化工废水对养殖贝类的影响沈新强

中国环境科学2005,25(Suppl.)：111~114ChinaEnvironmentalScience化工废水对养殖贝类的影响沈新强*,王云龙,袁骐(中国水产科学研究院东海水产研究所,农业部海洋与河口渔业重点开放实验室,上海200090)摘要：2001年12月,浙江省台州市南滩涂养殖贝类发生大面积死亡,根据对贝类养殖区周围的环境状况、污染源、水质、底质调查结果,结合生态毒理试验结果,综合分析化工废水排放对养殖贝类的影响.结果表明,位于养殖区上游化工区排放的污水对养殖贝类有较大毒性效应,已明显影响到贝类养殖区的海水水质和底质.在不利的气象、水文条件下(降水量少,盛行偏北风,小潮汛),造成排放的污水不能有效的稀释、扩散,造成贝类养殖区的海水水质和底质严重污染,从而导致位于下游的养殖贝类大面积死亡.关键词：化工废水；养殖贝类；影响中图分类号：X503.225文献标识码：A文章编号：1000-6923(2005)S0-0111-04Influenceofchemicalindustrialwastewateronculturedshellfish.SHENXin-qiang*,WANGYun-long,YUANQi(KeyLaboratoryofMarineandEstuaryFisheries,AgriculturalMinistry,EastChinaSeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisheriesSciences,Shanghai200090,China).ChinaEnvironmentalScience,2005,25(Suppl.)：111~114Abstract：TheculturedshellfishinthesouthbeachinTaizhoucityofZhejiangprovinceoccurredalargerangeofdeathinDecemberof2001;theinfluenceofdrainedchemicalindustrialwastewateronculturedshellfishwerecompressivelyanalyzed,basedoninvestigationresultsofenvironmentalcondition,pollutionsource,waterqualityanddepositqualityaroundtheculturedareaofshellfishandcombinedwiththeresultsofbiotoxicityexperiment.Thedrainedwastewaterfromchemicalindustrialregionlocatedattheupperreachesoftheculturedareahadgreatertoxicityeffectforculturedshellfishandinfluencedobviouslythewaterqualityanddepositqualityinculturedarea.Drainedwastewatercouldnotbedilutedeffectivelyanddiffusedundertheunfavorablemeteorologicalandhydrologicalcondition(smallprecipitation,northeastwindprevailingandneaptide)andcausedseriouspollutionofwaterqualityanddepositqualityinculturedareaofshellfish,andthusresultedinlargerangeofdeathofculturedshellfish.Keywords：chemicalindustrialwastewater；culturedshellfish；influence养殖生物的死亡原因随时间、地点、种类不同而相当复杂,曹立业等人[1]对淡水鱼类急性中毒死亡提出一套判断的方法,目前衡量化学污染物质与生物体相互作用的定量生态学指标一般采用半致死剂量(LD50)/半致死浓度(LC50)、死亡率(pi)、积累系数(BF)、浓缩系数(CF)和最大允许浓度(Cmax)等[2].作者根据2001年12月和2002年1月2次现场调查结果和污染生态试验结果,综合分析化工废水排放对养殖贝类的影响.1材料与方法滩涂贝类养殖区的水质、底泥调查站位如图1所示,调查方法按《海洋监测规范》[3]进行,分析项目有色、臭、味、pH值、COD、二氯甲烷、苯系物.分析方法按照《海洋监测规范》[3]和美国EPA有机物分析方法[4].污染生态试验生物选择缢蛏成体和幼体(取自养殖区),选择个体大小均等,试验前暂养1周.缢蛏成体平均体长3.52±0.15cm,体重2.56±0.5g;幼体平均体长0.84±0.05cm.试验用母液为取自台州市化工区排放废水,试验用水取自东海外海高盐度海水,用经人工曝气去氯后的自来水进行稀释至当地滩涂海水盐度.试验用水盐度为23.0,收稿日期：2004-04-07基金项目：科技部社会公益研究专项资金资助项目(2001DIA10014)*责任作者,研究员,[e-mail]112中国环境科学25卷pH值为7.98,DO为7.45mg/L,氨氮为未检出,水温8.0℃.废水对缢蛏成体和幼体的急性毒性试验方法,参照《水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法》[5]和美国的《水和废水标准检验法》[6]进行.在最大致死浓度实验基础上,按等对数设置7个浓度组和对照组,设平行试验,采用静水法,每8h换试验液1次.采用直径为28cm搪瓷盆,盛试液1L,放置试验生物10个.此外还做了不同pH值的废水对缢蛏的急性毒性试验.实验数据用统计学处理,急性毒性试验结果以48h、72h和96h的LC50和95%可信限表示.图1水质、底质调查站位分布Fig.1Investigationstationsdistributionofwaterqualityanddepositquality2001年12月养殖区的水质监测数据由台州市海洋与渔业局、台州市环境保护局提供.气象、水文资料由台州市专业气象台提供,其余项目由东海区渔业生态环境监测中心完成.2结果与分析2.1养殖区贝类死亡及周围环境概况2001年12月4日在台州湾南滩涂出现养殖贝类死亡,12月6~9日发生大面积死亡.整个养殖区贝类北面先死,南面晚死;低潮区先死,高潮区晚死;滩涂上层贝类先死,下层贝类晚死;大潮水时死亡率低一些.大面积死亡期间,正值刮北风.死亡现场的滩涂表面有一层黑色、油性物质,涨潮时可闻到刺鼻的臭味.死亡的缢蛏吃饱泥,或触角伸出,或停留在滩涂表面,沉不下去,潮水一来,全部冲走.大面积死亡期间,养殖区北面100%死亡,南面还剩20%~30%,以后也陆续死亡.个别养殖渔民在1月初进行补苗,半个月后(1月21日)的1次寒潮中又几乎全部死亡.根据台州市海门站的观测资料,养殖区年平均气温17.0℃,12月平均气温为8.8℃;年平均降水量1519.9mm;年最多风向为东北偏北,平均风速2.7m/s.根据台州市气象台的观测,2001年12月上旬的平均气温为13.1℃,风向为西北偏北,平均风速4.4m/s.2001年10月降水量11.4mm,11月降水量47.4mm,12月上旬的降水量19.8mm.椒江干流全长197.7km,多年平均径流量为66.6×108m3,多年平均流量为163m3/s.椒江口(海门站)平均潮差401cm,涨潮平均流速78cm/s,落潮平均流速68cm/s,向湾外流速逐渐减小.椒江口沿海,受径流影响,盐度平均一般在26.0以下[7].2.2台州湾南滩涂污染源调查结果贝类养殖区的上游(北面)为台州市的一个化工区,化工区和贝类养殖区相距约11km.化工区内的企业主要从事化工、医药、农药、染料等生产,所排放废水中主要污染物有油类、苯胺类、硝基苯、悬浮物、酚、硫化物、有机磷、有机氮等.对2个废水排放口的废水监测结果显示pH值分别为3.03和2.43,CODCr分别为129,498mg/L,东排放口废水中二氯甲烷含量达1150µg/L,表明排放废水未达标.2.3海水水质调查结果台州湾南滩涂养殖贝类发生大面积死亡后,由台州市海洋与渔业局、台州市环境保护局于2001年12月27日对台州湾南岸滩涂的海水水质设点进行采样分析,结果显示台州湾南岸海水水质含有多种有机化合物,其中毒性较大的二氯甲烷含量在0.88~47.6µg/L,平均值为12.54µg/L,其分布从1~5号站呈递减趋势.氯仿、氯苯、甲苯、乙苯、对二甲苯等也有微量检出.2.4底泥pH值分析结果三甲镇13456蓬街镇水质调查站底质调查站排污口2354121椒江11增刊沈新强等：化工废水对养殖贝类的影响113污水排放口的底泥中pH值分别为4.32(1号站)和5.21(2号站),养殖区的北、中、南部(3~5号站)pH值依次为6.40、6.60和7.01,显示南滩涂底泥中pH值从污水排放口到贝类养殖区的梯度变化,反映贝类养殖区受到酸性废水不同程度的影响.2.5椒江化工区排放废水对缢蛏的急性毒性试验结果2.5.1排放废水对缢蛏的急性毒性效应化工区排放废水对缢蛏的急性毒性试验结果列于表1,其中化工区排放废水对缢蛏成体96h的LC50为排放废水浓度的6.12%,对缢蛏幼体96h的LC50为排放废水浓度的4.87%.化工区工业排放废水对缢蛏的毒性较大,废水对缢蛏的LC50随暴露在废水中时间的增加呈下降趋势,反映缢蛏对废水毒性的耐受程度随时间降低.缢蛏幼体的LC50低于缢蛏成体,反映个体大小对废水毒性的耐受程度不同,缢蛏幼体对废水毒性的耐受程度低于缢蛏成体.表1排放废水对缢蛏急性毒性试验结果Table1ToxicityexperimentresultsofdrainedwastewaterforSinonovaculaconstricata成体幼体时间(h)LC50(%)95%可信限LC50(%)95%可信限486.295.76~6.885.614.46~7.04726.295.76~6.885.614.46~7.04966.125.55~6.744.874.27~5.552.5.2酸性废水对缢蛏成体的影响试验酸性废水对缢蛏成体的影响试验结果见表2.酸性废水的pH2.5,缢蛏成体24h内全部死亡;pH3.0,24h死亡率为90%,pH值为5.5,96h死亡率为30%,酸性废水pH值在6.0~6.5之间,缢蛏虽然96h内不死亡,但反应迟钝,呈明显中毒症状.2.6化工区排放废水对贝类养殖区的影响化工区排放废水中检出二氯甲烷、苯系物,而贝类养殖区的海水水质也都有二氯甲烷、苯系物等多种有害有毒的有机化合物检出,而且从排污口到贝类养殖区呈梯度分布,表明排放废水已影响到贝类养殖区.滩涂底泥的pH值从排污口的4.32到贝类养殖区的6.6的梯度分布表明贝类养殖区已受到不同程度的酸污染.表2酸性废水对缢蛏成体的影响试验结果Table2ToxicityexperimentresultsofaciditywastewaterforadultofSinonovaculaconstricatapH值时间(h)2.535.566.57890%死亡10%死亡反映迟钝正常正常正常1690%死亡50%死亡反映迟钝反映迟钝正常正常24100%死亡90%死亡10%死亡反映迟钝反映迟钝正常32100%死亡90%死亡20%死亡反映迟钝反映迟钝正常48100%死亡90%死亡20%死亡反映迟钝反映迟钝正常72100%死亡90%死亡20%死亡反映迟钝反映迟钝正常96100%死亡90%死亡30%死亡反映迟钝反映迟钝正常2.7化工区排放废水的稀释、扩散能力排放废水中二氯甲烷浓度为1150µg/L(2002年1月24日取样),2001年12月