巢湖水產品體內重金屬含量測定與評價

鮑方印 肖月陽 肖明松

摘要 采用濕法消解的方法對巢湖銀魚、白蝦、田螺3種水產動物進行消化，用火焰原子吸收法檢測其中重金屬（Cu、Pb、Cd、Fe）的含量。結果表明：重金屬在3種水產動物中的分布情況為Fe和Cu的含量比Pb和Cd高；在同一組織中Pb的含量最低，Cu的含量最高；同一生物的內臟中重金屬含量比其他組織高，蝦類和貝類的外殼中重金屬含量較高，肌肉中的重金屬含量最低。通過對各種重金屬的含量以及在機體內的分布研究，得出了巢湖的魚、蝦、貝體內含有極微量的重金屬，顯示巢湖水產品有輕度的重金屬污染。

關鍵詞 重金屬；污染；水產品；巢湖

中圖分類號 TS254 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）08-0263-02

Abstract Use the wet digestion method to digest Exopalaemon modestus， Cipangopaludina fluminalis， Heemisalanx prognathus Regan and detect heavy metal （Cu，Pb， Cd and Fe） content of them. The results showed that the heavy metal in three kinds of aquatic animals for the distribution of the content of Fe，Cu were higher than Pb and Cd； In the same organization， the content of Cu was the highest，the content of Pb was the lowest； The same biological content of heavy metal in innards than any other organization， shrimp and shellfish shell of heavy metals in the content was higher， the muscle of the heavy metal content was the lowest. Through various levels of heavy metals in body and in the study of distribution， and drew the conclusion that the fish in the Chaohu Lake included very trace amounts of heavy metal， Chaohu Lake aquatic products had mild heavy metal pollution.

Key words heavy metal； pollution； aquatic product；Chaohu Lake

重金屬在自然界乃至生命體內都是以極少量存在的，人們把這些在自然生態(tài)系統(tǒng)內以低濃度存在的元素稱為微量元素[1]。近年來，隨著人們生活水平的逐漸提高和對生命健康越來越重視，對于這些微量金屬的研究也在不斷深入。在現在重金屬研究領域中，砷（As）、氟（F）、硒（Se）雖是非金屬元素，但在環(huán)境污染研究中通常被當作重金屬對待，這是因為其化學性質及環(huán)境表現行為與其他重金屬相似[2]。生物體內的重金屬元素可分為必需和非必需兩類。必需的微量元素生物體內必不可少，但是當這些金屬的含量過高的時候便會對人體有毒害作用。非必需元素對生物體是有毒的，稱為有毒元素[3]。重金屬進入人體后，能干擾酶的功能，破壞和影響正常的代謝系統(tǒng)，嚴重威脅人們的身體健康。重金屬是典型的難降解、累積性污染物，可通過食物鏈傳遞并在生態(tài)系統(tǒng)中積累，在某些條件下還可轉變?yōu)槎拘愿蟮慕饘儆袡C化合物[4]。美國環(huán)保局（EPA）把銅、鋅、鉛等列入環(huán)境優(yōu)先污染物名單[5]。

巢湖是我國五大淡水湖之一，巢湖盛產銀魚、白蝦等水產品。由于被巢湖市、合肥市環(huán)抱的特殊地理位置，它成為了江北的“魚米之鄉(xiāng)”。近年來，由于長江上游的污染以及巢湖地方經濟的發(fā)展，工業(yè)“三廢”、農業(yè)排水和生活污水的排放量正在不斷增加，這些排放物可以導致有機污染、無機污染和重金屬污染，嚴重威脅著水生生物的生存和以這些水產品為食的人類的生命健康[6]。 其中重金屬的污染會因為生物的富集作用而更加嚴重[7]。特別是巢湖閘的設立，阻礙了巢湖水系和其他水系的交流，降低了巢湖水系的自凈能力，加重了巢湖的污染。目前，國內外學者已對重金屬在水生生物體內富集和分布做過一些研究，如Itow等[8]研究了重金屬對馬蹄蟹步足再生的影響，Svobodova等 [9]研究了重金屬汞在11種魚體內的富集情況，Nogami等[10]研究了食物中的鎘對羅非魚生長發(fā)育的影響。關于巢湖市魚、蝦、貝類重金屬富集的研究已有不少，如童軍華等的《巢湖水體重金屬污染評價》[11]。本研究以巢湖銀魚、白蝦、田螺作為樣品，研究Cu、Pb、Cd和Fe 4種重金屬在魚、蝦、貝類體內富集、分布規(guī)律，目的是了解巢湖水產品體內重金屬含量污染的現狀和變化趨勢，以期為巢湖重金屬污染的監(jiān)控和防治提供一定的理論依據和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

銀魚（Heemisalanx prognathus）、白蝦（Exopalaemon mod-estus）、田螺（Cipangopaludina fluminalis），所有材料均采于巢湖（表1）。分別在巢湖的四周隨機捕捉新鮮的銀魚、白蝦、田螺分組后凍存（溫度控制在-20 ℃左右）。試驗時從冰柜取出樣品，室溫融化，用蒸餾水沖洗干凈，吸水紙吸干水分，用不銹鋼解剖刀解剖：取銀魚的魚肉、魚鰓，背部兩側肌肉、內臟；取白蝦的蝦殼和肌肉；取田螺的外殼、肌肉和內臟。裝入保鮮袋中，冷凍保存待用[12]。

1.2 試驗方法

1.2.1 濕法消解。濕法消解又稱濕灰化法或濕氧化法[13]，在適量的樣品中加入氧化性強酸，并同時加熱消煮，使有機物質分解氧化成CO2、水和各種氣體，為加速氧化進行，可同時加入各種催化劑，這種破壞樣品中有機物質釋放重金屬的方法就叫做濕法消化。在本次試驗中是對含有大量有機物的生物樣品進行消解，所以采用HNO3-HClO4（4∶1）體系的濕法消解。消化管中出現白色煙霧即是消解終點，最后再加適量蒸餾水趕酸。

1.2.2 原子吸收光譜分析。原子吸收光譜法是一種基于物質產生的原子蒸氣對特定譜線（通常是待測元素的特征譜線）的吸收作用來進行定量分析的一種方法。以空心陰極燈作為光源，可以發(fā)射一定波長的特征光，當特征光通過一定厚度的原子蒸氣時部分被蒸氣中基態(tài)原子吸收而減弱。通過單色器和檢測器得到特征光被減弱的程度，即可求得試樣中金屬離子的含量。本試驗需要對Cu、Pb、Cd、Fe 4種重金屬進行分析，具體參數見表2。

具體步驟如下：從冰箱里取出樣品，稱量1～2 g樣品于消化管中稱重，向每個消化管（設2個空白管）中加入提前配好的硝酸和高氯酸的混合液（4∶1）10 mL后，過夜，并于第2天放入電子控溫加熱板上，于120 ℃下加熱消化。消化過程中如出現炭化現象，需再加入酸混合液[14]。待樣品充分消解，大約余下0.5 mL后移下，降到室溫。加入少量超純水，倒入事先準備好的刻度比色管中，用少許超純水清洗消化管 2～3次，倒入比色管中，定容至10 mL。用AA370MC型原子吸收分光光度計測量樣品中的Cu、Pb、Cd、Fe的含量。每個樣品測量3次，取其平均值。

2 結果與分析

2.1 高營養(yǎng)級生物內體重金屬含量比低營養(yǎng)級生物高

由于重金屬在生物體內很難被代謝掉，所以會隨著生物體生命的延長而在生物體內富集，因而從理論上來猜測，高營養(yǎng)級生物的重金屬含量應該高于低營養(yǎng)級的生物[15]。本試驗在處理銀魚的時候有意將個體較大的銀魚分為一組，個體較小的分為一組，結果表明：個體較大的一組體內重金屬含量明顯高于個體較小的一組（表3）。這是因為銀魚特殊的生活特性決定的，幼小的銀魚主要是以水藻為食，屬于低營養(yǎng)級生物，而成年銀魚卻是肉食性動物，屬于高營養(yǎng)級生物[16]。

2.2 相同的金屬在生物體不同組織的含量不同

從表3可以看出，內臟特別是肝、腎、腮中重金屬的含量要明顯高于其他部位。蝦和螺螄的殼中的重金屬含量比其他部位要高。因為肝臟等內臟是生命體代謝的主要場所，重金屬的代謝富集過程也是在內臟中進行的。重金屬在肝臟和腎臟中的富集主要與重金屬誘導肝臟、腎臟中金屬硫蛋白的合成并與之結合有關[15]。腮更是大多數水生生物的呼吸器官和過濾器官，直接與外界進行物質交換。鰓的特殊結構有利于水中離子滲透，使鰓成為水生動物直接從水中吸收重金屬的主要部位[16]。蝦和螺的殼中重金屬含量偏高則因為不溶的重金屬鹽是殼的重要組成部分。

2.3 相同組織不同重金屬含量不同

即使在相同的組織相同部位中，不同的重金屬含量也不相同（表3）。原因可能是由于這些組織所處的外環(huán)境的差異導致的。這種差異性主要表現在外環(huán)境中不同重金屬含量的不同。當然，相同組織對不同重金屬的吸收能力也不盡相同。

2.4 必需元素的含量大于非必需元素含量

重金屬鹽雖然是很難被生物體分解的，但是并不是完全不能被代謝掉的。在本試驗中，必需元素如銅、鐵在樣品中的含量則遠大于其他重金屬含量。這是因為銅、鐵是生物體的必需元素，這些元素被生物體吸收后直接轉化為機體的組分或者參與代謝活動。而非必需元素含量則會因為生物體對重金屬有限的代謝作用而降低。因此，才會導致必需元素的含量大于非必需元素的情況。

3 結論

通過對巢湖水產品體內重金屬含量的分析，得出巢湖魚、蝦、貝類的重金屬污染較輕，但仍然不能忽視。相信隨著經濟的不斷發(fā)展，重金屬以及其他污染是有可能更為嚴重，所以要加強防控，防患于未然。此外，在飲食中，盡量不要吃水產品的內臟，特別是肝腎；縮短養(yǎng)殖魚的生長周期和適量縮短捕撈周期，減少魚類的富集作用。

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