超高压工程电缆绝缘油对海洋生物的生态毒性效应

韦桂秋，蔡伟叙，郑琰晶，吕向立，易斌，徐志斌，陈嘉辉

国家海洋局南海环境监测中心，广州 510300

超高压工程电缆绝缘油对海洋生物的生态毒性效应

韦桂秋，蔡伟叙*，郑琰晶，吕向立，易斌，徐志斌，陈嘉辉

国家海洋局南海环境监测中心，广州 510300

随着超高压联网工程建设项目不断增多，取得巨大经济效益的同时，其电缆安全性日益受到关注。采用标准实验方法，研究电缆绝缘油对8种占据不同生态位的海洋生物(费氏弧菌(Vibrio fischeri)、牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、卤虫(Artemia sp.)、蒙古裸腹溞(Moina mongolica)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)、裸项栉鰕虎鱼(Ctenogobius gymnauchen)、双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum))的急性毒性，同时进行了电缆绝缘油对裸项栉鰕虎鱼14 d延长毒性实验和电缆绝缘油对蒙古裸腹溞的慢性毒性。结果表明，电缆绝缘油在50%饱和溶解浓度下未对费氏弧菌产生明显的发光抑制作用；对牟氏角毛藻、凡纳滨对虾、裸项栉鰕虎鱼、双齿围沙蚕和菲律宾蛤仔等5种生物未表现出急性毒性影响，其LC50均大于饱和浓度；对卤虫的96 h-LC50为17.07%，LOEC为12.5%，NOEC为6.25%；对蒙古裸腹溞96 h-LC50为29.75%，LOEC为25.0%，NOEC为12.5%；电缆绝缘油对卤虫和蒙古裸腹溞有剧毒。对裸项栉鰕虎鱼成鱼14 d延长毒性LC50大于500 000 mg·L-1；对蒙古裸腹溞母溞存活数的NOEC为625 μg·L-1，LOEC为1 250 μg·L-1；对母溞存活期的NOEC为312 μg·L-1，LOEC为625 μg·L-1；对产胎数的NOEC为625 μg·L-1，LOEC为1 250 μg·L-1；对产幼溞数的NOEC为625 μg·L-1，LOEC为1 250 μg·L-1。

电缆绝缘油；海洋生物；毒性

在110 kV及以上电压等级的高压电缆线路中，目前普遍使用的是充油电缆，如500 kV海南联网工程。充油电缆主要适用于220 kV城网主干线、大型发电厂和枢纽变电站的进出线等重要场合，以满足供电可靠性的要求[1]。超高压充油电缆的重要特点是：当电缆受到外力破坏而发生少量漏油时，不必马上进行停电处理，而只需补油设备加入一些油，使检测故障点和修理的工作可以适当延长，从而提高联网工程运行的可靠性。电缆绝缘油的主要构成为线性烷基苯(LAB)，该组分为直链烷基苯洗涤剂的前体。我国LAB用途主要是转化成LAS，2004年我国LAB表观消费量为40万t[2]。Hansen等[3]预计每年约有200 t的LAB排入欧洲的污水处理系统。化学物的毒性效应是所有组成物质拮抗作用或抑制作用的综合结果，仅依赖一种生物的毒性研究结果探讨其对生态系统的毒性影响是片面，只有通过从生产者-消费者-分解者的完整的生物毒性实验才能评价电缆绝缘油的毒性大小以及对生态功能影响的强弱。目前针对LAB的安全评估主要是采用淡水的生物种类进行，本文采用8种不同生态位的海洋生物对用于超高压充油电缆的绝缘油开展生态毒性和评价，旨在为从海洋环境生态安全方面认识铺装于我国海域海底充油电缆断裂导致的溢油可能造成的生态后果提供科学依据。

1　材料与方法 (Materials and methods)

1.1受试物

电缆绝缘油，烷基苯系合成油，无色透明油性液体，密度为0.9 g·mL-1，分子量为243.165，溶解度0.041 mg·L-1，中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局提供。据气相色谱法分析，该电缆绝缘油主要成分为十碳烷基苯各种异构体，十一碳烷基苯各种异构体，十二碳烷基苯各种异构体和十三碳烷基苯各种异构体组成(相对百分含量分别为9.04%、31.66%、30.18%、29.14%)。

1.2仪器设备

德国Dr.Lange LumiStox发光细菌毒性综合分析系统、离心机(10 000 r·min-1)、电子搅拌机(IKA)、水下照度计(上海丘禾)、溶解氧测定仪(YSI)、电导率仪(METTLER TOLEDO)、pH计(METTLER TOLEDO)、电子天平(G & G)、分析天平(SARTORIUS)、高压灭菌锅、显微镜、微量移液器、水处理系统、充气泵、温度计、量筒、烧杯、玻璃缸(3 L，底面积约为300 cm2)、计时器、血球计数板、三角烧瓶、移液管、胶头滴管、玻璃棒、手抄网等。

1.3受试生物

费氏弧菌(NRRLB-11177)LCK491冻干粉(德国Dr. Bruno Lange GmbH)，实验前按照厂商提供的菌粉复苏液制备成菌悬液备用。

牟氏角毛藻：实验室自行培养。培养条件为连续光照，光照强度为3 500 lx左右，温度为26 ℃～27 ℃。采用处于指数生长期的同一瓶藻作为实验生物。

卤虫：取适量卤虫卵，加入稀释水，水温25 ℃、光照2 000 lx、充氧孵化20 h～24 h。采用同一批次卤虫无节幼体作为实验生物。

蒙古裸腹溞：取适量的怀卵蒙古裸腹溞在水温22 ℃～27 ℃，盐度26‰～30‰、自然光照条件下单独培养，收集蒙古裸腹溞Ⅰ龄幼体作为实验生物。

凡纳滨对虾：取自虾苗养殖场，仔虾在实验室驯养时间不少于3 d，驯养期间饲喂卤虫无节幼体。选用活力好、体色透明、大小一致的仔虾用于实验，仔虾体长约1 cm，重量约6 mg。

裸项栉鰕虎鱼：广东省实验动物监测所提供，采用实验室自繁殖的同一批次(孵出时间间隔不超过24 h)6日龄仔鱼作为实验生物。

双齿围沙蚕：本实验所采用成体沙蚕购自货源稳定、信誉较好的养殖场。实验前在实验室暂养1周。

菲律宾蛤仔：本实验所采用菲律宾蛤仔取自大亚湾近岸海滩，体长3～4 cm，体重6～12 g，实验前在实验室暂养1周。

1.4实验配置

本次实验所采用的溶液为电缆绝缘油水溶液，其制备方法为：按10 g·L-1的比例将海缆绝缘油样品与稀释水混合，2 000 r·min-1～3 000 r·min-1搅拌15 h，静置60 min，取下层水相部分作为待检母液，由于海缆绝缘油的水溶解度较低(溶解度约为0.041 mg·L-1)，因此认为该母液中海缆绝缘油含量已达到饱和溶解度，以各浓度组的海缆绝缘油浓度与母液浓度百分比表示该组浓度。另外，为了模拟溢油环境影响，取油水混和溶液作为待检溶液，增加一组蒙古裸腹溞、鰕虎鱼和蛤仔油水混和液的急性毒性实验。电缆绝缘油生物毒性实验溶液配置见表1。所有实验均设1个对照组和5个浓度组。急性毒性实验每组设置3个平行，14 d延长毒性鰕虎鱼实验每组设置2个平行，慢性毒性裸腹溞实验每组设置10个平行。

急性毒性实验和14 d延长毒性实验每个实验容器随机分放相应的实验生物10个，每24 h投喂1次，每24 h更换1次实验液，每天测定实验溶液水温、盐度、溶解氧和pH值，其中水温为25 ℃±1 ℃，盐度变化在2‰之内，溶解氧在5.4 mg·L-1以上，pH值变化不大于0.6，水质要素符合实验规范要求。每天观察和记录受试生物的死亡情况以及其他非致死效应，记录所有可观察效应。裸项栉虾虎鱼、双齿围沙蚕、凡纳滨对虾、菲律宾蛤仔试验前后不同浓度组受试生物死亡率为5%～15%，平均死亡率为5%；牟氏角毛藻、卤虫和蒙古裸腹溞实验前后生物存活情况见图1。

裸腹溞慢性毒性实验每个实验容器随机分放1个蒙古裸腹溞Ⅰ龄幼体，实验时间为9 d，每天投喂适量单细胞藻液，每天记录母溞存活数和新生幼溞个数，并及时移出各实验容器内新生的幼溞。每48 h更换实验溶液，记录水温、盐度、溶解氧和pH值。

表1　电缆绝缘油毒性实验浓度配置(急性毒性实验)

图1　电缆绝缘油暴露实验前后受试生物存活情况Fig. 1　The survival status of organisms in toxicity tests of cable insulating oil

1.5数据处理

对于急性毒性试验数据，实验结束后根据受试生物的死亡情况，试验结果取重复样的平均值，按浓度对数-概率单位换算，用线性内插法计算半数致死浓度(LC50)。

若试验浓度组出现试验生物死亡，对试验结果进行正态分布和方差齐次检验，如符合正态检验和方差齐次检验则采用参数检验方法(Dunnett’s检验)判定NOEC值。如不符合正态检验或方差齐次检验则采用非参数秩检验方法(Steel’s多对一检验)判定最大无影响浓度(NOEC)值。实验数据采用统计软件SPSS17.0 for Windows软件进行计算，采用ANOVA法和一次Dunnett’s检测计算NOEC和最低可观察效应浓度(LOEC)值。

实验数据采用统计软件SPSS17.0 for Windows软件中的Probit模块(概率单位回归)求出LC50值，然后通过处理换算成毒性单位(TUa)，进一步量化对比样品毒性。依据美国环境保护局(USEPA)对稀释废水的毒性单位之计算方式(USEPA NPDES Permit Writers’ Manual, 2010)[4]，使用100除以LC50时的稀释倍率，即TUa=LC50/100，当LC50<50%时，可采用TUa=0.02×LC50。根据毒性单位TUa的计算方式，可知TUa值代表了半致死浓度相对于实验使用液浓度的稀释倍数。因此，TUa值越大就意味着达到半致死浓度所需要的稀释倍数越大，毒性越强。

2　结果和分析(Results and analysis)

2.1实验结果

表2为本次实验所获急性毒性和延长毒性实验结果。不同生态位生物对电缆绝缘油敏感性差异明显，8种实验生物中，电缆绝缘油对牟氏角毛藻、凡纳滨对虾、裸项栉鰕虎鱼、双齿围沙蚕和菲律宾蛤仔等5种生物未表现出毒性影响，在50%饱和溶解浓度下未对费氏弧菌产生明显的发光抑制作用。不同浓度电缆绝缘油水溶液未对裸项栉鰕虎鱼和菲律宾蛤仔产生明显的毒性影响，在浓度分别高达22 500 mg·L-1和45 000 mg·L-1时，裸项栉鰕虎鱼和菲律宾蛤仔存活率均为100%。

相较于上述6种生物，电缆绝缘油对另外2种小型甲壳类生物则表现出明显的毒性效应，对卤虫的96 h-LC50值为17.07%，NOEC值为6.25%；对蒙古裸腹溞的72 h-LC50值为29.75%，NOEC值为12.5%；荷载率毒性测试中电缆绝缘油对蒙古裸腹溞的72 h-EL50(EL50为半数效应载荷浓度,即海缆绝缘油与含水介质之比)值为11.9 mg·L-1，NOEC值为5.0 mg·L-1；可见，海缆绝缘油对卤虫的毒性要略高于蒙古裸腹溞。鉴于电缆绝缘油的溶解度为0.041 mg·L-1，由此可知，电缆绝缘油对卤虫的96 h-LC50值为0.0070 mg·L-1，NOEC值为0.0026 mg·L-1；对蒙古裸腹溞的72 h-LC50值为0.0122 mg·L-1，NOEC值为0.0051 mg·L-1。

表3为裸腹溞9 d繁殖毒性实验数据统计分析表。由表3可知，电缆绝缘油对蒙古裸腹溞母溞存活数的NOEC为625 μg·L-1，LOEC为1 250 μg·L-1；对母溞存活期的NOEC为312 μg·L-1，LOEC为625 μg·L-1；对产胎数的NOEC为625 μg·L-1，LOEC为1 250 μg·L-1；对产幼溞数的NOEC为625 μg·L-1，LOEC为1 250 μg·L-1。

2.2毒性分级

据有关资料，目前世界上已建的交流超高压跨海联网工程中，如加拿大温哥华500 kV跨海联网工程、欧洲西班牙至摩洛哥400 kV跨海联网工程和2009年投入营运的500 kV海南联网工程，使用的均为超高压充油电缆[5-6]。目前针对超高压充油电缆入海，国内无相应的、统一的毒性分级标准。针对可能入海的油田化学剂，国内学者根据不同的试验样品、试验生物和毒性试验结果各自提出了适用于各自研究项目的毒性分级表[7-11]，目前，国内外尚未形成统一的入海化学剂生物毒性分级标准。综合各家毒性分级的特点以及本研究电缆绝缘油和实验生物特点，发光细菌的毒性分级参见MICROTOX急性毒性标准(表4[8,10-13])，暴露于电缆绝缘油水溶液的裸项栉鰕虎鱼和菲律宾蛤仔的毒性分级参见表4的EL50载荷率，其余实验生物的急性毒性分级参见表4的TUa和表4的LC50。电缆绝缘油的生物毒性结果见表5。由此可知，电缆绝缘油对卤虫和蒙古裸腹溞有剧毒。

通常认为安全浓度为96 h-LC50值的0.1～0.01倍[12]，本实验采用安全系数0.10计算卤虫和蒙古裸腹溞的安全浓度(表6)，并取电缆绝缘油对其中最敏感生物的安全浓度做为电缆绝缘油对海洋生物的安全限值，由此可知，电缆绝缘油的安全限值为0.0007 mg·L-1。

表2　电缆绝缘油生物毒性评估实验结果(急性毒性和延长毒性)

注：电缆绝缘油组成为9.04% C10，31.66% C11，30.18% C12，29.14% C13。LC50为半致死浓度，EC50为半效应浓度，LOEC为最低可观察效应浓度，NOEC为最大无影响浓度，EL50为半数效应载荷浓度，TUa为毒性单位。

Note: The contribution of cable insulating oil is 9.04% C10, 31.66% C11, 30.18% C12 and 29.14% C13. LC50means half lethal concentration, EC50means half effective concentration, LOEC means the lowest observed effect concentration, NOEC means no observed effect concentration, EL50means median effect load，TUa means toxic unit.

表3　裸腹溞9 d繁殖毒性实验数据统计分析表(P值)

注：表中数值为各浓度组各个与对照组差异显著性分析P值；“*”表示P<0.05，即差异显著。

Note: The values in the table were the significant difference analysis value (P value) for each concentration group and the control group. “*” means significant difference and P<0.05 .

表4　电缆绝缘油急性生物毒性分级[8,10-13]

注：“-”表示无此项分级。

Note:“-” means lacking the level.

表5　电缆绝缘油的生物毒性

2.3电缆绝缘油对蒙古裸腹溞的慢性毒性

表7列出电缆绝缘油对蒙古裸腹溞的慢性毒性。由表7可知，电缆绝缘油对蒙古裸腹溞慢性毒性的LOEC为625 μg·L-1；因此可知电缆绝缘油最大允许浓度(MATC)值介于312 μg·L-1～625 μg·L-1间。电缆绝缘油的主要成分直链烷基苯的溶解度为0.041 mg·L-1，由此可知，电缆绝缘油是属于不溶于水的物质，其饱和溶解度在其最大允许浓度值的范畴内。

急性毒性实验主要考察毒物的致死效应，慢性毒性实验可以深入评价毒物的毒性强度，如对生长和生殖的影响[14]。两者结合能够更准确地反映毒物对该生物的影响。例如根据电缆绝缘油对蒙古裸腹溞急性毒性的LOEC为10 mg·L-1和慢性毒性的LOEC为1.25 mg·L-1，可计算出慢性毒作用带即两者比值[15]为8，该值越大表明此毒物引起慢性中毒的可能性越大。电缆绝缘油对蒙古裸腹溞为重毒，其慢性毒作用带小于10，说明电缆绝缘油引起海洋生物慢性中毒的可能性较小。

3　讨论(Discussion)

本次实验结果表明，电缆绝缘油对发光细菌、海洋微藻、鱼类、对虾、多毛类和贝类等生物的毒性影响甚微，对鱼类和贝类载荷率指标均远高于20 000 mg·L-1；对卤虫和枝角类等小型甲壳类生物表现出极强的毒性，对卤虫的无效应浓度值为0.0026 mg·L-1，属于剧毒；对海洋生物的安全限值为0.0007 mg·L-1。当水体中电缆绝缘油浓度在0.0026 mg·L-1以下时，不会对实验生物的存活产生明显可见的毒性影响；浓度在0.0026 mg·L-1以下时，可以认为对海洋生物是安全的。有研究表明烷基化合物会破坏蛋白质的二、三级结构进而干扰甲壳类蜕皮、胸部分节和胸部附肢的形成，电缆绝缘油对卤虫等小型甲壳类动物表现出较强的毒性可能与此有关。

在Gledhill等[16]的研究中，在表层具有明显的直链烷基苯溶液层的水体中，未见斑马鱼产生不良反应。本次实验研究中，在类似的水体环境中，在表层完全覆盖一层电缆绝缘油的水体中，载荷浓度分别高达22 500 mg·L-1和45 000 mg·L-1，未见其对裸项栉鰕虎鱼和菲律宾蛤仔产生可见的不良反应。表8列出其他学者或机构开展各种直链烷基苯水生生物毒性实验的结果[16-23]。由表可见，同一种受试生物，其效应浓度结果差异较大，这是因为直链烷基苯为难溶物质，其效应浓度可以用其载荷率进行毒性效应结果计算，也可以用饱和溶液稀释进行毒性效应计算。对微藻而言，Gledhill等[16]的羊角月牙藻、Moreno等[21]的四尾栅藻与本次研究的牟氏角毛藻结果相似，未见直链烷基苯类油剂物质产生的抑制效应；对甲壳类生物来说，直链烷基苯类油剂物质对拟糠虾、钩虾、摇蚊无明显毒性效应，对溞类毒性结果不完全一致，大型溞和蒙古裸腹溞的均表现出敏感性，卤虫也具有敏感性；通过各个学者和本次研究结果可知，直链烷基苯类油剂物质对多种鱼类未产生致毒性，对底栖生物的摇蚊幼虫、多毛类沙蚕和贝类蛤仔均无毒性。卤虫和蒙古裸腹溞均隶属于甲壳动物的鳃足纲，是一类具扁平叶状附肢，高度分化的小型甲壳动物，拥有悠久的演化历史，是比较原始的类群，绝大多数生活在淡水中，仅少数分布于海洋。相对于其他受试生物，卤虫和蒙古裸腹溞为较为原始的小型甲壳动物，通常被认为是最敏感的受试生物之一。参照直链烷基苯的溶解度为0.041 mg·L-1，则表8中除了大型溞和斑马鱼，效应浓度在溶解度范围内，其他生物毒性实验效应浓度均远远高出饱和浓度。表8所列直链烷基苯水生生物历史毒性实验受试生物均为淡水生物种类，本次实验生物均为海洋生物，并且补充了2种底栖生物，弥补了以往实验的空缺，更具有针对性的生态毒理学意义。不同生态位生物对电缆绝缘油的敏感性差异明显，此类差异的存在和各个种群生命结构和直链烷基苯的作用机理有关。因此只有建立综合考虑水生微生物、浮游植物、浮游动物和鱼虾类等多种海洋生物毒性数据组成的水生态基准，才能全面系统地了解和评价其海洋生态毒性。

表6　电缆绝缘油对卤虫和蒙古裸腹溞的安全浓度

表7电缆绝缘油对蒙古裸腹溞的慢性毒性

Table 7The chronic toxicity of cable insulating oil to Moina mongolica

受试生物TestorganismsNOEC/(μg·L-1)LOEC/(μg·L-1)存活Survival生殖Reproduction生长Growth存活Survival生殖Reproduction生长Growth蒙古裸腹溞(Moinamongolica)62562531212501250625

表8　直链烷基苯水生生物毒性实验结果[16-23]

4　实例应用(Case study)

将本研究结果直接用于500 kV海南联网工程溢油生态安全评价中。海洋生物食物链是捕食生物与被捕食生物之间一个错综复杂的关系，电缆绝缘油的泄露产生的污染可能会以某种方式破坏或消除这一食物链中一个重要组成部分，从而使生态平衡失调。枝角类是海洋生物的主要生物类群，亦是经济鱼类的主要饵料来源，是海洋生态系统中物质和能量传递重要环节。

根据联网工程的环境影响报告书[24]：溢油事故发生后，溢油漂移扩散基本沿主要涨落潮流方向东-西向分布，溢油点浓度沿路由方向扩散范围基本控制在路由附近海域，最高油浓度主要集中在溢油口附近，约为0.045 mg·L-1；随着时间的变化，表、底层油浓度扩散到0.02 mg·L-1的范围均在500 m以内；扩散到0.01 mg·L-1的范围在950 m以内。通过本次研究可知，溢油事故发生后溢油点(位于海床)附近海域浮游植物、游泳生物和底栖生物受到的影响不大，水体中海缆绝缘油含量达到0.01 mg·L-1则会引起枝角类死亡，溢油点1 000 m范围内的枝角类无法存活；海缆绝缘油不溶于水且比重比水小，很快就在海水表面形成油膜层，油膜层随着风海流转移，其附近水层中枝角类无法生存。

根据电缆路由海区浮游动物调查[24-25]结果可知：2004年8月底到9月初电缆路由海区仅在涨潮时澄迈湾口的一个调查站检出一种枝角类，即鸟喙尖头溞，其个体数量为8.46个·m-3，占浮游动物总个体数量的1.9%，涨潮时其余5个调查站和落潮时所有浮游动物调查站均未检出枝角类。

2009年2月底至3月初电缆路由海区设置了8个浮游动物调查站，获得浮游动物13类71种，平均密度为134.8个·m-3，未检出枝角类。

由此可知，电缆路由海区浮游动物中枝角类仅占极小的比例。仅从琼州海峡北岸海事部门统计数据来看，2011年琼州海峡备案水域共发生水上交通事故9起(小事故8起，一般事故1起)，其中碰撞事故5起，搁浅事故3起，自沉事故1起，事故导致2艘船舶沉没。由此可见，琼州海峡通航环境复杂，水上交通事故易发。若海底电缆发生突发性事故致使电缆绝缘油排放至电缆路由海区中，由于海区中对电缆绝缘油极其敏感的枝角类占有的比例较小，在短时间内对海区水生生物种类组成和数量水平的影响不大。目前研究结果可知，电缆绝缘油对小型甲壳动物鳃足纲的卤虫和溞类毒性大，电缆绝缘油对浮游动物的钩虾和糠虾无急性毒性，若发生溢油，需要密切关注海区浮游动物小型甲壳类种类和数量的变化，建立相应的应急机制。

综上所述，随着用电需求量的逐渐增加，电线电缆市场需求量大大增加，其中高压和超高压电缆的使用比例越来越大。各种类型的电缆中，以填充绝缘油作为绝缘介质的充油终端在高压电缆终端中占有相当大的使用比例。我国海域有6 000多个岛屿，1万多公里的海岸线，岛屿之间电力的传输，国家之间的通信，离不开海底的电缆。岑贞锦等[26]、赵刚等[27]对超高压充油电缆绝缘油的生态毒性进行了初步研究，本研究成果与其部分水生生物急性毒性成果相一致，本研究为进一步深入开展电缆绝缘油海洋生物毒性测试，完善电缆绝缘油的生物毒性数据库，为日益增加的超高压和特高压跨海电力联网工程提供技术指标服务，保护海洋生态环境具有重要的意义。

致谢：感谢广东省实验动物监测所李建军及其团队人员对本项目生物毒性实验提供的帮助和支持；感谢国家海洋局南海环境监测中心吕意华博士在文章修改中给予的帮助。

通讯作者简介：蔡伟叙(1967—)，男，海洋工程硕士，教授级高工，主要研究方向海洋物理和生态环境分析。

[1]李祥忠, 王夏慧, 蔡兴波. 高压充油电缆与交联聚乙烯电缆的比较[J]. 广东电力, 1996(2): 31-34

[2]白子武, 赵玲, 姜天英. 直链烷基苯市场情况及发展预测[J]. 日用化学品科学, 2006, 29(8): 1-3

Bai Z W, Zhao L, Jiang T Y. Market situation and development of linear - alkybenzene [J]. Detergent & Cosmetics, 2006, 29(8): 1-3 (in Chinese)

[3]Hansen B G, Munn S J, Schoening G, et al. European Union Risk Assessment Report: Benzene C10-13 Alkyl Derivs [R]. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, Environment and Quality of Life, 2000

[4]U. S. Environmental Protection Agency. NPDES Permit Writers’ Manual [S]. Washington DC: U. S. Environmental Protection Agency, 2010

[5]陈凌云, 朱熙樵. 加拿大本土至温哥华岛500kV交流海底电缆工程[J]. 国际电力, 2005, 9(1): 48-50

Chen L Y, Zhu X Q. 500kV AC submarine cable link from mainland Canada to Vancouver Island [J]. International Electric Power for China, 2005, 9(1): 48-50 (in Chinese)

[6]陈凌云, 朱熙樵, 李泰军. 海南联网工程海底电缆的选择[J]. 高电压技术, 2006, 32(7): 39-42

Chen L Y, Zhu X Q, Li T J. Choice of submarine cable of Hainan Interconnection Project [J]. High Voltage Engineering, 2006, 32(7): 39-42 (in Chinese)

[7]易绍金, 向兴金, 肖稳发, 等. 油田化学剂生物毒性的测定及其分级标准[J]. 油气田环境保护, 1996, 6(3): 45-49

Yi S J, Xiang X J, Xiao W F, et al. Determination of biological toxicity of oil field chemicals and its classification standard [J]. Environmental Protection on Oil & Gas Fields, 1996, 6(3): 45-49 (in Chinese)

[8]杨晓霞, 周启星, 王铁良. 海上石油生产水的水生生态毒性[J]. 环境科学学报, 2008, 28(3): 544-549

Yang X X, Zhou Q X, Wang T L. Biomonitoring of the aquatic ecotoxicity of marine oil production effluent [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2008, 28(3): 544-549 (in Chinese)

[9]李秀珍, 李斌莲, 范俊欣, 等. 油田化学剂和钻井液生物毒性检测新方法及毒性分级标准研究[J]. 钻井液与完井液, 2004, 21(6): 44-46

Li X Z, Li B L, Fan J X, et al. A new testing method of biotoxicity and toxicity grading standard for oilfield chemicals and drilling fluids [J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2004, 21(6): 44-46 (in Chinese)

[10]居荫诚, 解世文, 吕刚. 应用发光细菌检测润滑油急性生物毒性评定方法的研究[J]. 润滑与密封, 2005(5): 129-132

Ju Y C, Xie S W, Lv G. Studies on evaluating approach by applying luminescent bacteria to inspect acute toxicity of lubricants [J]. Lubrication Engineering, 2005(5): 129-132 (in Chinese)

[11]张聪, 陈聚法, 赵俊, 等. 乍得油区环保钻井液的水生生态毒性评价[J]. 渔业科学进展, 2011, 32(6): 128-134

Zhang C, Chen J F, Zhao J, et al. Assessment on aquatic eco-toxicity of environment friendly drilling fluid in Chad Lake oildom [J]. Progress in Fishery Sciences, 2011, 32(6): 128-134 (in Chinese)

[12]周永欣, 章宗涉. 水生生物毒性实验方法[M]. 北京: 农业出版社, 1989

[13]国家环境保护总局, 国家技术监督局. 水质 急性毒性的测定 发光细菌法[S]. 北京: 中国标准出版社, 1996: 1-7

[14]国家环境保护局. 水生生物监测手册[M]. 南京: 东南大学出版社, 1993

[15]孔志明, 许超. 环境毒理学[M]. 南京: 南京大学出版社, 1995

[16]Gledhill W E, Saeger V W, Trehy M L. An aquatic environmental safety assessment of linear alkylbenzene [J]. Envornmental Toxicology and Chemistry, 1991, 10: 169-178

[17]Calcinai D, Cavalli L. Aquatic toxicity of linear alkylbenzene [J]. Tenside Surfactant Detergent, 2001, 38: 52-54

[18]Huls A G. Modified Sturm Test N. 29. [R]. Marl, Germany, 1987

[19]Fernandez C, Alonso C. Prolonged acute toxicity study on zebrafish (Danio rerio) exposed to linear alkyl benzenes (LAB) [R]. Madrid, Spain: Laboratory for Ecotoxicology, 2000

[20]Verge C, Bravo J. Acute toxicity of linear alkylbenzene (LAB) to Daphina magna [J]. Tenside Surfactant Detergent, 1999, 36: 127-129

[21]Moreno A, Verge C. Assessment of aquatic solubility and ecotoxicity of LAB (linear alkylbenzene) on different organisms [C]. Milano, Italy, Proceedings of the CESIO 5th World Surfactants Congress, 2000

[22]RBM (Istitudo di Ricerche Biomediche A, Marxer RBM). European Commercial Linear Alkylbenzene (LAB), CAS No. 67774-74-7, Acute immobilization study in Daphia magna (C. 2 EEC G. L.), Report Esp. 960803, June 9, 1997 [R]. RBM, 1997

[23]TNO, Environmental and energy research. The acute aquatic toxicity of alkylbenzenes, Progress report No. 1 for 1990 and 1991, Nov. 18, 1991

[24]国家海洋局南海海洋工程勘察与环境研究院. 南方电网与海南电网联网工程(海底电缆部分)海洋环境影响报告书(报批稿)[R]. 广州: 国家海洋局南海海洋工程勘察与环境研究院, 2005

[25]国家海洋局南海工程勘察中心. 南方电网与海南电网联网海底电缆保护施工海洋环境影响专题报告(报批稿)[R]. 广州: 国家海洋局南海工程勘察中心, 2009

[26]岑贞锦, 赵刚, 张宇鑫. 一种超高压自容式海底充油电缆绝缘油的毒性研究[J]. 电子世界, 2014(12): 461-463

[27]赵刚, 岑贞锦, 何才豪. 超高压海底充油电缆绝缘油的生物安全性研究[J]. 机电信息, 2014(15): 173-174

◆

Toxicity of Insulating Oil to Marine Organisms

Wei Guiqiu, Cai Weixu*, Zheng Yanjing, Lv Xiangli, Yi Bin, Xu Zhibin, Chen Jiahui

South China Sea Environmental Monitoring Center, SOA, Guangzhou 510300, China

16 April 2015accepted 10 July 2015

The tremendous economic benefit was achieved with the construction of extra high voltage cable net. However, the public suffered the increasing environmental risk. In order to find out the potential effect of insulating oil to the ecosystem, standard tests were applied to study the acute toxicity of insulating oil to Vibrio fischeri, Chaetoceros muelleri, Artemia sp., Moina mongolica, Litopenaeus vannamei, Ctenogobius gymnauchen, Perinereis aibuhitensis, Ruditapes philippinarum. The 14 days prolonged acute toxicity to Ctenogobius gymnauchen and the chronic toxicity to Moina mongolica were tested at the same time. The results showed that there was no significant inhibition of bioluminescence to Vibrio fischeri, and no obvious acute toxicity to Chaetoceros muelleri, Litopenaeus vannamei, Ctenogobius gymnauchen, Perinereis aibuhitensis, Ruditapes philippinarum. The LC50, LOEC, NOEC to Artemia sp. were 17.07%, 12.5%, 6.25% after 96 h exposure to insulating oil and 29.75%, 25.0%, 12.5% to Moina mongolica respectively. It is revealed that the cable insulating oil had extreme toxicity to Artemia sp. and Moina mongolica. The NOEC, LOEC for survival rate as well as the birth rate of female Moina mongolica were 625 μg·L-1and 1 250 μg·L-1. The NOEC, LOEC for survival time of female Moina mongolica were 312 μg·L-1and 625 μg·L-1.

insulating oil; marine organisms; toxicity

南海分局海洋科学技术局长基金研究项目(1428)；海洋公益性行业科研专项(201102001)

韦桂秋(1977-)，女，工程师，研究方向为海洋生态毒理学和海洋环境分析，E-mail: weiguiqiu@126.com

Corresponding author)， E-mail: scsemc@163.com

10.7524/AJE.1673-5897.20150416004

2015-04-16 录用日期：2015-07-10

1673-5897(2015)6-253-11

X171.5

A

韦桂秋, 蔡伟叙, 郑琰晶, 等. 超高压工程电缆绝缘油对海洋生物的生态毒性效应[J]. 生态毒理学报，2015, 10(6): 253-263

Wei G Q, Cai W X, Zheng Y J, et al. Toxicity of insulating oil to marine organisms [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(6): 253-263 (in Chinese)