移殖“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌監(jiān)測(cè)五里湖重金屬污染

陳修報(bào),蘇彥平,劉洪波,楊 健 (中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院內(nèi)陸漁業(yè)生態(tài)環(huán)境與資源重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無錫 214081)

移殖“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌監(jiān)測(cè)五里湖重金屬污染

陳修報(bào),蘇彥平,劉洪波,楊 健*(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院內(nèi)陸漁業(yè)生態(tài)環(huán)境與資源重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無錫 214081)

移殖生物因子相同、遺傳質(zhì)量穩(wěn)定和污染本底值低的“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌至太湖五里湖,并以仍養(yǎng)殖在未受污染的中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心南泉基地的同批蚌作為對(duì)照,每3個(gè)月回收蚌樣,應(yīng)用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)研究了重金屬Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Ag、Cd、Ba、Tl和 Pb的含量變化.結(jié)果表明,“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌對(duì)重金屬的積累與特定的季節(jié)/時(shí)間密切相關(guān),在夏季的含量明顯低于春季.移殖五里湖3個(gè)月蚌樣中Mo和Tl的含量顯著高于相應(yīng)的對(duì)照組(P<0.05),而前者Ba的含量顯著低于后者(P<0.05).移殖五里湖6個(gè)月蚌樣中As的含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05).綜合重金屬污染指數(shù)(MPI)和我國及國際上的相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)顯示,五里湖和南泉基地水體中重金屬的含量處于相同水平,重金屬污染均不明顯.

“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌；移殖；生物監(jiān)測(cè)；重金屬；生物積累

因具有營底棲生活、分布廣泛、對(duì)污染物的高富集性和低代謝性、體內(nèi)積累污染物含量與水體中污染物的平均含量呈簡(jiǎn)單相關(guān)等特點(diǎn),貝類被證明是監(jiān)測(cè)持久性污染物的理想指示生物[1].基于貝類對(duì)重金屬污染的監(jiān)測(cè)已廣泛應(yīng)用于海洋、河口及淡水環(huán)境中.近年來主動(dòng)監(jiān)測(cè)(移殖未受污染水體中的貝類至待測(cè)水域然后定期回收分析的監(jiān)測(cè)方法[2])顯示出可被移殖到任何位點(diǎn)、免受水體溫度和鹽度等理化條件的影響、能夠評(píng)價(jià)一段時(shí)間內(nèi)的污染動(dòng)態(tài)等優(yōu)點(diǎn)[3],且比被動(dòng)監(jiān)測(cè)(采集并分析特定水域野生貝類體內(nèi)的污染物含量以評(píng)價(jià)水體污染水平的方法[2])更為有效[4],而越來越受到重視.

背角無齒蚌(Anodonta woodiana)在全球廣泛分布,不僅是我國三大育珠蚌之一,還被作為傳統(tǒng)的水產(chǎn)品食用.自本課題組2003年將其確定為“淡水貝類觀察”研究體系的指示生物[5]以來,已利用野生蚌成功監(jiān)測(cè)太湖不同水域重金屬的污染水平[6-7].然而,被動(dòng)監(jiān)測(cè)面臨著樣本規(guī)格/年齡不一、生存水域營養(yǎng)條件差異較大、污染暴露史不同、在某些水域采不到足夠的樣本甚至根本沒有樣本可采等難題[8].針對(duì)相關(guān)問題,本課題組應(yīng)用人工繁育技術(shù)開發(fā)出了生物因子相同,遺傳質(zhì)量穩(wěn)定,污染本底值低,可向待測(cè)水域移殖和回捕,即“標(biāo)準(zhǔn)化”了的監(jiān)測(cè)專用背角無齒蚌(簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌,下同),并且證明了移殖蚌類監(jiān)測(cè)重金屬污染是可行的[9].五里湖位于太湖的最北端,面積約5.9km2,水深1～2m,是無錫市區(qū)及武澄錫低片調(diào)蓄水面的組成部分和主行水通道之一[10].目前,太湖特別是北部湖灣中重金屬污染日益明顯[11].因此,本研究開展基于“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)測(cè)的探索,將其移殖到太湖五里湖水域,并同時(shí)期以仍養(yǎng)殖在未受污染的中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心南泉基地[12](簡(jiǎn)稱南泉基地,下同)養(yǎng)殖池塘的同批蚌作為對(duì)照,以期了解不同水體重金屬的時(shí)空動(dòng)態(tài),以及探究重金屬在“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌體內(nèi)的積累規(guī)律.

1 材料與方法

1.1 移殖和回收

2011年3月將“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌(2齡)置于網(wǎng)箱(PVC框架,聚乙烯網(wǎng)片,規(guī)格為60×40×10cm)中,每個(gè)網(wǎng)箱 60 只蚌,移殖到太湖五里湖(N31°31′05.78″,E120°14′29.90″),并以南泉基地養(yǎng)殖池塘(N31°25′42.26″,E120°16′50.53″)的同批蚌作為對(duì)照(圖1).通過浮子控制網(wǎng)箱始終位于水面下50cm.進(jìn)行為期6個(gè)月的重金屬積累動(dòng)態(tài)的比較研究,每3個(gè)月采集1次各組蚌樣,于曝氣的自來水中暫養(yǎng) 72h以排出腸道內(nèi)容物,然后-20℃冷凍保存.它們的生物學(xué)特征見表1.

圖1 “標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌的移殖位點(diǎn)Fig.1 Sketch map of “standardized” Anodonta woodiana transplanted

表1 “標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌的生物學(xué)特征(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table 1 Biological details of “standardized” Anondonta woodiana mussels in the present study (Mean ± SD)

1.2 消解和測(cè)定方法

分析前,將蚌樣放在室溫下解凍.然后分別用Milli-Q水清洗樣本 6遍,置于 80℃烘箱中干燥24h至恒重,并將干燥后的樣本于瑪瑙研缽中磨成均一粉末狀.樣本的消解和測(cè)定參照Chen等[13]的方法.應(yīng)用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS;7500ce型,美國Agilent公司)同時(shí)測(cè)定重金屬Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Ag、Cd、Ba、Tl和 Pb的含量,并通過標(biāo)準(zhǔn)添加回收確認(rèn)儀器的測(cè)量精度,所有重金屬的回收率為90%～107%.

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

所得數(shù)據(jù)運(yùn)用 SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件分析.應(yīng)用One-Way ANOVA和Wilcoxon符號(hào)平均秩檢驗(yàn)比較重金屬含量的差異性,P<0.05表示差異水平顯著.此外,采用重金屬污染指數(shù)(MPI)總體評(píng)價(jià)水體重金屬的污染水平.根據(jù) Usero等[14]的計(jì)算方法,MPI = (Cf1× Cf2·· Cfn)1/n,式中 Cfn是指樣品中第n種重金屬的平均含量.

2 結(jié)果與討論

2.1 重金屬積累的時(shí)間變化

由表2可見,南泉基地對(duì)照組起始點(diǎn)(CA0)、3個(gè)月后(CN3)和6個(gè)月后(CN6)蚌樣中Mn、Fe、Ba、Zn和 Al的含量明顯高于其他重金屬.CN3中 Mn、Ni、Zn、Pb、As和 Ba的含量較 CA0顯著增加,而Al的含量顯著下降(P<0.05);CN6中Fe的含量較CN3顯著下降(P<0.05);CN6中Mo的含量較CA0顯著增加,而Al、Cr和Tl的含量較CA0顯著下降(P<0.05).

五里湖移殖組 3個(gè)月后(TW3)和 6個(gè)月后(TW6)蚌樣中 Mn、Fe、Ba、Zn和Al的含量與南泉基地對(duì)照組一樣遠(yuǎn)高于其他重金屬,而Cu、Cd和Pb的含量波動(dòng)較大.此外,TW3中Fe、Ni、Cr、Zn、As、Mo、Mn、Ba、Tl和 Pb 的含量較CA0顯著增加(P<0.05);TW6中 Fe、Mo、Cr、Ni、As、Ba、Tl和Pb的含量較TW3明顯下降(P<0.05);TW6中Zn、Mo和Mn的含量較CA0顯著升高,而 Cr、Fe、As、Tl和 Pb的含量比 CA0顯著下降(P<0.05).

重金屬在貝類體內(nèi)的積累是吸收與釋放的動(dòng)態(tài)平衡[16].吸收途徑主要包括從食物網(wǎng)攝取,從過濾的水體中吸收溶解態(tài)金屬離子,以及水體中溶解的重金屬通過滲透作用在體內(nèi)積累[17-18].而貝類對(duì)重金屬的釋放速率非常低,通常情況下僅有 0.01～0.03d-1[16].值得注意的是,貝類對(duì)重金屬的積累會(huì)受到生物因子和非生物因子的共同影響[18].本研究利用生物因子一致的“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌作為主動(dòng)監(jiān)測(cè)的指示生物,因此蚌體內(nèi)重金屬含量的變化應(yīng)該與其所處水環(huán)境中重金屬背景值的動(dòng)態(tài)相一致.

南泉基地是封閉型的科研試驗(yàn)場(chǎng)所,不受外界水源的影響,水質(zhì)比較穩(wěn)定.本課題組對(duì) 2009年 8月背角無齒蚌養(yǎng)殖池塘水體中重金屬的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示 Fe[(229±3.0)mg/L]、Zn[(16±13)mg/L]和 Al[(41±0.6)mg/L]的含量明顯高于 Cr[(0.8±0.3)mg/L]、Co[(0.1±0.001)mg/L]、Ni[(0.5±0.01)mg/L]、Cu[(0.8±0.02)mg/L]、As[(4.5±0.04)mg/L]、Mo[(1.7±0.07)mg/L]、Ag[(0.004±0.003)mg/L]、Cd[(0.01±0.01)mg/L]、 Tl[(0.03±0.01)mg/L]和 Pb[(0.04±0.02)mg/L],而 Mn 的 含 量 僅 有(0.2±0.01)mg/L(n=3),提示背角無齒蚌對(duì)Mn具有非常強(qiáng)的積累能力.Liu等[7]發(fā)現(xiàn)太湖野生背角無齒蚌中Mn的含量為5921～11886μg/g干重,即便如此高的含量一般也不會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒性[19].研究發(fā)現(xiàn)Fe和Mn在翡翠貽貝(Perna viridis)軟組織中的含量呈正相關(guān)[20],這可能是蚌樣中 Fe含量較高的原因.Zn的積累容易受到貝類的生理調(diào)控,當(dāng)其積累到一定程度時(shí),往往不容易隨著水中Zn的含量變化而產(chǎn)生明顯的改變[21-22].相反,Al 的積累則容易受到水環(huán)境的影響.野生無齒蚌(Anodonta sp.)軟組織中 Al的含量(107μg/g干重)[23]明顯高于南泉對(duì)照組.然而鮮有關(guān)于 Ba在貝類中含量的報(bào)道[23],本研究發(fā)現(xiàn)南泉基地對(duì)照組和五里湖移殖組中Ba的含量均明顯高于意大利亞得里亞海中紫貽貝(Mytilus galloprovincialis)的0.45～1.99μg/g干重的含量[24].南泉基地對(duì)照組前3個(gè)月(主要經(jīng)歷了春季)Mn、Mo、Ni、Zn、Pb、As和Ba的含量表現(xiàn)出生物積累的現(xiàn)象,而Al則以排出或稀釋為主(表 2).后3個(gè)月(主要經(jīng)歷了夏季)Fe的含量亦以排出或稀釋為主(表 2).這些反映出相關(guān)重金屬在蚌體內(nèi)動(dòng)態(tài)的駐留和積累的過程.研究表明貝類對(duì)重金屬的積累與特定的時(shí)間或季節(jié)密切相關(guān)[22]. Regoli[25]發(fā)現(xiàn)意大利北第勒尼安海中紫貽貝鰓和消化腺中As、Cu、Fe、Mn、Pb和Zn的含量在春季到夏季的過程中不斷下降;Savari等[26]發(fā)現(xiàn)英國南安普頓海域鳥尾蛤(Cerastoderma edule)軟組織中Cu、Cd、Fe、Pb、Ni和Zn在夏季的含量明顯低于春季,這些與本研究的結(jié)果相吻合.這可能主要由于貝類生殖循環(huán)造成的.背角無齒蚌一般在春季進(jìn)入繁殖期,雄蚌將精子排入水中并隨水流進(jìn)入雌蚌外鰓的鰓腔內(nèi),在此與雌蚌產(chǎn)生的卵細(xì)胞受精并進(jìn)行胚胎發(fā)育,直至夏初排出成熟的鉤介幼蟲.本課題組以往研究發(fā)現(xiàn)背角無齒蚌鉤介幼蟲中Al、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As和 Mo 的平均含量分別為60、0.5、417、180、0.9、17、78、5.0和0.02μg/g干重[13].

表2 “標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌軟組織中重金屬的含量(μg/g,以干重計(jì))Table 2 Concentrations of heavy metals in soft tissues of transplanted and controlled “standardized” Anodonta woodianamussel groups (μg/g, dry weight)

五里湖移殖組在前 3個(gè)月以重金屬的積累為主,而后 3個(gè)月則以重金屬的釋放/稀釋為主.這進(jìn)一步揭示了背角無齒蚌對(duì)重金屬的積累與定特的時(shí)間/季節(jié)相關(guān),且與南泉基地對(duì)照組一樣也是在夏季的含量低于春季.除了上述的生殖循環(huán)造成的主要影響之外,五里湖春季(枯水期)和夏季(豐水期)水體中重金屬含量的差異也是一個(gè)不容忽視的因素.研究表明水體中重金屬的含量在枯水期要明顯高于豐水期[27].劉愛菊等[28]的結(jié)果表明五里湖疏浚區(qū)在3月和5月的重金屬總量分別為0.81,0.55mg/L,而在7月和9月的重金屬總量分別為0.50,0.31mg/L;未疏浚區(qū)在3月和5月的重金屬總量分別為0.64, 0.55mg/L,而在7月和9月的重金屬總量分別為0.45,0.42mg/L.另外,在主動(dòng)監(jiān)測(cè)過程中,Cu、Cd和Pb的含量變化幅度相對(duì)較大.《中國環(huán)境狀況公報(bào)》指出 Cu是我國內(nèi)陸漁業(yè)水域中超標(biāo)最明顯的重金屬[29],而Cd和Pb等重金屬則是《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》的重點(diǎn)防控對(duì)象[30].然而,這些重金屬對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌可能產(chǎn)生的毒性影響尚不清楚,因此下一步有必要開展相關(guān)的毒理學(xué)研究.

值得注意的是,五里湖移殖組和南泉基地對(duì)照組的“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌經(jīng)歷了完全相同的時(shí)間/季節(jié)變化(即相同的時(shí)間開始研究,相同的時(shí)間回收分析).因此,本研究所觀察到的不同水體中蚌樣體內(nèi)的重金屬含量的時(shí)間/季節(jié)波動(dòng),應(yīng)該解釋為在相同的時(shí)間段或季節(jié)從不同背景水體中積累重金屬的程度更為合理.

2.2 重金屬積累的空間變化

五里湖移殖組和南泉基地對(duì)照組重金屬的比較發(fā)現(xiàn),TW3蚌樣中Mo和Tl的含量顯著高于CN3(P<0.05),而前者 Ba的含量顯著低于后者(P<0.05),其余重金屬含量一致(P>0.05);TW6蚌樣中As的含量顯著低于CN6(P<0.05),而其余重金屬含量一致(P>0.05).

移殖貝類能夠有效把握水環(huán)境中重金屬的動(dòng)態(tài),不僅能夠監(jiān)測(cè)污染水體的重金屬污染程度,還能反映出未受污染水體的潔凈水平[31].本研究首次移殖“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌進(jìn)行淡水環(huán)境中重金屬的主動(dòng)監(jiān)測(cè),突破了以往基于貝類的生物監(jiān)測(cè)依賴于野生資源的局限,且顯示出不同水體的蚌樣中一些重金屬含量表現(xiàn)出顯著差異(表2).五里湖由于深處腹地,相對(duì)封閉,水體流動(dòng)緩慢,受到工、農(nóng)業(yè)廢水和生活污水影響明顯,曾是太湖污染最嚴(yán)重的水域[32].楊健等[6]指出雖然五里湖水體中重金屬 Cu[(0.007±0.001)mg/L]、Zn[(0.03±0.006)mg/L]、Pb[(1.5±0.4)mg/L]、Cd(未檢出)和 As[(4.4±0.7)mg/L]的含量均未超過國家漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但底泥中重金屬 Zn[(242±132)mg/kg 干重]、As[(28±14)mg/kg 干重]、Pb[(46±10)mg/kg 干重]和 Cu[(84±46)mg/kg 干重]污染明顯,而這些重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)和Fe-Mn氧化物結(jié)合態(tài)作為主要的賦存形態(tài),具有較高的二次釋放潛力[11].然而,自五里湖進(jìn)行了控制外源、生態(tài)清淤、調(diào)水、生態(tài)修復(fù)、退漁還湖、水域封閉管理、建設(shè)生態(tài)護(hù)岸和濱水區(qū)等綜合治理以后,水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)[33].盡管如此,太湖北部湖灣中重金屬(如 Ni和 Pb)仍處于中度污染[11],潛在的生態(tài)危害與太湖沉積物質(zhì)量總體為良[34]相比偏高.此外,清淤還可能造成底泥顆粒的再懸浮以及釋放有毒物質(zhì)造成的二次污染[35].因此 TW3中重金屬的含量較高,MPI為14.1達(dá)到整個(gè)監(jiān)測(cè)過程的最高水平(表 2),這與太湖漫山水域背角無齒蚌的 MPI(14)處于同一水平,但仍然明顯低于太湖湖州、大浦和三山島水域背角無齒蚌的MPI分別為20、24和34的程度[7].與2003年五里湖背角無齒蚌中重金屬Zn、Cu、As、Cd和Pb的含量分別為418、13、5.9、0.4和1.1μg/g干重(根據(jù)含水率由濕重濃度轉(zhuǎn)換而來)[6]相比較,五里湖移殖組除了TW3中Pb(2.3 μg/g干重)的含量略高,其余重金屬均明顯降低.而且與我國及國際上的相關(guān)水產(chǎn)品等限量標(biāo)準(zhǔn)相比較,五里湖移殖組中重金屬(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb)的含量仍比較低(表 3).這些顯示出五里湖中重金屬含量下降,相關(guān)污染并不明顯.

南泉基地“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌以養(yǎng)殖池塘中的天然餌料為食,不進(jìn)行額外的投餌,因此推測(cè)蚌樣中重金屬的來源應(yīng)該是養(yǎng)殖用水.而其他魚類養(yǎng)殖池塘投喂的飼料所殘留在水體中的重金屬可能是蚌中重金屬富集的主要來源.研究指出水產(chǎn)飼料中重金屬的含量超標(biāo)明顯,Pb、As(無機(jī))、Cd和Cr的含量分別達(dá)到0.05～3.52,≤ 5.4,0.08～3.05及1.28～20.46μg/g[38], Ba的含量為 0.2～15.3μg/g[39],存在重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)[38-39].飼料中的重金屬溶解到水體中后,貝類對(duì)它們的富集系數(shù)為102～105[23],這可能是CN3中Ba以及CN6中As分別高于 TW3和 TW6的重要原因.然而,南泉基地對(duì)照組的 MPI(1.7～8.6)仍明顯低于太湖野生背角無齒蚌的 MPI(14～34)水平,且重金屬(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb)的含量亦明顯低于我國及國際上的相關(guān)水產(chǎn)品等限量標(biāo)準(zhǔn)(表 3),提示南泉基地水體的相關(guān)污染亦不明顯.

金屬污染指數(shù)(MPI)的結(jié)果表明,五里湖移殖組和南泉對(duì)照組“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌對(duì)應(yīng)于3和6個(gè)月時(shí)的MPI之間差異不顯著(Wilcoxon符號(hào)平均秩檢驗(yàn),P>0.05),表明五里湖和南泉基地水體中重金屬的含量應(yīng)該處于相同的水平,重金屬污染均不明顯.

3 結(jié)論

3.1 “標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌對(duì)重金屬的積累與特定的時(shí)間/季節(jié)密切相關(guān),由于生殖循環(huán)的影響,在夏季的積累量明顯低于春季.提示移殖“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌主動(dòng)監(jiān)測(cè)水環(huán)境重金屬污染須在相同時(shí)期開展.

3.2 移殖“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌能夠有效反映出不同水環(huán)境中重金屬含量的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征,CA0、CN3、TW3、TD3、CN6、TW6和 TD6的MPI分別為2.4、8.6、14.1、1.6、1.7、0.4和0.3,利用其進(jìn)行重金屬污染的主動(dòng)監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警是可行的.

3.3 本研究首次移殖“標(biāo)準(zhǔn)化”背角無齒蚌進(jìn)行水環(huán)境中重金屬的主動(dòng)監(jiān)測(cè),結(jié)果表明五里湖中重金屬含量較綜合治理前明顯降低,前期治理效果已經(jīng)顯現(xiàn),目前五里湖和南泉基地水體中重金屬的含量處于相同水平,相關(guān)污染均不明顯.

[1]Van Hassel J H, Farris J L. A review of the use of unionid mussels as biological indicators of ecosystem health [M]//Farris J L, Hassel J H Van (Ed), Freshwater Bivalve Ecotoxicology. CRC Press, Boca Raton, Florida, and SETAC Press, Pensacola, Florida,2007:19-49.

[2]Bervoets L, Voets J, Smolders R, et al. Metal accumulation and condition of transplanted zebra mussel (Dreissena polymorpha)in metal polluted rivers [J]. Aquatic Ecosystem Health and Management, 2005,8(4):451-460.

[3]Benedicto J, Andral B, Martínez-Gómez C, et al. A large scale survey of trace metal levels in coastal waters of the Western Mediterranean basin using caged mussels (Mytilus galloprovincialis)[J]. Journal of Environmental Monitoring,2011,13:1495-1505.

[4]Wang C, Lu G, Wang P, et al. Assessment of environmental pollution of Taihu Lake by combining active biomonitoring and integrated biomarker response [J]. Environmental Science and Technology, 2011,45:3746-3752.

[5]Yang J, Harino H , Liu H, et al. Monitoring the organotin contamination in the Taihu Lake of China by Bivalve mussel Anodonta woodiana [J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2008,81:164-168.

[6]楊 健,王 慧,朱宏宇,等.背角無齒蚌(Anodonta woodiana)在五里湖中的重金屬富集 [J]. 長江流域資源與環(huán)境, 2005,14(3):362-366.

[7]Liu H, Yang J, Gan J. Trace element accumulation in bivalve mussels Anodonta woodiana from Taihu Lake, China [J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2010,59:593-601.

[8]Andral B, Stanisiere J Y, Sauzade D, et al. Monitoring chemical contamination levels in the Mediterranean based on the use of mussel caging [J]. Marine Pollution Bulletin, 2004,49:412-704.

[9]劉洪波,尤 洋,戈賢平,等.池塘養(yǎng)殖及野外移殖三角帆蚌元素積累的差異 [J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 2009,25(2):107-112.

[10]黃清輝,王東紅,王春霞,等.太湖梅梁灣和五里湖沉積物磷形態(tài)的垂向變化 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2004,24(2):147-150.

[11]陳春霄,姜 霞,戰(zhàn)玉柱,等.太湖表層沉積物中重金屬形態(tài)分布及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2011,31(11):1842-1848.

[12]陳修報(bào),蘇彥平,孫 磊,等.不同污染背景生境中背角無齒蚌的重金屬積累特征 [J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2013,32(5):1060-1067.

[13]Chen X B, Yang J, Liu H B, et al. Element concentrations in a Unionid mussel (Anodonta woodiana)at different life stages [J].Journal of the Faculty of Agriculture Kyushu University, 2012,57(1):139-144.

[14]Usero J, Morillo J, Gracia I. Heavy metal concentrations in molluscs from the Atlantic coast of southern Spain [J].Chemosphere, 2005,59:1175-1181.

[15]Ravera O, Cenci R, Benone G M, et al. Trace element concentrations in freshwater mussels and macrophytes as related to those in their environment [J]. Journal of Limnology, 2003,62:61-70.

[16]Wang W X. Metal bioaccumulation in bivalve mollusks: recent progress [C]//Villalba A, Reguera B, Romalde J L, Beiras R (Ed).Molluscan shellfish safety. Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO and Conselleria de Pesca e AsuntosMaritimos da Xunta de Galicia. Santiago de Compostela,Spain, 2003,503-520.

[17]Wang W X, Fisher N S. Assimilation of trace elements and carbon by the mussel Mytilus edulis: Effects of food composition[J]. Limnology and Oceanography, 1996,41(2):197-207.

[18]Pernice M, Boucher J, Boucher-Rodoni R. Comparative bioaccumulation of trace elements between Nautilus pompilius and Nautilus macromphalus (Cephalopoda: Nautiloidea)from Vanuatu and New Caledonia [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2009,72:365-371.

[19]Belitz H D, Grosch W, Schieberle P. Food chemistry [M].Leipzig, Saksa: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009.

[20]Sasikumar G, Krishnakumar P K, Bhat G S. Monitoring trace metal contaminants in green mussel, Perna viridis from the coastal waters of Karnataka, southwest coast of India [J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2006,51:206-214.

[21]Sokolowski A, Wolowicz M, Hummel H. Metal sources to the Baltic clam Macoma balthica (Mollusca:Bivalvia)in the southern Baltic Sea (the Gulf of Gdansk)[J]. Marine Environmental Research, 2007,63(2):236-256.

[22]Sokolowski A, Bawazir A S, Wolowicz M. Trace metals in the brown mussel Perna perna from the coastal waters of Yemen(Gulf of Aden): How concentrations are affected by weight, sex,and seasonal cycle [J]. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2004,46:67-80.

[23]Eisler R. Compendium of trace metals and marine biota, Volume 1: Plants and Invertebrates [M]. UK, Elsevier, 2010.

[24]Gorbi S, Lamberti C V, Notti A, et al. An ecotoxicological protocol with caged mussels, Mytilus galloprovincialis, for monitoring the impact of an offshore platform in the Adriatic Sea[J]. Marine Environmental Research, 2008,65:34-49.

[25]Regoli F. Trace metals and antioxidant enzymes in gills and digestive gland of the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis [J]. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 1998,34:48-63.

[26]Savari A, Lockwood P M, Sheader M. Effects of season and size(age)on heavy metal concentrations of the common cockle(Cerastoderma edule (L.))from Southampton water [J]. Journal of Molluscan Studies, 1991,57:45-57.

[27]Wang X, Han J, Xu L, et al. Spatial and seasonal variations of the contamination within water body of the Grand Canal, China [J].Environmental Pollution, 2010,158:1513-1520.

[28]劉愛菊,孔繁翔,王 棟.太湖底泥疏浚的水環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)性分析 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2006,27(10):1946-1952.

[29]中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.2011年中國環(huán)境狀況公報(bào) [R].北京, 2012.

[30]中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃 [R]. 北京, 2011.

[31]Bervoets L, Voets J, Chu S, et al. Comparison of accumulation of micropollutants between indigenous and transplanted zebra mussel (Dreissena polymorpha)[J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2004,23(8):1973-1983.

[32]顧 崗,陸根法.太湖五里湖水環(huán)境綜合整治的設(shè)想 [J]. 湖泊科學(xué), 2004,16(1):56-60.

[33]朱 喜,張揚(yáng)文.五里湖水污染治理現(xiàn)狀及繼續(xù)治理對(duì)策 [J].水資源保護(hù), 2009,25(1):86-89.

[34]鄭丙輝,秦延文,張 雷.重金屬污染沉積物質(zhì)量評(píng)價(jià)研究—以太湖為例 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2012,32(10):1860-1866.

[35]Liu A J, Kong F X, Sun X L, et al. Toxicity assessment of contaminated sediments after dredging [J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2006,77:905-911.

[36]GB 2762-2005 食品中污染物限量 [S].

[37]NY 5073-2006 無公害食品-水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量 [S].

[38]涂杰峰,羅 欽,伍云卿,等.福建水產(chǎn)飼料重金屬污染研究 [J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2011,27(29):76-79.

[39]Maule A G, Gannam A L, Davis J W. Chemical contaminants in fish feeds used in federal salmonid hatcheries in the USA [J].Chemosphere, 2007,67:1308-1315.

Biomonitoring of heavy metal pollution in Wulihu Bay of Taihu Lake by transplanting “standardized” Anodonta woodiana.

CHEN Xiu-bao, SU Yan-ping, LIU Hong-bo, YANG-Jian*(Key Open Laboratory of Ecological Environment and Resources of Inland Fisheries, Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi 214081, China). China Environmental Science, 2014,34(1)：225～231

“Standardized” Anodonta woodiana mussels, with the same biological factors, stable inherited quality, and low contamination background, were transplanted to Wulihu Bay of Taihu Lake for assessment of heavy metal pollution.Meanwhile, the same batch mussels were continually reared in the unpolluted pond of Nanquan Aquatic Base of Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences as control. Ten individuals were recollected every three months to determine heavy metal (Al, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Ag, Cd, Ba, Tl, and Pb)concentrations using an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). The results showed that metal bioaccumulation in the mussels appeared to be transplant period-/seasonal-dependent and the higher concentrations were generally found in the spring-collected mussels than in the summer-collected mussels. Additionally, concentrations of Mo and Tl in the mussels transplanted to Wulihu Bay for three months were significantly higher than those in the control mussels of Nanquan Aquatic Base (P<0.05), while concentration of Ba in the former was significantly lower than the latter (P<0.05). Concentration of As in mussels transplanted to Wulihu area for six months were significantly lower(P<0.05)than that in the control mussels. Nevertheless, both aquatic environments of Wulihu Bay and Nanquan Aquatic Base should be without obvious pollution by the aforementioned metals, based on the assessment of integrated metal pollution index (MPI)and comparison with the corresponding national and international residual limits for aquatic products.

“standardized” Anodonta woodiana；transplantation；biomonitoring；heavy metal；bioaccumulation

X835

A

1000-6923(2014)01-0225-07

2013-04-30

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31072214);中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2013JBFR05);人力資源與社會(huì)保障部高層次留學(xué)人才回國工作資助項(xiàng)目(2-115084)

* 責(zé)任作者, 研究員, jiany@ffrc.cn

陳修報(bào)(1983-),男,江蘇徐州人,助理研究員,博士,從事水域生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)與保護(hù)研究.發(fā)表論文7篇.