江厦湾网箱养殖鱼体内重金属的积累、分布与环境效应

江厦湾网箱养殖鱼体内重金属的积累、分布与环境效应 江厦湾网箱养殖鱼体内重金属的积累、分布 与环境效应 第24卷第3期 2005年9月 浙江海洋学院学报(自然科学版) JournalofZhejiangOceanUniversity(NaturalScience) Vo1.24No.3 SCp.,2005 文章编号:1008—830X(2005)03—0227—04 江厦湾网箱养殖鱼体内重金属的 积累,分布与环境效应 江锦花,梁华定,余文翎2,蒋家骅s (1.台州学院生命与医药化工学院,浙江临海317000;2.温岭渔业与环境监测站,浙江温岭317500; 3.临海市环境监测站,浙江临海317000) 摘要:对江厦湾网箱养殖鱼类—黑鲷,鲈鱼,红鲈体内组织中重金属Cd,Cr,zn,Cu,Pb 的含量进行分析,同时测定该鱼 类生长环境中海水的重金属含量,结果表明:在不同鱼体的不同组织中,各种重金属含量差异显着,肌肉中重金属含量较少, 而鳃和鳍中含量较高;通过比较发现,鱼样体内组织中重金属的含量,与该鱼类生长环境中海水的重金属含量存在正相关的 关系:该区域海水中重金属zn,Cu,Pb的含量明显高于其它区域. 关键词:网箱养殖;鱼体;海水;重金属;含量;差异 中图分类号:$965.3文献标识码:A TheAccumulation,DistributionandEnvironmental ImpactsofHeavyMetalsinFishCultured atNetCageinJiangxiaBay JIANGJin-hua,LIANHua-ding1,YUWen-ling2,etal (1CoUegofLifeScience,PharmaceuticalandChemicalEngineering,TaizhouUniversity,Linhai317000; 2.FisheriesandEnvironmentMonitoringStationofWenling,Wenling317500,China) Abstract:ThestudywascarriedouttoanalysetheconcentrationofheavymetalsCd,Cr,Zn,Cu,Pbin fish--BlackSeaBream,WeeverandsheepsheadatcagecultureinJiangxiabay,meanwhile,todeterminethe concentrationofheavymetalsCd,Cr,Zn,Cu,Pbintheseawaterwherethefishsurvive.Theresultswereas follows:Heavymetalscontentsindifferentfishesanddifferentpartsofthesamefishhadsignificantdifference, andwerelessinfishSmuscles.moreinthebranchiasandfines.Heavymetalscontentsinwaterandfishes wereidenticalandinthiswaterweremorethanotherwaters. Keywords:cagecultureareas;fish;seawater;heavymetals;contents;difference 重金属是一类典型的积累性污染物,可通过食物链逐渐传递富集,在某些条件下可 以转化为毒性更大 的金属有机化合物,过高的重金属浓度对植物及鱼类影响显着,康勤等对长江口 滩涂湿地重金属的分布 作了研究,结果发现,重金属在长江口生态系统中有明显的生物放大效应[】1.最新 研究还发现,一种生长于 收稿日期:2005—01—18 基金项目:台州市科技项目(044206),温岭市科技项目资助. 作者简介:江锦花(1965一),女,浙江温岭人,高级师,研究方向:环境监测 浙江海洋学院学报(自然科学版)第24卷 矿业区的水生蜗牛能检测l0g/L以下的锌和镉,并能在高浓度的锌和镉环境中生 存,是因为它具有先 天和后天适应该环境生存的能力圆.江厦湾是乐清湾的主要支港湾,乐清湾是我国具有重要意义的海湾之 一 ,属半封闭型海湾[31,水产养殖业发达,以缢蛏Sinonovactda,牡蛎Ostreavivularis,泥蚶Tegillarc口granos口 三大贝类苗种基地与增养殖而在浙江以至全国久负盛名[41,近几年来,网箱养鱼(主要品种有鲈鱼,黑鲷, 红鲈等),低坝高网养殖锯缘青蟹Scyllaserratd51等技术迅速发展,取得了较好的经济效益.但是,随着路桥 峰江及周边三个乡镇拆解业的兴起,拆解场点排污口河道底泥受到重金属和矿物油的严重污染[63.部分废 水可能通过江厦排涝隧洞进入乐清湾江厦支港湾,对该区域的生态环境造成危害.由于网箱养殖区内鱼 类的游动范围小,对生长环境中的污染物的富集具有相对稳定性和代表性.因此,通过对该水域网箱养殖 鱼类体内重金属累积分布及环境效应的研究,可以了解该水域重金属的污染状况.了解不同生物体对污染 物的富集能力,为今后乐清湾养殖业的发展和管理提供参考依据. 1材料与方法 1.1试剂与仪器 1.1.1试剂:硝酸(优质纯),高氯酸(优质纯),重铬酸钾(99.99%),高纯Cu粉(99.999%),高纯Pb粉(99.999%), 高纯zn粉(99.999%),高纯Cd粉(99.999%),二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC),四氯化碳,氨水,柠檬酸胺 均为分析纯. Cr(VI)1mg/mL:精确称取一定量经120.c烘至恒重的重铬酸钾,用1%硝酸稀释而成. Cu(?)1mg/mL,Pb(?)1mg/mL,Zn(?)1mg/mL,Cd(?)1mg/mL溶液均按海洋监测规范[63标 准配制,再用1%硝酸逐级稀释成所需浓度. 水样采集所需的聚乙烯样品瓶,聚乙烯过滤漏斗,0.45p,m玻璃纤维滤膜等在稀硝酸中浸泡1d后. 再分别用高纯水冲洗,聚乙烯袋包装好后待用. 实验所需用水均为高纯水(电导率l8.2S?m). 1.1.2仪器:sASyster光谱仪(美国Thermo公司). 1.1.3仪器工作条件:原子吸收分光光度计的工作参 数,见表l. 1.2样品采集与制作 1.2.1样品采集 生物样品采集于2004年l2月,选择江厦支港湾 3个点(28.20.717N,121.14.498E;28.20.796N, 121.14.642E;28.20.780N,121.14.507E),每个点 表1仪器工作条件 Tab.1Theapparatusparameters 取黑鲷,鲈鱼,红鲈3种鱼样,每个样品为0.5kg左右的鱼各3尾,共采集9个样品,采获的鱼样分别装入 洁净的塑料袋,排去袋中空气.同时采集鱼体生长环境的表层水样,现场过滤,滤液中加入稀硝酸酸化至 pH<2.0,密封后带回实验室冷藏保存,在15d内完成样品分析. 1.2.2样品制作 鱼样用自来水冲洗干净,并用高纯水淋洗.经解剖取鳍,鳃,肌肉共3部分,分别剪碎后于80?烘干, 研细后,待测. 1.3样品中重金属离子分析 1.3.1鱼样消化 准确称取1.0g干样于50mL高型烧杯中,加10mL硝酸,盖上表面皿,于电热板上低温加热至泡沫 基本消失;取下烧杯,冷却后加10mL硝酸,盖上表面皿,于电热板上加热至溶液澄 清,移去表面皿,蒸至 近干,冷却后,加5mL高氯酸,加热10min,移去表面皿,加热并蒸至白烟冒尽,冷却后,加少量1%硝酸 微热溶解,全量转入10mL容量瓶中,用1%硝酸定容,混匀,制得样品消化液,同时制备样品空白液. 1.3.2海水样品中重金属Cd,zn,Cu,Pb的提取 第3期江锦花等:江厦湾网箱养殖鱼体内重金属的积累,分布与环境效应 取水样500mL于500mL梨形分液漏斗中.加30%柠檬酸胺5mL.加0.2%溴百里酚兰指示剂5 滴,用氨水调至蓝色(oH为7,8),加2%DDTC5mL,摇匀后,加四氯化碳15mL,振荡4min,静置分层,将 有机相放人50mL比色管中,准确加入4:1硝酸:双氧水混合液0.5mL,立即振荡1min,使螯合物充分破 坏分解,再准确加入高纯水9.5mL,加盖摇匀后,静置分层,取水层待测,同时制备样品空白液. 1.3.3海水样品中总铬的消化和提取 参照海洋监测规范印中总铬消化方法进行消化和提取. 取水样250mL于500mL锥形瓶中,加二甲基黄指示剂5滴,用盐酸调至浅橙色.加5滴高锰酸钾, 在水浴上加热10min,并保持微紫红色不变,全量转入250mL梨形分液漏斗中,加5mL苯二甲酸氢钾缓 冲液(pH=3.8)和2%--乙氨基二硫代甲酸钠5mL,摇匀后,加甲基异丁酮10mL,振荡3min,静置分层, 取有机相待测.同时制备样品空白液. 1.4样品中重金属离子含量的测定 制备好的鱼样消化液和水样提取液,采用火焰原子吸收分光光度法测定Cd,Cr,zn,Cu,Pb的含量. 2结果与讨论 2.1标准曲线的制作 用各离子标准溶液,按仪器工作条件测定制作Cd,Cr,zn,Cu,Pb的标准曲线,线性方程及相关性,结 果见表2. 2.2鱼体中重金属的含量 按仪器工作条件测定了黑鲷,鲈鱼, 红鲈三种鱼样各组织中重金属Cd,Cr, zn,Cu,Pb的含量,结果见表3. 在黑鲷各组织器官中,重金属Cd, Cr的含量为鳃>鳍>肌肉,zn,Cu,Pb的 含量则在鳍中最高,鳃次之,肌肉中极 少.在鲈鱼和红鲈各组织器官中,重金属 Cu,Zn,Cd,Cr,Pb的含量则在鳍中最高, 鳃次之,肌肉中极少. 表2校准曲线回归方程及其参数(凡=6) Tab.2Regressionequationsofthecalibrationcurves andtheconcentrationrange(n=6) 注:A为吸光值,c为浓度(g,nd). 表3重金属Cd,Cr,zn,Cu,Pb在鱼样各组织器官的含量(凡=6) Tab.3ThecontentsofheavymetalsCd,Cr,Zn,Cu,Pbinfish(n=6) 浙江海洋学院学报(自然科学版)第24卷 2.3鱼体内与水样中重金属含量的相关性研究 按仪器工作条件测定了江厦湾网箱养殖区表层水体中重金属Cd,Cr,zn,Cu,Pb的含量,并将它与其 他海域水体中重金属的含量进行比较,结果见表5. 表4江厦湾网箱养殖区表层水体中重金属含量与其他海域水体中重金属含量的比较 Tab.4comparisonsofheavymetalscontentsbetweenJiangxiabayandtheotherwaters 重金属在该水体中的含量为Zn<<Pb,Cu<Cd<Cr.由表4可见,江厦湾表层水体中Cu,Pb,zn的平均含 量高于大港湾[sl,三亚湾和榆林湾嘲,大洋背景值[】01等海域,这可能与该地区拆解电器所产生的重金属离子 通过排涝隧洞进入该水域环境有关,该水域zn,Cu,Cd,Cr符合渔业水质标准【"】,但明显高于其它区 域,由表3,表4可知,重金属在鱼体内的含量与水体中的含量,符合正相关的关系,所以应加强对该水域 重金属污染排放的管理. 3结论 3.1重金属在生物体中的含量与水体中的含量,符合正相关的关系 重金属在鱼样组织内的含量为Zn>>Pb,Cu>Cr>Cd,各种鱼类肌肉中重金属Cu,Cr,Cd含量符合食品 卫生标准要求,Pb含量接近或超过标准范围;重金属在水体中的含量为Zn>>Pb~Cu>Cd>Cr,该水域重金 属zn,Pb,cu的含量明显高于其它海域海水中的重金属含量【?01,重金属在生物体中的含量与水体中的含 量,符合正相关的关系. 3.2重金属在鱼样各组织中的分布存在差异性 zn和Cu在鱼体有较大的富集作用,一方面源于zn和Cu是生物的必需元素;另一方面,该水环境中 有较高的含量,鱼体内Pb含量较高是由于水环境中铅的含量较高引起.重金属在不同的鱼体内的分布规 律不同,重金属的含量在鳍中最高,鳃次之,肌肉中极少.随着重金属离子种类数目的增加,相互作用对积 累的影响变得显着:重金属离子的相互作用使Cu离子在鳃中的积累降低;而在肝脏,脑中的积累增加;肌 肉组织中无显着影?向【. 参考文献: [1]1康勤书,周菊珍,吴莹,等.长江口滩涂湿地重金属的分布格局和研究现状【J].海洋环境科学,2003,22(3):44-47. [2]HLefcort,PAbbott,DACleary,eta1.Aquaticsnailsfromminingsiteshaveevolvedtodete ctandavoidheavymetals【J]. ArchEnvironContamToxicol,2004,46:478—484. [3】包浩生,李植斌.浙江省港湾区资源及其可持续利用研究【J].自然资源学报,1998,13(2):154—161. [4]张灵杰.浙江乐清湾资源环境特征及其邻近海岸带综合管理【J].资源科学,2000,22(6):57—61. [5】丁理法,竺俊全,叶荣华,等.滩涂低坝高网锯缘青蟹养殖技术【J].中国水产,2002(9):57—59. [6】杜欢政,王怡云.废旧金属拆解业与环境保护【J].中国资源综合利用,2000(6):11-13. [7】中国国家标准汇编【M】.北京:中国标准出版社,1998.176—191. [81阮金山,吴立峰,罗冬莲,等.泉州大港湾海水,沉积物及水产生物体内重金属的含量分布【J].海洋通报,2004,23(3):41-45. 【91陈志强,张海生,刘小涯.三亚湾和榆林湾海水溶解态cu,Pb,zn,cd,Cr的分布【J].海洋环境科学,1999,18(2):31—37. 【10】国家环境保护局.GB11607—89渔业水质标准[S】.1989. [11】蒲家彬,李宗品,傅云娜,等.西部和南部太平洋表层海水中的重金属及有机沾污物【J].海洋通报,1995,14(2):35-41. [121阮金山,许翠娅,罗冬莲.福建兴化湾海水,沉积物及水产生物体内重金属的分析与评价【J].热带海洋,2000,19(1):52—57.