巢湖水产品体内重金属含量测定与评价

鲍方印 肖月阳 肖明松

摘要 采用湿法消解的方法对巢湖银鱼、白虾、田螺3种水产动物进行消化，用火焰原子吸收法检测其中重金属（Cu、Pb、Cd、Fe）的含量。结果表明：重金属在3种水产动物中的分布情况为Fe和Cu的含量比Pb和Cd高；在同一组织中Pb的含量最低，Cu的含量最高；同一生物的内脏中重金属含量比其他组织高，虾类和贝类的外壳中重金属含量较高，肌肉中的重金属含量最低。通过对各种重金属的含量以及在机体内的分布研究，得出了巢湖的鱼、虾、贝体内含有极微量的重金属，显示巢湖水产品有轻度的重金属污染。

关键词 重金属；污染；水产品；巢湖

中图分类号 TS254 文献标识码 A 文章编号 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

重金属在自然界乃至生命体内都是以极少量存在的，人们把这些在自然生态系统内以低浓度存在的元素称为微量元素[1]。近年来，随着人们生活水平的逐渐提高和对生命健康越来越重视，对于这些微量金属的研究也在不断深入。在现在重金属研究领域中，砷（As）、氟（F）、硒（Se）虽是非金属元素，但在环境污染研究中通常被当作重金属对待，这是因为其化学性质及环境表现行为与其他重金属相似[2]。生物体内的重金属元素可分为必需和非必需两类。必需的微量元素生物体内必不可少，但是当这些金属的含量过高的时候便会对人体有毒害作用。非必需元素对生物体是有毒的，称为有毒元素[3]。重金属进入人体后，能干扰酶的功能，破坏和影响正常的代谢系统，严重威胁人们的身體健康。重金属是典型的难降解、累积性污染物，可通过食物链传递并在生态系统中积累，在某些条件下还可转变为毒性更大的金属有机化合物[4]。美国环保局（EPA）把铜、锌、铅等列入环境优先污染物名单[5]。

巢湖是我国五大淡水湖之一，巢湖盛产银鱼、白虾等水产品。由于被巢湖市、合肥市环抱的特殊地理位置，它成为了江北的“鱼米之乡”。近年来，由于长江上游的污染以及巢湖地方经济的发展，工业“三废”、农业排水和生活污水的排放量正在不断增加，这些排放物可以导致有机污染、无机污染和重金属污染，严重威胁着水生生物的生存和以这些水产品为食的人类的生命健康[6]。 其中重金属的污染会因为生物的富集作用而更加严重[7]。特别是巢湖闸的设立，阻碍了巢湖水系和其他水系的交流，降低了巢湖水系的自净能力，加重了巢湖的污染。目前，国内外学者已对重金属在水生生物体内富集和分布做过一些研究，如Itow等[8]研究了重金属对马蹄蟹步足再生的影响，Svobodova等 [9]研究了重金属汞在11种鱼体内的富集情况，Nogami等[10]研究了食物中的镉对罗非鱼生长发育的影响。关于巢湖市鱼、虾、贝类重金属富集的研究已有不少，如童军华等的《巢湖水体重金属污染评价》[11]。本研究以巢湖银鱼、白虾、田螺作为样品，研究Cu、Pb、Cd和Fe 4种重金属在鱼、虾、贝类体内富集、分布规律，目的是了解巢湖水产品体内重金属含量污染的现状和变化趋势，以期为巢湖重金属污染的监控和防治提供一定的理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

银鱼（Heemisalanx prognathus）、白虾（Exopalaemon mod-estus）、田螺（Cipangopaludina fluminalis），所有材料均采于巢湖（表1）。分别在巢湖的四周随机捕捉新鲜的银鱼、白虾、田螺分组后冻存（温度控制在-20 ℃左右）。试验时从冰柜取出样品，室温融化，用蒸馏水冲洗干净，吸水纸吸干水分，用不锈钢解剖刀解剖：取银鱼的鱼肉、鱼鳃，背部两侧肌肉、内脏；取白虾的虾壳和肌肉；取田螺的外壳、肌肉和内脏。装入保鲜袋中，冷冻保存待用[12]。

1.2 试验方法

1.2.1 湿法消解。湿法消解又称湿灰化法或湿氧化法[13]，在适量的样品中加入氧化性强酸，并同时加热消煮，使有机物质分解氧化成CO2、水和各种气体，为加速氧化进行，可同时加入各种催化剂，这种破坏样品中有机物质释放重金属的方法就叫做湿法消化。在本次试验中是对含有大量有机物的生物样品进行消解，所以采用HNO3-HClO4（4∶1）体系的湿法消解。消化管中出现白色烟雾即是消解终点，最后再加适量蒸馏水赶酸。

1.2.2 原子吸收光谱分析。原子吸收光谱法是一种基于物质产生的原子蒸气对特定谱线（通常是待测元素的特征谱线）的吸收作用来进行定量分析的一种方法。以空心阴极灯作为光源，可以发射一定波长的特征光，当特征光通过一定厚度的原子蒸气时部分被蒸气中基态原子吸收而减弱。通过单色器和检测器得到特征光被减弱的程度，即可求得试样中金属离子的含量。本试验需要对Cu、Pb、Cd、Fe 4种重金属进行分析，具体参数见表2。

具体步骤如下：从冰箱里取出样品，称量1～2 g样品于消化管中称重，向每个消化管（设2个空白管）中加入提前配好的硝酸和高氯酸的混合液（4∶1）10 mL后，过夜，并于第2天放入电子控温加热板上，于120 ℃下加热消化。消化过程中如出现炭化现象，需再加入酸混合液[14]。待样品充分消解，大约余下0.5 mL后移下，降到室温。加入少量超纯水，倒入事先准备好的刻度比色管中，用少许超纯水清洗消化管 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计测量样品中的Cu、Pb、Cd、Fe的含量。每个样品测量3次，取其平均值。

2 结果与分析

2.1 高营养级生物内体重金属含量比低营养级生物高

由于重金属在生物体内很难被代谢掉，所以会随着生物体生命的延长而在生物体内富集，因而从理论上来猜测，高营养级生物的重金属含量应该高于低营养级的生物[15]。本试验在处理银鱼的时候有意将个体较大的银鱼分为一组，个体较小的分为一组，结果表明：个体较大的一组体内重金属含量明显高于个体较小的一组（表3）。这是因为银鱼特殊的生活特性决定的，幼小的银鱼主要是以水藻为食，属于低营养级生物，而成年银鱼却是肉食性动物，属于高营养级生物[16]。

2.2 相同的金属在生物体不同组织的含量不同

从表3可以看出，内脏特别是肝、肾、腮中重金属的含量要明显高于其他部位。虾和螺蛳的壳中的重金属含量比其他部位要高。因为肝脏等内脏是生命体代谢的主要场所，重金属的代谢富集过程也是在内脏中进行的。重金属在肝脏和肾脏中的富集主要与重金属诱导肝脏、肾脏中金属硫蛋白的合成并与之结合有关[15]。腮更是大多数水生生物的呼吸器官和过滤器官，直接与外界进行物质交换。鳃的特殊结构有利于水中离子渗透，使鳃成为水生动物直接从水中吸收重金属的主要部位[16]。虾和螺的壳中重金属含量偏高则因为不溶的重金属盐是壳的重要组成部分。

2.3 相同组织不同重金属含量不同

即使在相同的组织相同部位中，不同的重金属含量也不相同（表3）。原因可能是由于这些组织所处的外环境的差异导致的。这种差异性主要表现在外环境中不同重金属含量的不同。当然，相同组织对不同重金属的吸收能力也不尽相同。

2.4 必需元素的含量大于非必需元素含量

重金属盐虽然是很难被生物体分解的，但是并不是完全不能被代谢掉的。在本试验中，必需元素如铜、铁在样品中的含量则远大于其他重金属含量。这是因为铜、铁是生物体的必需元素，这些元素被生物体吸收后直接转化为机体的组分或者参与代谢活动。而非必需元素含量则会因为生物体对重金属有限的代谢作用而降低。因此，才会导致必需元素的含量大于非必需元素的情况。

3 结论

通过对巢湖水产品体内重金属含量的分析，得出巢湖鱼、虾、贝类的重金属污染较轻，但仍然不能忽视。相信随着经济的不断发展，重金属以及其他污染是有可能更为严重，所以要加强防控，防患于未然。此外，在饮食中，尽量不要吃水产品的内脏，特别是肝肾；缩短养殖鱼的生长周期和适量缩短捕捞周期，减少鱼类的富集作用。

4 参考文献

[1] 不破敬一郎.生物体与重金属[M].王子亮，译.北京：中国环境科学出版社，1985：11-14，20，45.

[2] 弗斯特纳U，维特曼GTW.水环境的金属污染[M].王忠禹，姚重华，译.北京：海洋出版社，1988：1-327.

[3] 谢建春.水体污染与水生动物[J].生物学通讯，2001，36（6）：10-11.

[4] 李少著，王桂忠.重金属对日本对虾仔虾存活及代谢酶活力的影响[J].台湾海峡，1998，17（2）：115-120.

[5] 曾丽漩，陈桂珠，余日清，等.水体重金属污染生物监测的研究进展[J].环境监测管理与技术，2003，15（3）：12-15.

[6] 刁维萍，倪吾钟，倪天华，等.水环境重金属污染的现状及其评价[J].广东微量元素科学，2004，11（3）：1-5.

[7] 廖自基.环境中微量重金属元素的污染危害与迁移转化[M].北京：科学出版社，1989：72，165.

[8] ITOW T，IGARASHI T，BOTTON M L，et al. Heavy metalsinhibit limb rege-neration in horseshoe crab larvae[J].Archives of Evironmental Contamil-ation and Toxicology，1998，35（3）：457-463.

[9] SVOBODOV A Z，DUSEKL，HEJTMANEK M，et al.Bioaccumulation of mercury in various fish species from Orlik and Kamyk water reservoirs in Czeck Repu[J].Ecotoxicology and Environmental Safety，1999，43（3）：231-240.

[10] NOGAMI E M，KIMURA CC，RODRIGUES C，et al. Effects of dietary cadmium and its bioconcentration in Tilapia Oreochromis niloticus[J].Ecotoxico-logy and Environmental Safety，2000，45（3）：291-295 .

[11] 童軍华，黄祥明，陈勇，等.巢湖水体重金属污染评价[J].安徽农业科学，2006（17）：189-190.

[12] 刘丹赤，邵长明.鱼体内重金属含量测定及其分布状况的研究[J].中国测试技术，2007，33（4）：121-122，132.

[13] 侯天平，王松君，曹林，等.微波消解ICP-AES法检测动物毛被中微量元素的方法研究[J].光谱学与光谱分析，2008，28（8）：1933-1937.

[14] 董绪燕，孙智达，戚向阳，等.武汉淡水鱼中重金属含量分析及安全性初步研究[J].卫生研究，2006，35（6）：719-721.

[15] 刘长发，陶澍，龙爱民.金鱼对铅和镉的吸收蓄积[J].水生生物学报，2001，25（4）：344-349.

[16] 魏泰莉，杨婉玲，赖子尼，等. 珠江口水域鱼虾类重金属残留的调查[J].中国水产科学，2002，9（2）：172-176.