三峡水库蓄水后铜鱼和圆口铜鱼肌肉和肝脏中重金属水平

夏雨果张 黎陈思宝H. A. C. C. PERERA李钟杰张堂林叶少文苑 晶刘家寿

(1. 中国科学院水生生物研究所, 淡水生态与生物技术国家重点实验室, 武汉 430072； 2. 中国科学院大学,北京 100049； 3. 中国科学院南海海洋研究所, 中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室, 广州 510301)

三峡水库蓄水后铜鱼和圆口铜鱼肌肉和肝脏中重金属水平

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(1. 中国科学院水生生物研究所, 淡水生态与生物技术国家重点实验室, 武汉 430072； 2. 中国科学院大学,北京 100049； 3. 中国科学院南海海洋研究所, 中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室, 广州 510301)

为了解三峡水库蓄水后鱼体重金属富集现状及其潜在的生态风险和食品安全, 测定了三峡水库上、中、下游不同年龄组铜鱼(Coreius heterodon)和圆口铜鱼(C. guichenoti)肌肉和肝脏中重金属含量。利用等离子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、原子荧光光谱法检测样品中Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、Hg、As等 7种重金属含量。结果表明: 7种重金属在铜鱼和圆口铜鱼体内的含量水平基本一致, 重金属在铜鱼和圆口铜鱼肌肉中含量大小均为Zn＞Cu＞Cr＞Hg＞As≥Pb＞Cd, 在铜鱼肝脏中含量大小为Zn＞Cu＞Pb＞Cd＞Cr＞As＞Hg, 而在圆口铜鱼肝脏中含量大小为 Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Hg＞As。铜鱼和圆口铜鱼肝脏中重金属含量显著高于肌肉(P＜0.05)。两种鱼类间大部分重金属在库区上、中、下游无显著差异(P＞0.05)。铜鱼和圆口铜鱼肌肉(可食用部分)中7种重金属含量均未超过国家食品安全卫生标准, 属于安全食用范围； 肝脏中除Cd和Pb外的其他元素含量均未超过国家标准。相关结果反映了三峡水库175 m蓄水后底栖土著经济鱼类重金属的污染状况, 对了解该地区水产品质量安全状况及水产品安全评价提供了参考依据。

铜鱼； 圆口铜鱼； 重金属； 生物积累； 三峡水库

鱼体内的重金属可分为两类, 一类是非必需重金属, 指不为鱼体所必需、不具备任何生理功能的重金属, 如汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、银(Ag)等, 超过一定标准通常对鱼类具有较强的毒性； 另一类是必需重金属, 是鱼体生存代谢活动中必不可少的重金属, 如铁Fe、锰(Mn)、铜Cu、锌(Zn)、镍(Ni)、铬(Cr)等[1], 而当其过量时同样会导致毒性的产生。水体中的重金属污染物主要来自于农业污染、工业污染及采矿等人类活动[2]。这些重金属可通过体表、鳃和消化道三种途径进入鱼体, 其中鳃是淡水鱼类吸收重金属的重要部位[3,4]。重金属对鱼体的毒性效应包括影响正常生理功能、个体生长、繁殖, 并在严重的时候导致死亡[5—7]。重金属不仅能通过食物链在鱼体中富集, 也能通过鱼类产卵传递到下一代[8]。被富集的重金属最终通过食物链传递给人类, 对人体健康造成影响。因此, 重金属污染已经受到广泛关注。

三峡水库于2003年开始正式蓄水, 2010年达到标准蓄水位175 m。标准水位时水库总面积1084 km2,总库容3.93×1011m3, 淹没陆地面积632 km2[9]。三峡水库库区江段重金属含量主要受上游干、支流泥沙等输入、工业“三废”、农药以及沿江城市废弃物等排放的影响[10]。与全国土壤背景值相比, 三峡库区土壤中的重金属中As、Hg、Pb、Zn含量较低, 而Cd、Cr、Cu、Ni含量较高[11]。在三峡水库蓄水后,消落带土壤中的重金属污染物可能通过溶出进入水体[12]。三峡库区重金属污染物存在于水体、沉积物、消落区、淹没区土壤、生活垃圾及生物体中, 其中沿江生活垃圾场中的重金属元素Hg、Cr、As、Pb、Cd的含量显著高于土壤本底值[13]。Cu和Pb的主要来源为水上交通设施及工业废水, 三峡水库 156 m蓄水后干流溶解态 Cu、Pb、Cr的浓度都呈上升趋势[14]。在三峡水库蓄水前, 鱼体中重金属含量, 以鲤为例(表1)[15]。

铜鱼(Coreius heterodon)和圆口铜鱼(C. guichenoti)是三峡库区重要的底栖土著经济鱼类, 隶属于鲤科亚科铜鱼属, 拥有相似的食物类群[16,17]。在三峡水库175 m蓄水后, 两种铜鱼的生活史受到了一定影响,水库上、中、下游两种铜鱼年龄结构变得简单, 且各龄组体长变小、生长速度减慢[18]。在三峡水库蓄水前铜鱼肌肉中Hg含量为0.040 µg/g[15], 但是在水库蓄水后铜鱼体内重金属累积是否受到影响目前尚无报道。本研究的目的是分析7种重金属元素在三峡水库不同江段两种铜鱼肝脏和肌肉中的富集状况,并与国家食品安全标准进行比较, 一方面了解鱼类可食用部分重金属含量水平, 另一方面为三峡水库渔业环境监测、水环境保护和食品安全评估提供参考资料。

表1 三峡水库蓄水前鲤鱼肌肉中重金属含量[15]Tab. 1 The concentrations of heavy metals in the muscles of Cyprinus carpio before the impoundment in the Three Gorges Reservoir (µg/g)[15]

1 材料与方法

1.1 材料来源

2010年11月至2011年10月在三峡水库上(涪陵)、中(万州)、下(秭归, 坝区)游对上述两种实验鱼进行了逐月采集。在进行常规生物学测量后, 取鳞片鉴定年龄。取鱼体肝脏和背鳍下方肌肉去皮, 称重, 置于封口袋中冷冻保存。所有样品均在冰冻条件下运回实验室, 置于–20℃条件下冷冻保存待测定。

1.2 样品的制备

在将冷冻的样品解冻后, 在 90℃条件下烘干至恒重, 在陶瓷研钵中磨制成粉末状, 取粉末约1 g放入标记好的 5 mL离心管中, 送至湖北省农科院农业质量标准与检测技术研究所进行检测。测量Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、As、Pb 7个重金属元素的含量。共检测了铜鱼和圆口铜鱼28尾。

1.3 样品重金属含量的测定方法

Pb、Cd含量的测定采用石墨炉原子吸收光谱法(GB/T5009.12-2008), 检出限为0.005 µg/g。Hg、As含量的测定采用原子荧光光谱法(GB/T 5009.17-2003), 检出限为0.15 µg/kg, 标准曲线最佳线性范围为0—60 µg/L。Cu、Zn、Cr含量的测定采用等离子吸收光谱法(GB/T 5009.13-2003), 检出限为10 µg/kg。

1.4 数据处理

采用SPSS 13.0、Excel 2010进行数据的整理和统计分析, 数据用平均值 ± 标准差(mean±SD)表示。不同采样点及同种鱼不同年龄组之间采用单因素方差分析(ANOVA)及最小显著差异法(LSD)分析样品之间的差异。同一实验鱼的肌肉和肝脏重金属含量差异检验, 采用配对样本t检验, 不同种鱼肌肉和肝脏采用独立样本t检验。P＜0.05认为有显著性差异。本文中重金属含量单位均为µg/g湿重。限量标准参照国家食品安全卫生标准 GB2762-2005、GB18406.4-2001、NY 5053 2005及GB13106-91。

2 结果

铜鱼的体重45—570 g, 圆口铜鱼50—300 g。经鳞片鉴定, 三峡库区收集的铜鱼年龄范围为1—4龄,圆口铜鱼为1—3龄(表2)。其中圆口铜鱼年龄组成下游江段2龄, 中游为2龄, 上游江段为1—3龄；铜鱼年龄组成下游为1—2龄, 中游3—4龄, 上游1—4龄。

表2 不同年龄组铜鱼和圆口铜鱼样本采集情况Tab. 2 Sampling information of C. heterodon and C. guichenoti of different ages (mean±SD)

2.1 铜鱼和圆口铜鱼肌肉和肝脏中重金属含量比较

配对样本t检验和独立样本t检验结果(表3显示铜鱼和圆口铜鱼肝脏中重金属含量显著高于肌肉(P＜0.05)。铜鱼肌肉中 As含量显著高于圆口铜鱼(P＜0.05), 其他 6种重金属二者无显著差异(P＞0.05)。铜鱼肝脏中Hg和As含量显著高于圆口铜鱼(P＜0.05), 其他重金属二者无显著差异(P＞0.05)。

2.2 铜鱼和圆口铜鱼肌肉中重金属含量的空间差异

下游(近坝区)铜鱼肌肉中Hg的含量显著高于水库中游(P＜0.05), Cd的含量下游显著高于上游(P＜0.05), 而 Pb的含量下游显著低于中、上游(P＜0.05), 其他元素上、中、下游均无显著差异(P＞0.05)(表 4)。由于圆口铜鱼更喜欢流水环境, 下游库区仅采集到 1尾圆口铜鱼, 故无法进行统计检验。在圆口铜鱼肌肉中7个元素的含量在上、中游之间均无显著差异(P＞0.05)。

2.3 铜鱼和圆口铜鱼肝脏中重金属含量的空间差异

下游江段铜鱼肝脏中Cu、Zn和Cr含量高出中游和上游约两倍, 其他元素上、中、下游间无明显差别(表5)。圆口铜鱼除Hg元素外, 其他元素上游重金属含量都高于中游, 其中Cu、Zn、Cd及Pb的含量上游是中游的两倍以上。

2.4 不同年龄组铜鱼和圆口铜鱼肌肉中重金属含量

在铜鱼肌肉中Pb元素含量1龄组个体显著低于2—4龄组个体(P＜0.05), 其他元素各年龄组间无显著差异(P＞0.05)(表 6)。在圆口铜鱼肌肉中, Cu、Cr含量3龄组个体显著高于1龄和2龄组个体(P＜0.05), Hg和Pb含量3龄组个体显著高于2龄个体(P＜0.05),而与1龄组无显著差异(P＞0.05), 其他元素各年龄组间无显著差异(P＞0.05)。铜鱼和圆口铜鱼肌肉中重金属含量与年龄线性关系无统计学意义(P＞0.05)。在铜鱼肌肉中 Pb含量(y)与年龄(x)呈现二次函数关系, y=–0.014+0.019x–0.003x2(r2=0.522, P＜0.05), 其他重金属含量与年龄相关性不显著(P＞0.05)。在圆口铜鱼肌肉中Hg和Cu的含量(y)与年龄(x)呈现二次函数关系, 分别为 y=0.078–0.063x+0.017x2(r2=0.557, P＜0.05)和y=0.617–0.558x+0.188x2(r2=0.541, P＜0.05),其他重金属与年龄相关性不显著(P＞0.05)。

表3 铜鱼和圆口铜鱼肌肉和肝脏中重金属含量及限量标准Tab. 3 The concentrations of heavy metals in the muscles and the livers of C. heterodon and C. guichenoti (µg/g) (mean±SD)

表4 不同采样点间铜鱼和圆口铜鱼肌肉中重金属含量Tab. 4 The comparison of the concentrations of heavy metals (µg/g) in the muscles of C. heterodon and C. guichenoti collected from different sampling sites (mean±SD)

表5 不同采样点铜鱼和圆口铜鱼肝脏中重金属含量Tab. 5 The comparison of the concentrations of heavy metals (µg/g) in the livers of C. heterodon and C. guichenoti collected from different sampling sites (mean±SD)

表6 不同年龄铜鱼和圆口铜鱼肌肉重金属含量Tab. 6 The comparison of the concentrations of heavy metals (µg/g) in the muscles of C. heterodon and C. guichenoti of different ages (mean±SD)

2.5 不同年龄组铜鱼和圆口铜鱼肝脏中重金属含量

在铜鱼肝脏中重金属含量随年龄的变化没有呈现一定的规律性(表7)。在圆口铜鱼肝脏中Pb含量1龄组个体显著高于2龄组(P＜0.05), 其他重金属各龄之间无显著差异(P＞0.05)。在铜鱼和圆口铜肝脏中重金属含量与年龄线性关系无统计学意义(P＞0.05)。在铜鱼肝脏中Hg、Cu、Zn和Cr含量(y)与年龄(x)呈现二次函数关系, 分别为: y=0.428–0.243x+0.045x2(r2=0.709, P＜0.05), y=22.231–16.242x+3.208x2(r2= 0.916, P＜0.001), y=41.295–23.227x+4.152x2(r2=0.799, P＜0.05), y=1.223–0.679x+0.111x2(r2=0.614, P＜0.05),其他重金属含量与年龄相关性不显著(P＞0.05)。圆口铜鱼 Pb含量(y)与年龄(x)呈现二次函数关系 y= 7.032–6.079x+1.354x2(r2=0.823, P＜0.05), 其他重金属含量与年龄相关性不显著(P＞0.05)。

3 讨论

重金属在铜鱼和圆口铜鱼肌肉中含量均为Zn＞Cu＞Cr＞Hg＞As≥Pb＞Cd, 在铜鱼肝脏中含量大小为 Zn＞Cu＞Pb＞Cd＞Cr＞As＞Hg, 而圆口铜鱼肝脏中含量大小为 Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Hg＞As。Zn和Cu是鱼体生存必需的生命元素, 容易被鱼类主动吸收, 故在肝脏和肌肉中Zn和Cu含量都比其他元素高[19]。快速生长期的欧洲拟鲤幼鱼有较高的 Cu和Zn含量, 有利于鱼体生长代谢[20]。上、中、下游江段铜鱼的体重分别为(198.0±148.7)、(346.3±148.5)和(65.4±12.7) g。下游江段铜鱼肝脏中Cu和Zn含量高出中游和上游约2倍, 可能是由于下游江段鱼个体小, 处于快速生长期。铜鱼下游江段(近坝区)Hg含量较高可能是因为近坝区水深增加,水底缺氧微生物活动增加有利于Hg的释放[21]。

在三峡水库蓄水初期, 水体中重金属含量上升,但常态性蓄水、降水后由于水体悬浮质的吸附和沉降作用, 水体重金属水平呈下降趋势(图1)[12,22—28]。在水体中重金属总量是人类与自然共同作用的结果。在本研究中铜鱼和圆口铜鱼肌肉中As、Cr、Pb、Cu、 Hg含量低于 1997年巴南江段(涪陵上游约 200 km)研究结果[29], 这可能与大坝截流初期, 土壤中大量重金属释放进入水体但蓄水多年后水体重金属含量下降有关。铜鱼肌肉中 Cu、Zn、Cd、As、Pb的含量低于156 m蓄水初期(2008—2009)(图2)[30], 而Hg的含量与蓄水初期无显著差异。铜鱼肌肉和肝脏中Hg的含量均低于蓄水前[31], 可能是由于泥沙吸附沉降作用使得水体中Hg的含量(0.01 µg/L)低于蓄水前(0.023 µg/L)所致(图1)。鱼体组织中重金属含量与水体重金属浓度及暴露时间有关[32], 铜鱼肌肉中重金属含量降低可能与底泥及底栖饵料生物密切相关。

表7 不同年龄铜鱼和圆口铜鱼肝脏中重金属含量Tab. 7 The comparison of the concentrations of heavy metals (µg/g) in the livers of C. heterodon and C. guichenoti of different ages (mean±SD)

图1 三峡库区水体重金属浓度历年变化Fig. 1 Historical changes of heavy metal concentrations in the Three Gorges Reservoir

图2 铜鱼肌肉中重金属含量历年变化(2010—2011为本研究)Fig. 2 Historical changes of heavy metal concentrations in the muscles of C. heterodon (Data of 2010—2011 were from the present study)

在铜鱼和圆口铜鱼除肝脏中Cd和Pb外, 其他元素含量均未超过国家食品安全卫生标准, 在可食用部分肌肉中7种重金属含量均未超过国家限量标准, 属于安全食用范围。有研究表明鱼体肝脏中的Cd和 Pb的含量与饵料生物(胃含物)和底泥中重金属含量有关[33], 铜鱼和圆口铜鱼肝脏中Cd和Pb含量超标, 可能是由于底泥或其饵料生物中重金属Cd和Pb含量过高所致。曾乐意等[34]2010—2011年采样结果表明, 长江干流江津区朱杨江段铜鱼和圆口铜鱼全鱼 Cd和 Pb含量均高于我国食品安全标准,推测长江朱杨江段水体环境或鱼类食物中受到了Cd和Pb污染。Pb是与悬浮物含量密切相关的重金属, 由于水库的澄清作用, 库区上游至坝前江段悬浮物含量逐渐降低, 故库区下游江段Pb含量水平低于上游江段[28]。在本研究中下游江段铜鱼肌肉和肝脏中Pb含量明显低于上游江段, 符合这一规律。另外, 水利设施建设及航运中含铅汽油的大量使用也是水体Pb的重要来源[33]。在两种铜鱼肌肉中, 1龄组个体Pb含量显著低于3龄及以上个体, 但不成一定比例, 可能与鱼体重金属代谢机制不同有关。而在圆口铜鱼肝脏中1龄组Pb含量显著高于2龄组,一方面可能与不同大小个体生境及食性差异有关,另一方面与鱼体的重金属代谢调节相关。Pb元素的生物半衰期约 20d, 意味着生物通常可以快速的将Pb排出体外, 使其难以在体内富集, 这也可能是 1龄组 Pb含量显著高于 2龄组的原因[35]。生物体对必需金属元素存在主动调控机制, 这使得其没有随年龄的改变发生明显变化[36]。

铜鱼和圆口铜鱼肝脏中重金属含量显著高于肌肉, 肌肉中重金属含量均未超过国家限量标准, 肝脏中除Cd和Pb外的其他元素含量均未超过国家标准。与前人研究结果相比, 三峡水库铜鱼和圆口铜鱼体内重金属含量呈下降趋势, 这可能与底泥及饵料生物中重金属含量密切相关, 这也对解除人们有关重金属富集的疑虑具有重要意义。

[1] Rainbow P S. The accumulation of heavy metal in marine organism and its meaning [J]. Marine Environmental Science, 1992, 11(1): 44—52 [Rainbow P S. 海洋生物对重金属的积累及意义. 海洋环境科学, 1992, 11(1): 44—52 ]

[2] Singh R K, Chavan S L, Sapkale P H. Heavy metal concentrations in water, sediments and body tissues of red worm (Tubifex spp.) collected from natural habitats in Mumbai, India [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2007, 129(1—3): 471—481

[3] Dallinger R, Prosi F, Segner H, et al. Contaminated food and uptake of heavy metals by fish: a review and a proposal for further research [J]. Oecologia, 1987, 73(1): 91—98

[4] Pourang N. Heavy metal bioaccumulation in different tissues of two fish species with regards to their feeding habits and trophic levels [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 1995, 35(3): 207—219

[5] Woodward D F, Brumbaugh W G, Delonay A J, et al. Effects on rainbow trout fry of a metals-contaminated diet of benthic invertebrates from the Clark Fork River, Montana [J]. Transactions of the American Fisheries Society, 1994, 123(1): 51—62

[6] Farag A M, Boese C J, Bergman H L, et al. Physiological changes and tissue metal accumulation in rainbow trout exposed to foodborne and waterborne metals [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 1994, 13(12): 2021—2029

[7] Woodward D F, Farag A M, Bergman H L, et al. Metals-contaminated benthic invertebrates in the Clark Fork River Montana: Effects on age-0 brown trout and rainbow trout [J]. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 1995, 52(9): 1994—2004

[8] Wei Z Q, Zhou Z H. Mercury concentrations and characterization of δ13C and δ15N in some fish species from lake Dianchi [J]. Earth and Environment, 2014, 42(4): 480—483 [魏中青, 周志华. 滇池几种鱼体汞含量与 δ13C、δ15N特征. 地球与环境, 2014, 42(4): 480—483]

[9] Fu B J, Wu B F, Lü Y H, et al. Three Gorges Project: efforts and challenges for the environment [J]. Progress in Physical Geography, 2010, 34(6): 741—754

[10] Xu X Q, Deng G Q, Hui J Y, et al. Heavy metal pollution in sediments from the Three Gorges Reservoir area [J]. ActaHydrobiologica Sinica, 1999, 23(1): 1—10 [徐小清, 邓冠强,惠嘉玉, 等. 长江三峡库区江段沉积物的重金属污染特征.水生生物学报, 1999, 23(1): 1—10]

[11] Tang J, Zhong Y P, Wang L. Background value of soil heavy metal in the Three Gorges Reservoir district [J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2008, 16(4): 848—852 [唐将,钟远平, 王力. 三峡库区土壤重金属背景值研究. 中国生态农业学报, 2008, 16(4): 848—852]

[12] Wang T J. Movement and transformation of heavy metals in water-level fluctuation zone of Three Gorges Reservoir area [D]. Thesis for Doctor of Engineering. Chongqing University, Chongqing. 2011 [王图锦. 三峡库区消落带重金属迁移转化特征研究. 博士学位论文. 重庆大学, 重庆. 2011]

[13] Wang L A, Yue J H, Huan C, et al. Contamination characteristic analysis of heavy metals in MSW dumped in Three Gorges Region [J]. Acta Scientiae Circum Stantiae, 2006, 26(2): 246—251 [王里奥, 岳建华, 黄川, 等. 三峡库区堆存生活垃圾重金属含量特征. 环境科学学报, 2006, 26(2): 246—251]

[14] Zhao J, Yu Z G, Chen H T, et al. Distributions of dissolved heavy metals in the typical backwater regions of the Three Gorges Reservoir [J]. Journal of Hydroecology, 2009, 2(2): 9—14 [赵军, 于志刚, 陈洪涛, 等. 三峡水库 156 m 蓄水后典型库湾溶解态重金属分布特征研究. 水生态学杂志, 2009, 2(2): 9—14]

[15] Changjiang Water Resources Commission. Study on the environmental impact of the Three Gorges Project [M]. Wuhan: Hubei Science and Technology Press. 1997, 36—38 [长江水利委员会. 三峡工程生态环境影响研究. 武汉: 湖北科学技术出版社. 1997, 36—38]

[16] He X F. The biology of Coreius heterodon (Bleeker) [J]. Journal of Southwest China Normal University (Natural Science), 1980, (2): 60—76 [何学福. 铜鱼 Coreius heterodon (Bleeker) 的生物学研究. 西南师范大学学报(自然科学版), 1980, (2): 60—76]

[17] Fish Laboratory, Institute of Hydrobiology, Hubei. Fishes in the Yangtze River [M]. Beijing: Science Press. 1976, 73—77 [湖北省水生生物研究所鱼类研究室. 长江鱼类. 北京: 科学出版社. 1976, 73—77]

[18] Xia Y G, Lloret J, Li Z J, et al. Effect of impoundment on stock assessment life history traits of two Coreius populations species in the Three Gorges Reservoir, China [J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2015, in press

[19] Uluturhan E, Kucuksezgin F. Heavy metal contaminants in Red Pandora (Pagellus erythrinus) tissues from the Eastern Aegean Sea, Turkey [J]. Water Research, 2007, 41(6): 1185—1192

[20] Papagiannis I, Kagalou I, Leonardos J, et al. Copper and zinc in four freshwater fish species from Lake Pamvotis (Greece) [J]. Environment International, 2004, 30(3): 357—362

[21] Hurley J P, Watras C J, Bloom N S. Mercury cycling in a northern Wisconsin seepage lake: the role of particulate matter in vertical transport [J]. Water, Air & Soil Pollution, 1991, 56(1): 543—551

[22] Zhang L C, She Z S, Zhang S. Water Environmeat Chemical Elements Monograph Series (2): Water Environment Chemical Elements Analysis [M]. Beijing: China Environmental Science Press. 1996, 291 [张立诚, 佘中盛,章申. 长江水系水环境化学元素系列专著 (2): 水环境化学元素研究. 北京: 中国环境科学出版社. 1996, 291]

[23] Fang T, Zhang X H, Xiao B D, et al. Absorption of heavy metals on suspended particulate matter — taking Yichang section of Changjiang River as an example [J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2001, 10(2): 185—192 [方涛, 张晓华, 肖邦定, 等. 水体悬移质对重金属吸附规律研究——以长江宜昌段为例. 长江流域资源与环境, 2001, 10(2): 185—192]

[24] Li Q. Study on arsenic, lead, and chromium toxic heavy metals in the Three Gorges Reservoir Region after impoundment [D]. Thesis for Master of Science. Southwest University, Chongqing. 2006 [李倩. 三峡水库蓄水后水体中有毒重金属砷铅铬研究. 硕士学位论文, 西南大学, 重庆. 2006]

[25] Lü Y B, Gong Z Y, Lian J, et al. Status of water quality in the Three Gorges after the water storage period [J]. Research of Environmental Sciences, 2007, 20(1): 1—6 [吕怡兵, 宫正宇, 连军, 等. 长江三峡库区蓄水后水质状况分析. 环境科学研究, 2007, 20(1): 1—6]

[26] Cao J, Shu W Q, Huang Y M, et al. Pollution status and variation tendency of persistent toxic substances in the Three Gorges Reservoir [J]. Journal of Chengdu Medical College, 2012, 7(1): 2—5 [曹佳, 舒为群, 黄玉明, 等. 三峡库区及重庆主城区蓄水前后水中持久性有毒物质的污染及变化趋势. 成都医学院学报, 2012, 7(1): 2—5]

[27] Wang T J, Yang Q W, Liu X L. Distribution of soluble heavy metal concentration in the water body in Three Gorges Reservoir after its 172 m impoundment [J]. Resources and Environmental in the Yangtze Basin, 2013, 22(9): 1195—1200 [王图锦, 杨清伟, 刘雪莲. 三峡库区 172 m蓄水位实现后干流水体溶解态重金属含量变化特征. 长江流域资源与环境, 2013, 22(9): 1195—1200]

[28] Yu Y. Characteristics of heavy metals pollution of fish from Three Gorges Reservoir during the initial impoundment [D]. Thesis for Doctor of Science. China Institute of Water Resources & Hydropower Research (IWHR), Beijing. 2013 [余杨. 三峡水库蓄水初期鱼类中重金属污染研究. 博士学位论文, 中国水利水电科学研究院, 北京. 2013]

[29] Zhang Z, He L, Li J, et al. Analysis of heavy metals of muscle and intestine tissue in fish-in Banan section of Chongqing from Three Gorges Reservoir, China [J]. Polish Journal of Environmental Studies, 2007, 16(6): 949—958

[30] Cai S W, Ni Z H, Li Y F, et al. Heavy metal residues in the muscle of fishes from the rare and endemic fishes national nature reserve in the upper reaches of the Yangtze River,China [J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2011, 18(6): 1352—1357 [蔡深文, 倪朝辉, 李云峰, 等. 长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区鱼体肌肉重金属残留调查与分析. 中国水产科学, 2011, 18(6): 1352—1357]

[31] Xu X Q, Qiu C Q, Deng G Q, et al. Chemical-ecological effects of mercury pollution in the Three Gorges Reservoir area [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 1999, 23(3): 197—203 [徐小清, 丘昌强, 邓冠强, 等. 三峡库区汞污染的化学生态效应. 水生生物学报, 1999, 23(3): 197—203]

[32] Canli M, Atli G. The relationships between heavy metal (Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Zn) levels and the size of six Mediterranean fish species [J]. Environmental Pollution, 2003, 121(1): 129—136

[33] Meador J P, Ernest D W, Kagley A N. A comparison of the non-essential elements cadmium, mercury, and lead found in fish and sediment from Alaska and California [J]. Science of the Total Environment, 2005, 339(1): 189—205

[34] Zeng L Y, Yan Y L, Xie X J. The concentrations of lead, cadmium and chromium in the fishes from Zhuyang section of the Yangtze River [J]. Freshwater Fisheries, 2012, 42(2): 61—65 [曾乐意, 闫玉莲, 谢小军. 长江朱杨江段几种鱼类体内重金属铅, 镉和铬含量的研究. 淡水渔业, 2012, 42(2): 61—65]

[35] Merian E. Metals and their Compounds in the Environment: Occurrence, Analysis and Biological Relevance [M]. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germany. 1991, 1438

[36] Farkas A, Salánki J, Specziár A. Age-and size-specific patterns of heavy metals in the organs of freshwater fish Abramis brama L. populating a low-contaminated site [J]. Water Research, 2003, 37(5): 959—964

THE ANALYSIS OF HEAVY METALS IN THE MUSCLES AND THE LIVERS OF COREIUS HETERODON AND COREIVS GUICHENOTI AFTER THE IMPOUNDMENT IN THE THREE GORGES RESERVOIR

XIA Yu-Guo1,2, ZHANG Li3, CHEN Si-Bao1,2, PERERA H. A. C. C.1,2, LI Zhong-Jie1, ZHANG Tang-Lin1, YE Shao-Wen1, YUAN Jing1and LIU Jia-Shou1
(1. State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China； 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China； 3. South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China)

In this study, we measured the contents of heavy metals in the muscles and the livers of Coreius heterodon and C. guichenoti of different ages in the upper-, middle-, and down-streams of the Three Gorges Reservoir (TGR). We aimed to clarify the current situation of heavy metal pollutions in the native species in the TGR, and to assess the potential risks in the fish ecosystem and food safety. The concentrations of Mercury (Hg), arsenic (As), lead (Pb), cadmium (Cd), copper (Cu), zinc (Zn) and chromium (Cr) in the muscles and livers of fish were determined with the methods of plasma absorption spectrometry, graphite furnace atomic absorption spectrometry, and atomic fluorescence spectrometry. The concentrations in the muscles of the two fish species were Zn＞Cu＞Cr＞Hg＞As≥Pb＞Cd. In the livers, the orders were Zn＞Cu＞Pb＞Cd＞Cr＞As＞Hg, and Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Hg＞for C. heterodon and C. guichenoti respectively. The concentrations of heavy metals in the livers were significantly higher than that in the muscles (P＜0.05). Overall there was no significant difference in the concentration of each heavy metal between the individuals obtained from different locations, although there were a few exceptions. The concentrations of heavy metals in the muscles-the edible part of fishwere all under the limit according to the National Standards of Aquatic Product Safety. The concentrations of most heavy metals (except for Cd and Pb) in the livers were also in the safe range. These results uncovered the current status of heavy metal pollutions in the two indigenous economic fish species in the TGR, and contributed to better understanding of the quality and safety of the aquatic products in this area.

Coreius heterodon； Coreius guichenoti； Heavy metal； Bioaccumulation； The Three Gorges Reservoir

X171.5

A

1000-3207(2015)05-0861-08

10.7541/2015.114

2015-02-10；

2015-04-13

公益性行业(环保)科研专项(201409037)； 中国长江三峡集团公司科研项目(CT-12-08-01)资助

夏雨果(1988—), 女, 湖北天门人； 博士研究生； 主要从事渔业生态学和鱼类资源学研究。E-mail: xiayg2015@126.com

刘家寿，E-mail : jsliu@ihb.ac.cn