石油污染對海洋浮游植物和浮游動物產(chǎn)生的影響

趙 菲 于洪賢* 孫 旭

（1、哈爾濱市水文水資源勘測總站，黑龍江 哈爾濱150000 2、東北林業(yè)大學(xué)野生動物與自然保護(hù)地學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150000）

石油污染作為水體污染的關(guān)鍵類型之一，伴隨著石油行業(yè)不斷地發(fā)展，越來越多的石油需要經(jīng)過海洋運(yùn)輸，油類對海洋中生物的影響越來越嚴(yán)重，海洋中的浮游植物與浮游生物受到較為嚴(yán)重的破壞。例如，在上世紀(jì)九十年代，就有一艘裝載石油的輪船在海洋上泄漏，根據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示，泄漏的石油導(dǎo)致該海域上有大約二萬只的海鳥出現(xiàn)死亡狀況，對生態(tài)環(huán)境的破壞不可估量。因為石油能夠遮蔽光線，嚴(yán)重制約了浮游植物與動物的光合作用，從而對海洋晝夜移動與垂直分布有影響。石油的污染能夠經(jīng)過浮游生物通過食物鏈運(yùn)輸，從而對其他的生物產(chǎn)生影響。

1 石油污染對海洋浮游植物的影響

1.1 影響植物的光合作用

若海洋被石油污染，大量的石油進(jìn)入海洋，石油就會在海洋表面產(chǎn)生厚度大約在8 厘米的油膜。因為油膜大面積的覆蓋海洋的表面上，對海水會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，制約了海洋對空氣中的氧氣與二氧化碳的吸收，海洋中的氧氣更換速度與氧化的速度大幅度降低[1]。嚴(yán)重的制約了海洋的復(fù)氧功能，海洋中的自動凈化功能亦會嚴(yán)重的受到制約與影響，導(dǎo)致海洋中較多的植物會因為嚴(yán)重缺氧導(dǎo)致出現(xiàn)死亡。石油進(jìn)入海洋，自身會進(jìn)行溶解與氧化，這樣的反應(yīng)會導(dǎo)致海洋內(nèi)的某些類別的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)、變化，造成海洋中的有機(jī)物質(zhì)含量不斷攀升。加之，石油在進(jìn)行生物降解的過程中，亦會消耗較多的氧氣，一千克的石油形成的油膜若想要完全的氧化分解，需要耗氧量大約4160L，而且油膜降解的速度相對較為緩慢，不能夠?qū)Χ拘暂^強(qiáng)的成分進(jìn)行很好的降解。海洋中存有大量的浮游植物，由于海洋表面被油膜所覆蓋，油膜具有不透明性，就會嚴(yán)重的降低了光具有的通透性，導(dǎo)致進(jìn)入海洋表層的日光輻射的含量大幅度的降低，嚴(yán)重制約了浮游植物的光合作用。而浮游植物作為整個海洋，甚至整個地球的關(guān)鍵供應(yīng)氧氣者，海洋中的含氧量的降低，導(dǎo)致海洋浮游植物的死亡，造成海洋具有的生態(tài)系統(tǒng)具有的平衡出現(xiàn)失調(diào)的狀況，海洋浮游植物蛋白質(zhì)的生成速率不斷下降。而且，浮游植物內(nèi)具有的酶活性在石油濃度過高的時候，就會有所降低，導(dǎo)致對物質(zhì)進(jìn)行分解的效率降低，影響海洋中浮游植物的正常生長。

1.2 對海洋的浮游植物的群落產(chǎn)生影響

石油的污染物對海洋中的浮游植物的群落具有的均勻度、多樣性以及物種的類別等均會產(chǎn)生影響。所以，石油污染會嚴(yán)重的影響海洋中的浮游植物具有的群落，以及結(jié)構(gòu)。經(jīng)過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)：芘可以有效的抑制海洋中的細(xì)菌與浮游植物的生長，進(jìn)而有效的減輕浮游植物具有的生物量，導(dǎo)致浮游植物的群落的構(gòu)成不斷的改變，從而造成整體的海洋浮游生態(tài)系統(tǒng)具有的綜合功能產(chǎn)生嚴(yán)重的改變。相關(guān)的研究人員已經(jīng)對三角褐指藻、中肋骨條藻等浮游植物進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)三角褐指藻、中肋骨條藻等浮游植物具有的耐受力的程度有所不同，三角褐指藻浮游植物對石油污染的相對不是非常的敏感，但是中肋骨條藻浮游植物對石油污染物相對較為敏感[2]。因為不同種類型的浮游植物對石油污染的敏感程度不同，到最后有些海洋浮游植物能夠在石油污染的環(huán)境下生存下來，有的海洋浮游植物就會死亡，甚至是滅絕，嚴(yán)重的影響了海洋浮游植物的多樣性，造成海洋中的海洋浮游植物的種群結(jié)構(gòu)斷的發(fā)生著變化，石油污染之后的海洋浮游植物種群會出現(xiàn)異常的演替。

1.3 制約植物參加DMS 生產(chǎn)與循環(huán)環(huán)節(jié)

DMS（二甲基硫，Dimethylsulfide）具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)氣候與控制氣候的作用，海洋中的浮游植物在二甲基硫生產(chǎn)與降解的時候，擔(dān)當(dāng)較為關(guān)鍵的作用，能夠?qū)Ｑ蟓h(huán)境有積極的作用與影響。海洋水體中具有的二甲基硫丙酸物質(zhì)主要被分布在海洋的真光層，其中的初級生產(chǎn)能力和含量與海洋浮游植物分布狀況有所關(guān)聯(lián)。海洋中的浮游植物會被海洋中的浮游動物所捕食，植物的細(xì)胞中具有的二甲基硫丙酸物質(zhì)會被釋放，進(jìn)入海洋之中，亦或是借助海洋內(nèi)微生物的分解與活動，運(yùn)用酶促的反應(yīng)，將二甲基硫丙酸轉(zhuǎn)化為二甲基硫[3]。海洋中的浮游植物中的同化硫酸鹽不斷的還原，構(gòu)建出二甲基硫生產(chǎn)的環(huán)境，從而較好的維持海洋中較為穩(wěn)定的二甲基硫含量。石油污染嚴(yán)重制約著海洋中浮游生物的發(fā)育與生長，能夠進(jìn)一步的制約海洋浮游植物對云層氣候的調(diào)節(jié)與反饋。

1.4 影響海洋浮游植物的代謝活動

石油污染物對海洋中浮游植物影響的關(guān)鍵點就是能夠制約浮游植物的營養(yǎng)與代謝的活動。經(jīng)過研究分析表明：浮游植物受到石油污染之后，植物進(jìn)行光合作用的速率就會顯著的降低，呼吸作用的速率就會大幅度的增加，經(jīng)過自身的不斷調(diào)節(jié)來適應(yīng)海洋環(huán)境[4]。海洋中的浮游植物本身的光合作用受到影響的關(guān)鍵因素就是：石油中的PAHs 等各類有機(jī)性質(zhì)的污染物在浮游植物中的疏水性的有類囊體膜出現(xiàn)富集的狀況，嚴(yán)重的將植物的質(zhì)膜本身具有的結(jié)構(gòu)破壞，打破植物細(xì)胞膜中離子與離子之間具有的平衡性。進(jìn)而，嚴(yán)重的限制了植物光合作用同中電子的轉(zhuǎn)移，造成植物光合作用的效果減弱。因為光合作用的效果嚴(yán)重的減弱，植物只有運(yùn)用加強(qiáng)呼吸的方式來補(bǔ)充由于光合作用驟減造成的能量的丟失。加之，石油污染還能夠?qū)χ参锏暮怂?、蛋白質(zhì)以及酶活性等生物的大分子物質(zhì)的生成造成影響。相關(guān)數(shù)據(jù)明確表明，在低濃度的石油污染狀況下，海洋中浮游植物內(nèi)部具有的蛋白質(zhì)的含量會顯著的提升，若石油污染物的濃度達(dá)到超出一定的范圍，就會導(dǎo)致浮游植物內(nèi)部具有的蛋白質(zhì)的含量驟減，造成兩極分化，對植物的生長多有不利。

2 石油污染對海洋浮游動物的影響

2.1 對浮游動物的垂直分布產(chǎn)生影響

海洋中的浮游動物分布在不同的層次上，其中浮游生物僅僅處于海洋中的真光帶，生物的垂直分布和海洋中的海水運(yùn)動與光照的深度有所關(guān)聯(lián)。光照深度與垂直分布深度成正比[5]。由于海洋中不少的浮游動物在到生產(chǎn)、繁殖季節(jié)的時候，經(jīng)常會到海洋的表層進(jìn)行生產(chǎn)、繁殖。由于石油污染物將海洋原本的光照改變，導(dǎo)致浮游動物垂直分布有所改變，將其正常的生產(chǎn)與繁殖的時間破壞，導(dǎo)致海洋浮游動物的物種類別以及空間結(jié)構(gòu)顯著改變。

2.2 對海洋中浮游動物的正常生活產(chǎn)生影響

由于石油污染物的存在，海洋中浮游植物的垂直分布顯著的發(fā)生變化，甚至有些海洋浮游植物滅亡，這就導(dǎo)致一些以這類植物為食的動物也出現(xiàn)死亡的狀況。海洋內(nèi)的動物大多數(shù)都進(jìn)行著晝夜垂直的運(yùn)動，特別是浮游的甲殼種類，例如，磷蝦類等相對較為顯著。晝夜的垂直移動與海洋的光度改變非常符合，相關(guān)海洋研究人員已經(jīng)充分的證明出：光度的改變是導(dǎo)致浮游動物出現(xiàn)晝夜的垂直移動狀況的關(guān)鍵原因[6]。

綜上所述，石油污染對海洋中的浮游植物與浮游生物有較為嚴(yán)重的制約與影響，還能夠間接的對海洋中的其他生物，例如，海底棲息動物產(chǎn)生一定程度上的影響，導(dǎo)致海洋原有的生態(tài)平衡被破壞，所以需要海洋管理與研究人員對石油污染進(jìn)行高度的重視，積極的探究出治理海洋石油污染的對策。