海上溢油以及船舶漏油事件频发,造成我国渤海湾石油烃污染日趋严重,海洋大型底栖动物数量和种类急剧下降,海洋环境风险剧增,而渤海湾沉积物中石油烃对大型底栖动物污染毒理机制不清,导致渤海湾海洋环境修复缺乏理论与技术依据。故本研究团队对渤海湾沉积物及大型底栖动物群落进行了长期监测,本文通过对结果进行数据分析,并开展沉积物中石油烃对优势种四角蛤蜊毒性模拟实验,研究渤海湾沉积物中石油烃对大型底栖动物的影响,从群落水平、个体水平和细胞水平三个层面来研究大型底栖动物对沉积物中石油烃污染的响应。阐明渤海湾沉积物中石油烃对大型底栖动物污染毒理过程,明确优势种四角蛤蜊对石油烃污染的响应机制,为渤海湾的海洋环境治理和生态修复提供理论和技术依据。主要研究结论如下:(1)根据2004-2017年间渤海湾沉积物中油类含量和大型底栖动物的调查数据,对沉积物中石油烃含量的时空变化以及大型底栖动物群落的物种组成、优势种、丰度、生物多样性及群落结构进行分析。分析得出沉积物中石油烃含量在14年间的总趋势为逐渐上升,其中最低年平均值出现在2004年为15.4μg/g,最高年平均值出现在2017年为299.71μg/g,空间上渤海湾由南到北石油烃含量总体呈逐渐增加,由近岸到远岸逐渐降低的趋势。14年间大型底栖动物总物种数为228种;优势种主要以软体动物为主,随着时间的推移节肢动物和环节动物占比明显增加,耐污型优势种增多且环节类优势种明显增加;年平均丰度在时间上2012-2014年有明显的上升,出现小型化现象,在空间上由南到北呈现明显下降趋势;生物多样性指数采用SPSS软件在99%的置信区间进行单因素方差分析得出,香农威纳多样性指数H’和物种丰富度指数d在14年间存在极显著差异(P﹤0.01)。总体上,渤海湾沉积物中石油烃的含量的变化对大型底栖动物群落结构有一定的影响。(2)优势种四角蛤蜊在96小时石油烃暴毒实验中,四角蛤蜊体重变化趋势为随着暴毒时间的延长处理组体重呈下降趋势,且染毒处理组的体重低于对照组。96小时死亡率随着浓度增大逐渐增加,1600 mg/kg的四角蛤蜊死亡率最大。总体上,96小时石油烃毒性实验对四角蛤蜊生长发育有一定影响。(3)在96小时石油烃毒性实验中,四角蛤蜊的生理生化指标过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)四种抗氧化酶存在一定的时间-效应和剂量-效应。在时间-效应上,POD、GST随着暴露时间的递增呈现先下降后上升的趋势,SOD呈现先下降后上升再下降的趋势,CAT呈现先上升后下降的趋势;在剂量-效应上由于各个时间段略有差异,总体上POD、CAT呈现先升后降再升的趋势,SOD、GST呈现先升后降再升再降的趋势,并对不同浓度组的四种酶活性用SPSS分别在95%和99%的置信区间进行单因素方差分析,得出不同浓度组四种酶的活性均存在不同程度的显著性差异和极显著性差异。