汞矿区周围环境及畜禽砷、铅、铬污染情况调查
2015-04-10万洁妤施云刚吴荣华欧德渊
覃 朗,万洁妤,艾 淼,施云刚,吴荣华,欧德渊
(贵州大学动物科学学院,贵州 贵阳 550025)
贵州的矿产资源十分丰富,矿产资源的长期开采导致矿渣暴露,有可能造成重金属的污染。重金属具有致癌性和致畸性,可蓄积于各种食物中,并通过食物链在人体内累积,危害人体健康[1]。贵州万山素有汞都之称,随着汞矿开采,释放到环境中的其它重金属砷、铅、铬却容易被人们忽视,这些重金属是对人体有害的物质。本文通过对贵州省万山某汞矿周围环境中的水源、土壤、饲草、畜禽脏器的砷、铅、铬污染情况进行调查,为贵州汞矿周围重金属污染防治提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 主要仪器与试剂:高速组织捣碎机、分析天平、MDS-6微波消解仪、ICP-MS电感耦合等离子体质谱、容量瓶、超纯水仪、硝酸、砷标准储备液、铅标准储备液、铬标准储备液。所有玻璃仪器以及消化罐均用30%硝酸浸泡,使用前用超纯水清洗,烘干。
1.2 方法
1.2.1 样品来源:选取贵州省万山某矿区周围方圆
1 km为采集地点,采集蔬菜类(白菜、萝卜、辣椒)、粮食类(大米、玉米)、牧草、水体、土壤、畜禽(鸡、鸭、猪、牛、羊)肌肉及其内脏,各采集3份。样品每份不少于0.5 kg(畜禽内脏除外)。
1.2.2 样品处理:采集的水样加12 mol/L盐酸5.0 mL;采集的蔬菜、粮食、牧草以及土壤置于60~80℃干燥箱烘干,用粉碎机打碎后,经过100目筛备检;采集的畜禽肉类及内脏用高速组织捣碎机捣碎,备用。
1.2.3 测定方法:参照文献[2]进行,微波消解所有样品,采用电感耦合等离子体质谱检测其含量。
1.3 评定标准 水体中重金属含量标准值参照GB3838—2002[3]执行,土壤中重金属含量标准值参照GB15618—1995[4]执行,食品中重金属含量标准值参照 GB2762—2012[5]执行。
2 结果
2.1 环境中砷、铅、铬的含量 土壤污染较低,砷、铅含量均达到二级土壤标准,铬含量可达到一级土壤标准;牧草铅污染严重。水源污染最为严重,砷、铅、铬含量分别为国家V类水源标准值的37.47、31.25、19.13 倍,其它样品均受到不同程度的砷、铅、铬污染。见表1。
2.2 鸡、鸭组织砷、铅、铬含量 鸡和鸭肾脏、肌肉组织铅含量超标,鸡和鸭其它组织样品中砷、铬含量均低于国家限量值。见表2。
表1 环境样品中砷、铅、铬含量
表2 鸡、鸭组织中砷、铅、铬含量
2.3 猪组织砷、铅、铬含量 猪组织的样品中铅含量全部超标,其相对比值大小为:肌肉>肝脏>心脏>脾脏>肾脏>肺脏;脾脏、肌肉、心脏、肾脏砷含量也超标,其相对比值大小为:脾脏>肌肉>心脏>肾脏;肾脏、心脏铬含量分别为国家限量值的1.43、1.089 倍。见表 3。
表3 猪组织中砷、铅、铬含量
2.4 牛、羊组织砷、铅、铬含量 牛、羊组织中砷含量全部超标;除牛心脏铅含量低于国家限量值外,牛和羊所检测组织铅含量均超标,其中牛肌肉为国家限量值的42.585倍,羊肌肉为8.45倍;牛、羊肌肉的铬含量超标,其
他组织的铬含量均符合国家标准值。见表4。
3 讨论
3.1 环境中砷、铅、铬重金属污染严重 此次调查结果显示,汞矿环境中土壤铅、砷和铬的污染较低,但是水源污染相当严重,砷、铅、铬含量分别为国家V类(主要适用于农业用水区及一般景观要求水域)水源标准值的 37.47、31.25、19.13 倍。该地区的蔬菜均受不同程度的砷、铅、铬污染。蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物,与人类日常生活关系密切,因此较低水平的重金属污染就可以造成极大的危害,所以蔬菜和粮食的安全问题对污染区人类的健康非常重要[6]。
3.2 畜禽组织铅污染严重,存在砷、铬污染现象 铅对人体各组织器官都具有毒性作用,主要损害神经、造血、消化、生殖和免疫系统[7];砷在人体内的富集会导致皮肤癌及肾、肝、膀胱等内脏器官的癌变[8];散布在大气、水体和土壤中的铬化合物被动植物吸收后,会直接或间接进入人体,对组织器官造成损伤[9]。因此必须高度重视砷、铅、铬污染。此次调查结果显示,所采鸡、鸭组织所有样品均受不同程度铅污染,其中肾脏和肌肉污染相对较为严重,鸡肾脏、肌肉铅含量分别为国家限量值的2.42、2.26倍,鸭肾脏、肌肉铅含量分别为国家限量值的2.426、3.855倍;猪及其组织铅含量也全部超标,其中肌肉为国家限量值的7.49倍,此外,除猪肝脏、肺脏,其它组织还受不同程度砷污染,而铬污染情况相对较轻,只有猪心脏、肾脏受轻微铬污染,其他组织铬含量低于国家限量值。牛、羊组织污染情况严重,除牛心脏外,其它样品均受砷、铅污染,牛、羊肌肉均受铬污染。从种类上来讲,复胃动物(牛、羊)污染程度高于单胃动物(猪),而单胃动物(猪)污染程度又高于家禽(鸡、鸭),这可能是由于牛和羊饲养时间长,或因越在生物链高端的生物体内富集的重金属含量就越高,重金属能在生物中发生积累和转移[10];同种类不同部位重金属污染情况也不同,畜禽内脏含量高于肌肉,肝脏、肾脏含量平均高于其它内脏,印证了动物内脏更容易积累高浓度的潜在的有毒重金属,肝脏、肾脏是主要的解毒器官,重金属易于在此处蓄积。结果表明,该汞矿周围畜禽组织铅污染严重,存在砷、铬污染现象,应引起人们足够重视。
[1] 赵金璇,李玉锋,梁佳,等.贵阳和万山地区部分蔬菜中的重金属含量及其健康风险[J].生态毒理学报,2009,(3):392 ~398.
[2] 万洁妤,施云刚,吴荣华,等.磷矿周围环境砷污染情况调查[J].动物医学进展,2014,(11):113~115.
[3] GB3838—2002,中华人民共和国国家标准,地表水环境质量标准[S].
[4] GB15618—2008,中华人民共和国国家标准,土壤环境质量标准[S].
[5] GB2762—2012,中华人民共和国国家标准,食品安全国家标准,食品中污染物限量[S].
[6] 李小安.西宁市四种蔬菜中砷污染现状分析及评价[J].园艺与种苗,2011,3(2):38 ~40.
[7] 胡忠泽,杨久峰,谭志静,等.18种动物性食品中铅污染状况分析研究[J].粮油食品科技,2004,1:31~33.
[8] 刘雪琴,仝瑞建,宋睿,等.植物的砷污染研究进展[J].湖北农业科学,2014,(15):3 477 ~3 481.
[9] 金立方,袁翊朦,胡祎瑞,等.六价铬的细胞毒理效应及其机制研究进展[J].中国细胞生物学学报,2013,(3):142~147.
[10] 董峰光,王朝霞,宫春波,等.烟台市市售食品铅污染状况调查研究[J].浙江预防医学,2014,(1):45~48.