57) (1.61) (11.1) (0.93) (19.81) (1.02) (11.73)

6.96～35.17 8.2～11.87 8.74～10.92 7.39～79.34 9.4～9.52 10.91～53.14 8.6 15.9～30.88

(16.07) (10.25) (9.93) (31.92) (9.46) (35.99) (8.6) (19.93)

未检出

～0.139 0 0.073 0

～0.367 3 0.102 5

～0.341 4 未检出

～0.239 0 0.152

～0.186 6 未检出

～0.432 8 0.154 6 0.040 6

～0.138 8

(0.080 1) (0.159 4) (0.219 2) (0.075 9) (0.169 3) (0.174 2) (0.154 6) (0.090 7)

0.332 6

～2.791 0 0.086 9

～0.174 3 0.104 7

～0.187 7 0.152 2

～1.169 0.122 9

～0.130 0 0.255 6

～0.601 0.112 7 0.115 3

～0.252 3

(0.875 8) (0.139 2) (0.151 2) (0.491 8) (0.126 4) (0.424 2) (0.112 7) (0.172 9)

0.001 65

～0.016 85 0.000 99

～0.028 34 0.002 51

～0.003 66 0.002 01

～0.029 91 0.007 16

～0.035 47 0.010 6

～0.028 8 0.007 29 0.0035 2

～0.031 8

(0.007 08) (0.012 9) (0.003 01) (0.007 7) (0.213) (0.018 1) (0.007 29) (0.01 62)

0.057 7

～0.205 0 0.171

～0.484 1 0.084 1

～0.116 7 0.066 6

～0.426 0.296 5

～0.653 1 0.106 2

～0.241 7 0.522 5 0.129 0

～0.158 0

(0.120 6) (0.312) (0.097 9) (0.224 4) (0.474 8) (0.177 7) (0.522 5) (0.144 3)

230～490 230～9 200 170～230 130～490 130～230 130～230 230 130～170

(395) (1749) (210) (284) (180) (160) (230) (143)

腹泻性

贝毒（DSP） 1例未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出

麻痹性

贝毒（PSP）未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出

注：括号内为平均值

2.2 分析评价

由于生物类因子腹泻性贝毒及麻痹性贝毒绝大部分样品没有检出，故不参与数值分析。

按照GB 18421-2001海洋生物质量[6]中规定，“海洋生物质量按照海域的使用功能和环境保护的目标划分为三类：第一类适用于海洋渔业水域、海水养殖区、海洋自然保护区、与人类食用直接有关的工业用水区；第二类适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区；第三类适用于港口水域和海洋开发作业区。”本文单因子评价采用第二类标准值（表4）。

表4 贝类样品污染单因子指数、内梅罗指数

毛蚶菲律宾蛤仔螠蛏脉红螺文蛤牡蛎四角蛤蜊扁玉螺

石油烃 0.544 0.297 0.589 0.126 0.294 0.305 0.258 0.365

Cu 0.016 0.023 0.064 0.440 0.037 0.792 0.041 0.469

Zn 0.321 0.205 0.199 0.638 0.189 0.720 0.172 0.399

Pb 0.040 0.080 0.110 0.038 0.085 0.087 0.077 0.045

Cd 0.438 0.070 0.076 0.246 0.063 0.212 0.056 0.086

Hg 0.071 0.129 0.030 0.077 0.213 0.181 0.073 0.162

无机As 0.024 0.062 0.020 0.045 0.095 0.036 0.105 0.029

粪大肠菌群 0.079 0.350 0.042 0.057 0.036 0.032 0.046 0.029

综合污染指数 1.533 1.216 1.130 1.667 1.012 2.365 0.828 1.584

平均污染指数 0.192 0.152 0.141 0.208 0.127 0.296 0.104 0.198

内梅罗指数 0.408 0.270 0.428 0.475 0.226 0.598 0.197 0.360

根据HYT 078-2005 海洋生物质量监测技术规程[10]中规定，以单因子污染指数1.0作为该因子是否对生物产生污染的基本分界线，小于05为生物未受该因子污染，0.5～1.0之间为生物受到该因子污染，大于1.0表明生物已受到该因子污染。由第二类标准值单因子分析的数据做出直观图（图1）显示，虽然每种污染因子均有检出，但大部分样品污染因子均低于第二类标准值，没有数据出现在重污染区域，说明受到污染的情况并不严重。重点数据已在图中标注出，其中石油烃、Zn各有两种贝类达到污染范围，Cu有一种贝类达到污染范围。

图1 单因子分析数据直观图

石油烃对海水贝类的危害很大，对贝类种群的重量和存活率有明显的负相关[11]，还可抑制海洋双壳贝类的免疫力，增加疾病的易感性[12]。重金属的浓度含量若超出贝体代谢需求，则会减弱贝体内相关的酶活性，从而影响贝类呼吸代谢，导致其失活[13]。

以全部样品分类各污染因子平均值计算的分析结果可以看出，Pb、Cd、Hg、无机As及粪大肠菌群未受到污染，石油烃中毛蚶、螠蛏贝种受到轻微污染，Cu中牡蛎受到轻微污染，Zn中脉红螺、牡蛎受到轻污染，分别占全部被检测贝种数的25%、12.5%、25%。石油烃污染因子最高值出现在螠蛏中，脉红螺的平均含量最低；Cu的最高值出现在牡蛎中，数值达到0.792，也是本次调查全部污染因子的最高值；Zn的最高值同样出现在牡蛎中，最低值为四角蛤蜊。8种检测污染状况从重到轻依次为Zn＞石油烃＞Cu＞Cd＞Hg＞粪大肠菌群＞Pb＞无机As（图2）。8种渤海湾天津海域调查的常见贝类中，牡蛎受到的污染因子最多，为Cu、Zn两项，占单因子分析项目的25%，毛蚶、螠蛏、脉红螺分别只受到石油烃或Zn的一项污染，占单因子分析项目贝种数的12.5%。按总体各污染单因子指数加权排序为牡蛎＞脉红螺＞扁玉螺＞毛蚶＞菲律宾蛤仔＞螠蛏＞文蛤＞四角蛤蜊。由于内梅罗指数是特别考虑了污染最严重的因子，在加权过程中避免了权系数中主观因素的影响，所以较加权算数法排序更具代表性，也最能够说明各种类贝体的总体污染程度，内梅罗指数排序为牡蛎＞脉红螺＞螠蛏＞毛蚶＞扁玉螺＞菲律宾蛤仔＞文蛤＞四角蛤蜊（图3）。

图2 不同污染因子比较

图3 不同贝种污染程度比较

3 结论

从测定结果可看出，在被调查的渤海湾天津海域常见贝类样品中，化学污染因子石油烃、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、无机As均有残存，平均值依次为17.365 mg/kg、5.896 mg/kg、17.769 mg/kg、0140 mg/kg、0.312 mg/kg、0.012 mg/kg、0.259 mg/kg。生物污染因子粪大肠菌群、腹泻性贝类毒素也均有检出，但含量值较低，说明没有受到明显污染。麻痹性贝类毒素没有检出，扇贝是麻痹性毒素检出的高频贝种，其他贝种相对较少，但本次调查样品中没有采集到扇贝，也是麻痹性贝毒阴性结果的原因之一。

由单因子分析结果可以看出，大部分样品污染因子均低于第二类标准值，没有样品达到严重污染值，说明受到污染的情况并不严重。样品中被检测污染因子总含量从多到少依次为Zn＞石油烃＞Cu＞Cd＞Hg＞粪大肠菌群＞Pb＞无机As。这也与曾经对渤海湾天津海域水环境及沉积物调查结果相一致[14]。各贝种综合污染内梅罗指数排序为牡蛎＞脉红螺＞螠蛏＞毛蚶＞扁玉螺＞菲律宾蛤仔＞文蛤＞四角蛤蜊。牡蛎中Zn、Cu含量相对其他贝种均较高，与大连[15]、浙江[16]等地的调查结果相同，除了生态环境的影响外，说明牡蛎对该两种重金属具有较强的富集能力。

总体来看，渤海湾天津海域常见贝类没有受到化学因子及生物因子的严重污染，但对海洋生态环境保护的危机意识不能松懈，每年例行对海洋环境的常规化学分析方法监测只能测出其“微分值”，而对生物体的检测却能测出其“积分值”，所以建议相关部门加强对海洋生物体的持续监测，方能全方面的促进海洋环境保护及海洋经济可持续发展。

参考文献：

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[7] 中国国家标准化管理委员会. GB 17378.6-2007 海洋监测规范第6部分：生物体分析[S].北京: 中国标准出版社，2008.

[8] 中国国家标准化管理委员会. GB 17378.7-2007 海洋监测规范第7部分：近海污染生态调查和生物监测[S].北京: 中国标准出版社，2008

[9] 中华人民共和国国家海洋局.HY/T 069-2005海洋赤潮监测技术规程[S].北京: 中国标准出版社，2005

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[15] 庞艳华，隋凯，王秋艳，等.大连近岸海域双壳贝类重金属污染调查与评价[J].海洋环境科学，2012，31(3):410-413

[16] 母清林，王晓华，佘运勇，等.浙江近岸海域贝类中重金属和贝毒污染状况研究[J].海洋科学，2013，37(1):87-91

Investigation and assessment on seashells of

Tianjin nearshore waters in the Bohai Gulf in China

MA Dan, GAO Li

________________________________________

na, BAI Ming, LI Zhao

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qian, CHEN Yong

________________________________________

ping

（Quality of Fishery Environment and Aquatic Products Supervision and

Testing Center, Ministry of Agriculture, Tianjin 300221, China）

Abstract：Biological, petroleum,heavy matel were investigated in shellfish samples which collected from Oct 2012 to Oct 2013 in Tianjin nearshore waters in the Bohai Gulf in China, which including Scapharca subcrenata,Ruditapes philippinarum, Sinonovacula constricta, Rapana venosa, Meretrix meretrix, Ostrea cucullata, Mactra veneriformis,Neverita didyma.The preliminary assessment on the pollution situation of the seashells was made.The results showed that petroleum, Cu,Zn,Pb,Cd,Hg, As of chemical pollution factors were tested. Fecal coliform and DSP of biological pollution factors were also positive but the level not high.Generally, seashells of Tianjin nearshore waters in the Bohai Gulf were not obviously contaminated

Key words：Bohai Gulf; seashells; heavy matel; petroleum

（收稿日期：2014-03-21）《河北渔业》2014年第6期(总第246期)

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ping

（Quality of Fishery Environment and Aquatic Products Supervision and

Testing Center, Ministry of Agriculture, Tianjin 300221, China）

Key words：Bohai Gulf; seashells; heavy matel; petroleum

（收稿日期：2014-03-21）《河北渔业》2014年第6期(总第246期)

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ping

（Quality of Fishery Environment and Aquatic Products Supervision and

Testing Center, Ministry of Agriculture, Tianjin 300221, China）

Key words：Bohai Gulf; seashells; heavy matel; petroleum

（收稿日期：2014-03-21）《河北渔业》2014年第6期(总第246期)

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