中華絨螯蟹生存環(huán)境及蟹體中重金屬含量變化研究*

陳曉云，孫富余，于鳳泉，李志強

（1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院開放實驗室，遼寧沈陽 110161； 2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，遼寧 沈陽110161）

中華絨螯蟹生存環(huán)境及蟹體中重金屬含量變化研究*

陳曉云1，孫富余2，于鳳泉2，李志強2

（1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院開放實驗室，遼寧沈陽 110161； 2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，遼寧 沈陽110161）

2014～2016年對遼寧省盤錦市盤山縣壩墻子鎮(zhèn)姜家村稻田灌溉水，稻蟹種養(yǎng)田土壤，野生池塘底泥，稻蟹種養(yǎng)田水草，野生池塘水草，養(yǎng)殖河蟹飼料，同齡的稻田養(yǎng)殖河蟹和野生河蟹的重金屬鉛、鎘、汞、砷含量進行跟蹤檢測。結(jié)果表明，河蟹生長環(huán)境中的水質(zhì)和土壤重金屬含量均符合綠色食品生產(chǎn)環(huán)境的要求，飼料符合NY5072-2002《無公害食品漁用配合飼料安全限量》標(biāo)準(zhǔn)，部分水草鉛超標(biāo)。河蟹中重金屬含量均符合無公害食品淡水蟹標(biāo)準(zhǔn)的要求，但鎘的含量差異很大（0.029～0.282 mg／kg）。

生態(tài)環(huán)境，河蟹，重金屬，富集

遼寧省盤錦市是中國北方河蟹產(chǎn)出量最多、最大的地區(qū)，既有野生（水庫、河道寬敞蘆葦、水草豐富的地段）河蟹，也有養(yǎng)殖的河蟹（稻田養(yǎng)蟹）。河蟹學(xué)名中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis），屬甲殼綱（Crustacea），十足目（Decapda），方蟹科（Grapsidae），絨螯蟹屬，營養(yǎng)豐富，美味可口，是我國的優(yōu)勢水產(chǎn)品，名牌河蟹暢銷國內(nèi)外［1］。隨著人們生活水平的不斷提高，對河蟹養(yǎng)品質(zhì)的要求也越來越高。近年來，中華絨螯蟹體內(nèi)重金屬超標(biāo)問題時有發(fā)生，不僅影響到產(chǎn)品出口，且威脅到食用者的健康。研究表明，中華絨螯蟹對水環(huán)境中重金屬具有較強的富集能力。這方面研究主要包括，重金屬在中華絨螯蟹體內(nèi)各組織器官中的富集規(guī)律研究；重金屬對中華絨螯蟹的毒性作用研究；中華絨螯蟹對體腔注射單一重金屬的富集特性研究等［2～4］。但是，關(guān)于中華絨螯蟹生存環(huán)境的土壤（底泥），水生植物以及飼料中重金屬等因素，對中華絨螯蟹產(chǎn)生的重金屬富集影響尚未見報道。本研究通過對河蟹重金屬含量分析，同時測定其生長環(huán)境中水體、土壤（底泥）、水草、飼料重金屬含量，旨在研究重金屬在河蟹生態(tài)系統(tǒng)中的遷移和積累規(guī)律，科學(xué)制定綠色食品蟹的限量標(biāo)準(zhǔn)，對河蟹綠色食品的開發(fā)研究具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 研究地區(qū)概況和材料

實驗在遼寧省盤錦市盤山縣壩墻子鎮(zhèn)姜家村，遼寧省科技特派團項目基地進行，地處北緯40°45′～41°27′；東經(jīng) 121°27′～122°29′之間，屬暖溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫8.3℃，最熱月份7月，平均氣溫24.4℃，最冷月份1月，平均氣溫－10.4℃，年平均降雨量623.6 mm，年平均日照2 786.6 h。

2014～2016 年，進行了稻蟹種養(yǎng)田土壤、灌溉水、池塘（河道寬敞水草叢生水流緩慢，適于野生河蟹生存的區(qū)域）底泥，河蟹食用的水草，養(yǎng)殖河蟹的飼料等跟蹤檢測。5月上中旬即春季整地施肥前，采集土壤樣品。采樣方式為S型5點采樣法，土壤耕層0～20 cm表土，同時采集0～20 cm池塘底泥，在室溫下完全風(fēng)干，混勻研磨成2 mm，0.149 mm粉末，測定pH值、重金屬鉛、鎘、汞、砷。養(yǎng)殖、野生河蟹均生活在同一個水系即遼河水里，每年春秋各采水樣一次，采集的水樣一部分保存用于pH值測定，另一部分立刻用酸調(diào)到H＜2保護，用于重金屬檢測。8月份采集稻蟹種養(yǎng)田和池塘7種河蟹喜食水草，清洗干凈在室溫下完全風(fēng)干，研磨成0.149 mm粉末，用于重金屬檢測。河蟹按扣蟹期、成蟹期兩個時期采集，每個樣品采集1 kg，打開甲殼，取出肝臟、性腺、肌肉，即可食部分，勻漿后冰箱冷藏，用于重金屬檢測。

1.2 測定項目和檢測方法

測定項目：采集河蟹生存環(huán)境的水、土壤、飼料、水草，和可食用時期的河蟹（扣蟹、成蟹）進行重金屬鉛、鎘、汞、砷含量檢測。同時對土壤、水進行pH值的檢測。

檢測方法：土壤采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，鉛、鎘：GB／T17141-1997；汞：GB／17136-1997；砷：GB／17135-1997。

土壤pH值檢測方法采用中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) NY／T1377-2007。

飼料和水草重金屬檢測方法采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，鉛 GB／13080-2004，鎘：GB13082-1991，汞：GB／T13081-2006，砷：GB／T13079-2006。

河蟹重金屬檢測方法采用中華人民共和國國家國家標(biāo)準(zhǔn)：鉛：GB／T5009.12-2003鎘：GB／T5009.15-2003汞：GB／T5009.17-2003砷：GB／T5009.11-2003。

這個蕭富結(jié)婚時欠下了一屁股債，他一定和你們也說過。鉆這黑窟窿他也是沒有辦法啊。他的媳婦見過吧？還算生得俊俏，來過西山。這娘們還在我們這些窯黑子的逗說下出了五塊錢，補了他們結(jié)婚的喜糖，很羞答答的樣子。女人味十足呢。我當(dāng)時都看出來了，你們的眼很饞地看著人家，尤其是你，你看哪兒不好，偏偏看女人的那要害處。然而，這樣好的女人也難免成了他媽的小寡婦兒?？上О　?/p>

水重金屬檢測方法采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，鉛：GB／T7475-1987鎘：GB／T7475-1987汞：GB／T8538-2008砷：GB／T8538-2008。

水pH值檢測方法采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，GB／T6920-1986。

數(shù)據(jù)處理采用spss17，0數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 水體中重金屬的含量

水是河蟹賴以生存的環(huán)境，因此水中各種元素的含量無疑決定河蟹的質(zhì)量。連續(xù)三年對河蟹生存的水樣重金屬鉛、鎘、汞、砷檢測，結(jié)果含量幾乎是零，說明河蟹生存的水質(zhì)沒有重金屬污染。

2.2 土壤中重金屬的含量

河蟹的生活習(xí)性是經(jīng)常在土壤或底泥打洞，并且在其中尋覓食物，在這個過程中，難免吞食部分土壤，對土壤中的重金屬進檢測結(jié)果見表1。三年中，pH值及重金屬含量變化均不顯著，并且符合綠色食品產(chǎn)地環(huán)境土壤標(biāo)準(zhǔn)（NY／T391-2000）限量要求［5］，證明，河蟹生存的土壤和底泥沒有重金屬污染。

稻田養(yǎng)殖的河蟹，每天需要定量投擲飼料，以利于其迅速生長，養(yǎng)殖出大蟹，提高經(jīng)濟效益。本實驗稻田養(yǎng)殖河蟹使用的是遼寧禾豐牧業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的河蟹專用飼料，檢測結(jié)果表明該飼料符合無公害飼料標(biāo)準(zhǔn)的要求，沒有污染。

2.4 水草中重金屬含量

水草是河蟹主要食物來源，特別是野生河蟹，因此對7種常見河蟹可食水草進行跟蹤監(jiān)測，結(jié)果證明，不論稻蟹種養(yǎng)田水草還是野生蟹池塘中的水草，同一種水草不同生長地域不同年份重金屬元素鉛、鎘、汞、砷的含量幾乎沒有變化，但是，同一種水草重金屬元素鉛、鎘、汞、砷的含量的差異不盡相同（表2），其中差異最大的是金魚藻鉛和汞相差205倍。不同水草同一種元素含量差異很大，金魚藻鉛含量是雨九花鉛含量10倍；鴨舌草鎘含量是眼子菜鎘含量的12倍；伊樂藻汞含量是水浮蓮汞含量的5倍之多；伊樂藻砷含量是金魚藻砷含量的10倍。作為原生態(tài)的飼料，鴨舌草，金魚藻，眼子菜，伊樂藻鉛的含量均超出《無公害食品 漁用配合飼料安全限量》（NY5072-2002）標(biāo)準(zhǔn)［6］。

2.5 河蟹重金屬含量

河蟹發(fā)育大體可分為大眼幼體—豆蟹—扣蟹—成蟹4個階段，其中扣蟹—成蟹是餐桌上的美味佳肴，這兩個階段的河蟹品質(zhì)對食用者的健康至關(guān)重要，因此，本研究就稻田養(yǎng)殖河蟹和池塘野生河蟹，進行了扣蟹、成蟹重金屬監(jiān)測。

2.5.1 扣蟹期重金屬含量

2014～2016 年的7～8月間，每年采集稻田、池塘扣蟹各6個樣品，進行重金屬鉛、鎘、汞、砷檢測，結(jié)果見表3，稻田（投放飼料）、池塘（不投放飼料）兩種環(huán)境扣蟹的重金屬鉛、砷含量變化不顯著；汞含量有差異，但不顯著；鎘含量差異很大，含量極差達8倍多?？坌分亟饘俸烤蠠o公害食品淡水蟹的限量標(biāo)準(zhǔn)［8］。

2.5.2 成蟹重金屬含量

2014～2016 年的9月下旬～10月上旬，每年采集稻田、池塘成蟹各6個樣品，進行了重金屬鉛、鎘、汞、砷檢測，結(jié)果見表4，稻田、池塘兩種環(huán)境成蟹的重金屬鉛、汞、砷含量變化不顯著，并且與扣蟹含量無變化，鎘含量差異仍然很大，含量極差仍然達8倍。但是與扣蟹的含量無大差異。成蟹重金屬含量均符合無公害食品淡水蟹的限量標(biāo)準(zhǔn)。

表1 不同土壤中重金屬含量與綠色食品環(huán)境限量指標(biāo) （單位：mg／L）

表2 7種常見河蟹可食水草中重金屬含量與無公害漁飼料限量指標(biāo) （單位：mg／kg）

表3 扣蟹重金屬含量及無公害食品蟹限量值 （單位：mg／kg）

表4 成蟹重金屬含量及無公害食品蟹限量值 （單位：mg／L）

2.6 各因素之間的相關(guān)性分析

大多數(shù)水生生物可以通過呼吸、消化、體表滲透等途徑吸收水環(huán)境中的重金屬［10］，然后轉(zhuǎn)移到身體的其它部位。目前尚不清楚甲殼動物對重金屬的吸收機理，但通常認(rèn)為甲殼動物對重金屬離子的吸收主要通過兩個途徑，一是經(jīng)過鰓不斷吸收溶解在水體中的重金屬離子，然后通過血液運輸?shù)綑C體各個部位，或積累在表面細胞中；二是在攝食時，水體或殘留在餌料中的重金屬通過消化道進入體內(nèi)［11］。通過三年檢測結(jié)果看出，河蟹生存的水體，幾乎沒有重金屬鉛、鎘、汞、砷，因此在此前提下，水體對河蟹重金屬含量不產(chǎn)生影響；飼料投擲喂養(yǎng)的河蟹與無飼料喂養(yǎng)的野生河蟹重金屬含量差異不顯著，說明飼料中重金屬含量對河蟹重金屬含量也不產(chǎn)生明顯影響，因此，本研究認(rèn)為水草重金屬含量是河蟹重金屬含量的直接相關(guān)者。從表2，表3，表4看出：水草鉛的含量在1.14～14.1 mg／kg之間，扣蟹和成蟹鉛的含量平均0.038 mg／kg，水草汞的含量在 0.009～0.102 mg／kg之間，扣蟹和成蟹汞的含量平均0.032 mg／kg，水草砷的含量在0.20～1.13 mg／kg之間，扣蟹和成蟹砷的含量平均0.144 mg／kg，河蟹在食用鉛超出限量標(biāo)準(zhǔn)2.5倍的水草的環(huán)境中，鉛、汞、砷的代謝是正常的，不在體中積累富集，然而水草鎘的含量在0.022～0.443 mg／kg之間，扣蟹和成蟹鎘的含量在0.029～0.282 mg／kg，均高于水草鎘的最低含量，說明河蟹對水草鎘的吸收大于代謝，部分鎘儲存在體內(nèi)，產(chǎn)生了富集現(xiàn)象。

3 結(jié)論與討論

河蟹喜歡在水質(zhì)清新、水草豐盛的淡水湖泊、江河中棲息。隱伏在水草和水底淤泥中隱居生活［12］，由于本研究水質(zhì)和土壤均未被污染，因此對河蟹重金屬含量的變化，不產(chǎn)生影響。

但是不同元素在生物體內(nèi)的生理、生化功能不同，而生物體內(nèi)不同臟器、組織新陳代謝過程、途徑也不相同，導(dǎo)致不同元素在體內(nèi)的分布也不可能相同［13］。Deb等（1997）和Emileasuquo等（2004）分別研究了不同魚樣各組織中重金屬的分布，結(jié)果表明含量差別高達100倍，也是有些魚類可作為污染物生物指示劑的原因［14～15］。在本研究中，河蟹可食部分的重金屬含量也符合這一規(guī)律，其中鎘的含量是汞含量的10倍還多。

從河蟹的食性看，河蟹為雜食性甲殼類，即食水生動物如魚、蝦、螺、蚌、蚯蚓及水生昆蟲，又食水生植物如輪葉黑藻、金魚藻、伊樂藻、眼子菜、水葫蘆等，人工養(yǎng)殖的投放一些豆餅、玉米、和專用飼料等［12］。根據(jù)本研究數(shù)據(jù)看出，投擲的飼料重金屬含量均符合綠色飼料標(biāo)準(zhǔn)重金屬限量的要求，同時，養(yǎng)殖河蟹與野生河蟹的重金屬含量沒有差異，說明河蟹對鉛、汞、不敏感，即使食用高含量的鉛、汞食物，卻能從體內(nèi)代謝出去，因此不具富集性；養(yǎng)殖河蟹與野生河蟹的砷含量較高（0.21～0.28 mg／kg），這可能與無機亞砷酸鹽和砷酸鹽易溶而穩(wěn)定，能被消化系統(tǒng)和肌肉組織等迅速吸收有關(guān)［16］。鎘的含量在0.029～0.282 mg／kg的范圍，并且隨著河蟹的成熟，鎘含量超過0.05 mg／kg的百分率迅速增加，與水草食用量大大增加有直接關(guān)系，這與王武（文獻），李應(yīng)森（文獻）的研究結(jié)果相一致，即在一般情況下，水草等食物較易獲得，故在自然環(huán)境中，其胃內(nèi)食物組成以植物性食物為主。河蟹食量大，貪食，而且消化吸收能力強，飽食后多余的養(yǎng)料貯藏在肝臟中（即所謂的蟹黃）［12］，鎘同時被儲藏并富集在蟹黃內(nèi)。這一結(jié)果與畢士川研究：河蟹的檢測值在0.16～0.61 mg／kg，海水蟹的檢測值在 0.12～6.8 mg／kg結(jié)果是相同的［17］。

由于本研究水生浮游動物沒有采集和檢測，它們對河蟹重金屬吸收的影響大小有待于進一步研究。同時，不同鎘含量的水草對河蟹鎘的富集性影響，可能有所區(qū)別，也有待于進一步研究。

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X171.5

B

1002－1728（2017）04－0019－04

10.3969／j.issn.1002－1728.2017.04.005

2017－07－12

國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201203081-3）

陳曉云（1964－），女，研究員，從事農(nóng)業(yè)生態(tài)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究。E-mail：chenxy308＠sohu.com