中华绒螯蟹生存环境及蟹体中重金属含量变化研究*

2017-09-07陈晓云孙富余于凤泉李志强

辽宁农业科学 2017年4期

关键词：河蟹水草限量

陈晓云，孙富余，于凤泉，李志强

（1.辽宁省农业科学院开放实验室，辽宁沈阳 110161； 2.辽宁省农业科学院植物保护研究所，辽宁沈阳110161）

中华绒螯蟹生存环境及蟹体中重金属含量变化研究*

陈晓云1，孙富余2，于凤泉2，李志强2

（1.辽宁省农业科学院开放实验室，辽宁沈阳 110161； 2.辽宁省农业科学院植物保护研究所，辽宁沈阳110161）

2014～2016年对辽宁省盘锦市盘山县坝墙子镇姜家村稻田灌溉水，稻蟹种养田土壤，野生池塘底泥，稻蟹种养田水草，野生池塘水草，养殖河蟹饲料，同龄的稻田养殖河蟹和野生河蟹的重金属铅、镉、汞、砷含量进行跟踪检测。结果表明，河蟹生长环境中的水质和土壤重金属含量均符合绿色食品生产环境的要求，饲料符合NY5072-2002《无公害食品渔用配合饲料安全限量》标准，部分水草铅超标。河蟹中重金属含量均符合无公害食品淡水蟹标准的要求，但镉的含量差异很大（0.029～0.282 mg／kg）。

生态环境，河蟹，重金属，富集

辽宁省盘锦市是中国北方河蟹产出量最多、最大的地区，既有野生（水库、河道宽敞芦苇、水草丰富的地段）河蟹，也有养殖的河蟹（稻田养蟹）。河蟹学名中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis），属甲壳纲（Crustacea），十足目（Decapda），方蟹科（Grapsidae），绒螯蟹属，营养丰富，美味可口，是我国的优势水产品，名牌河蟹畅销国内外［1］。随着人们生活水平的不断提高，对河蟹养品质的要求也越来越高。近年来，中华绒螯蟹体内重金属超标问题时有发生，不仅影响到产品出口，且威胁到食用者的健康。研究表明，中华绒螯蟹对水环境中重金属具有较强的富集能力。这方面研究主要包括，重金属在中华绒螯蟹体内各组织器官中的富集规律研究；重金属对中华绒螯蟹的毒性作用研究；中华绒螯蟹对体腔注射单一重金属的富集特性研究等［2～4］。但是，关于中华绒螯蟹生存环境的土壤（底泥），水生植物以及饲料中重金属等因素，对中华绒螯蟹产生的重金属富集影响尚未见报道。本研究通过对河蟹重金属含量分析，同时测定其生长环境中水体、土壤（底泥）、水草、饲料重金属含量，旨在研究重金属在河蟹生态系统中的迁移和积累规律，科学制定绿色食品蟹的限量标准，对河蟹绿色食品的开发研究具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 研究地区概况和材料

实验在辽宁省盘锦市盘山县坝墙子镇姜家村，辽宁省科技特派团项目基地进行，地处北纬40°45′～41°27′；东经 121°27′～122°29′之间，属暖温带大陆性半湿润季风气候，年平均气温8.3℃，最热月份7月，平均气温24.4℃，最冷月份1月，平均气温－10.4℃，年平均降雨量623.6 mm，年平均日照2 786.6 h。

2014～2016 年，进行了稻蟹种养田土壤、灌溉水、池塘（河道宽敞水草丛生水流缓慢，适于野生河蟹生存的区域）底泥，河蟹食用的水草，养殖河蟹的饲料等跟踪检测。5月上中旬即春季整地施肥前，采集土壤样品。采样方式为S型5点采样法，土壤耕层0～20 cm表土，同时采集0～20 cm池塘底泥，在室温下完全风干，混匀研磨成2 mm，0.149 mm粉末，测定pH值、重金属铅、镉、汞、砷。养殖、野生河蟹均生活在同一个水系即辽河水里，每年春秋各采水样一次，采集的水样一部分保存用于pH值测定，另一部分立刻用酸调到H＜2保护，用于重金属检测。8月份采集稻蟹种养田和池塘7种河蟹喜食水草，清洗干净在室温下完全风干，研磨成0.149 mm粉末，用于重金属检测。河蟹按扣蟹期、成蟹期两个时期采集，每个样品采集1 kg，打开甲壳，取出肝脏、性腺、肌肉，即可食部分，匀浆后冰箱冷藏，用于重金属检测。

1.2 测定项目和检测方法

测定项目：采集河蟹生存环境的水、土壤、饲料、水草，和可食用时期的河蟹（扣蟹、成蟹）进行重金属铅、镉、汞、砷含量检测。同时对土壤、水进行pH值的检测。

检测方法：土壤采用中华人民共和国国家标准，铅、镉：GB／T17141-1997；汞：GB／17136-1997；砷：GB／17135-1997。

土壤pH值检测方法采用中华人民共和国农业行业标准 NY／T1377-2007。

饲料和水草重金属检测方法采用中华人民共和国国家标准，铅 GB／13080-2004，镉：GB13082-1991，汞：GB／T13081-2006，砷：GB／T13079-2006。

河蟹重金属检测方法采用中华人民共和国国家国家标准：铅：GB／T5009.12-2003镉：GB／T5009.15-2003汞：GB／T5009.17-2003砷：GB／T5009.11-2003。

这个萧富结婚时欠下了一屁股债，他一定和你们也说过。钻这黑窟窿他也是没有办法啊。他的媳妇见过吧？还算生得俊俏，来过西山。这娘们还在我们这些窑黑子的逗说下出了五块钱，补了他们结婚的喜糖，很羞答答的样子。女人味十足呢。我当时都看出来了，你们的眼很馋地看着人家，尤其是你，你看哪儿不好，偏偏看女人的那要害处。然而，这样好的女人也难免成了他妈的小寡妇儿。可惜啊。

水重金属检测方法采用中华人民共和国国家标准，铅：GB／T7475-1987镉：GB／T7475-1987汞：GB／T8538-2008砷：GB／T8538-2008。

水pH值检测方法采用中华人民共和国国家标准，GB／T6920-1986。

数据处理采用spss17，0数据统计软件。

2 结果与分析

2.1 水体中重金属的含量

水是河蟹赖以生存的环境，因此水中各种元素的含量无疑决定河蟹的质量。连续三年对河蟹生存的水样重金属铅、镉、汞、砷检测，结果含量几乎是零，说明河蟹生存的水质没有重金属污染。

2.2 土壤中重金属的含量

河蟹的生活习性是经常在土壤或底泥打洞，并且在其中寻觅食物，在这个过程中，难免吞食部分土壤，对土壤中的重金属进检测结果见表1。三年中，pH值及重金属含量变化均不显著，并且符合绿色食品产地环境土壤标准（NY／T391-2000）限量要求［5］，证明，河蟹生存的土壤和底泥没有重金属污染。

稻田养殖的河蟹，每天需要定量投掷饲料，以利于其迅速生长，养殖出大蟹，提高经济效益。本实验稻田养殖河蟹使用的是辽宁禾丰牧业股份有限公司生产的河蟹专用饲料，检测结果表明该饲料符合无公害饲料标准的要求，没有污染。

2.4 水草中重金属含量

水草是河蟹主要食物来源，特别是野生河蟹，因此对7种常见河蟹可食水草进行跟踪监测，结果证明，不论稻蟹种养田水草还是野生蟹池塘中的水草，同一种水草不同生长地域不同年份重金属元素铅、镉、汞、砷的含量几乎没有变化，但是，同一种水草重金属元素铅、镉、汞、砷的含量的差异不尽相同（表2），其中差异最大的是金鱼藻铅和汞相差205倍。不同水草同一种元素含量差异很大，金鱼藻铅含量是雨九花铅含量10倍；鸭舌草镉含量是眼子菜镉含量的12倍；伊乐藻汞含量是水浮莲汞含量的5倍之多；伊乐藻砷含量是金鱼藻砷含量的10倍。作为原生态的饲料，鸭舌草，金鱼藻，眼子菜，伊乐藻铅的含量均超出《无公害食品渔用配合饲料安全限量》（NY5072-2002）标准［6］。

2.5 河蟹重金属含量

河蟹发育大体可分为大眼幼体—豆蟹—扣蟹—成蟹4个阶段，其中扣蟹—成蟹是餐桌上的美味佳肴，这两个阶段的河蟹品质对食用者的健康至关重要，因此，本研究就稻田养殖河蟹和池塘野生河蟹，进行了扣蟹、成蟹重金属监测。

2.5.1 扣蟹期重金属含量

2014～2016 年的7～8月间，每年采集稻田、池塘扣蟹各6个样品，进行重金属铅、镉、汞、砷检测，结果见表3，稻田（投放饲料）、池塘（不投放饲料）两种环境扣蟹的重金属铅、砷含量变化不显著；汞含量有差异，但不显著；镉含量差异很大，含量极差达8倍多。扣蟹重金属含量均符合无公害食品淡水蟹的限量标准［8］。

2.5.2 成蟹重金属含量

2014～2016 年的9月下旬～10月上旬，每年采集稻田、池塘成蟹各6个样品，进行了重金属铅、镉、汞、砷检测，结果见表4，稻田、池塘两种环境成蟹的重金属铅、汞、砷含量变化不显著，并且与扣蟹含量无变化，镉含量差异仍然很大，含量极差仍然达8倍。但是与扣蟹的含量无大差异。成蟹重金属含量均符合无公害食品淡水蟹的限量标准。

表1 不同土壤中重金属含量与绿色食品环境限量指标（单位：mg／L）

表2 7种常见河蟹可食水草中重金属含量与无公害渔饲料限量指标（单位：mg／kg）

表3 扣蟹重金属含量及无公害食品蟹限量值（单位：mg／kg）

表4 成蟹重金属含量及无公害食品蟹限量值（单位：mg／L）

2.6 各因素之间的相关性分析

大多数水生生物可以通过呼吸、消化、体表渗透等途径吸收水环境中的重金属［10］，然后转移到身体的其它部位。目前尚不清楚甲壳动物对重金属的吸收机理，但通常认为甲壳动物对重金属离子的吸收主要通过两个途径，一是经过鳃不断吸收溶解在水体中的重金属离子，然后通过血液运输到机体各个部位，或积累在表面细胞中；二是在摄食时，水体或残留在饵料中的重金属通过消化道进入体内［11］。通过三年检测结果看出，河蟹生存的水体，几乎没有重金属铅、镉、汞、砷，因此在此前提下，水体对河蟹重金属含量不产生影响；饲料投掷喂养的河蟹与无饲料喂养的野生河蟹重金属含量差异不显著，说明饲料中重金属含量对河蟹重金属含量也不产生明显影响，因此，本研究认为水草重金属含量是河蟹重金属含量的直接相关者。从表2，表3，表4看出：水草铅的含量在1.14～14.1 mg／kg之间，扣蟹和成蟹铅的含量平均0.038 mg／kg，水草汞的含量在 0.009～0.102 mg／kg之间，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之间，扣蟹和成蟹砷的含量平均0.144 mg／kg，河蟹在食用铅超出限量标准2.5倍的水草的环境中，铅、汞、砷的代谢是正常的，不在体中积累富集，然而水草镉的含量在0.022～0.443 mg／kg之间，扣蟹和成蟹镉的含量在0.029～0.282 mg／kg，均高于水草镉的最低含量，说明河蟹对水草镉的吸收大于代谢，部分镉储存在体内，产生了富集现象。

3 结论与讨论

河蟹喜欢在水质清新、水草丰盛的淡水湖泊、江河中栖息。隐伏在水草和水底淤泥中隐居生活［12］，由于本研究水质和土壤均未被污染，因此对河蟹重金属含量的变化，不产生影响。

但是不同元素在生物体内的生理、生化功能不同，而生物体内不同脏器、组织新陈代谢过程、途径也不相同，导致不同元素在体内的分布也不可能相同［13］。Deb等（1997）和Emileasuquo等（2004）分别研究了不同鱼样各组织中重金属的分布，结果表明含量差别高达100倍，也是有些鱼类可作为污染物生物指示剂的原因［14～15］。在本研究中，河蟹可食部分的重金属含量也符合这一规律，其中镉的含量是汞含量的10倍还多。

从河蟹的食性看，河蟹为杂食性甲壳类，即食水生动物如鱼、虾、螺、蚌、蚯蚓及水生昆虫，又食水生植物如轮叶黑藻、金鱼藻、伊乐藻、眼子菜、水葫芦等，人工养殖的投放一些豆饼、玉米、和专用饲料等［12］。根据本研究数据看出，投掷的饲料重金属含量均符合绿色饲料标准重金属限量的要求，同时，养殖河蟹与野生河蟹的重金属含量没有差异，说明河蟹对铅、汞、不敏感，即使食用高含量的铅、汞食物，却能从体内代谢出去，因此不具富集性；养殖河蟹与野生河蟹的砷含量较高（0.21～0.28 mg／kg），这可能与无机亚砷酸盐和砷酸盐易溶而稳定，能被消化系统和肌肉组织等迅速吸收有关［16］。镉的含量在0.029～0.282 mg／kg的范围，并且随着河蟹的成熟，镉含量超过0.05 mg／kg的百分率迅速增加，与水草食用量大大增加有直接关系，这与王武（文献），李应森（文献）的研究结果相一致，即在一般情况下，水草等食物较易获得，故在自然环境中，其胃内食物组成以植物性食物为主。河蟹食量大，贪食，而且消化吸收能力强，饱食后多余的养料贮藏在肝脏中（即所谓的蟹黄）［12］，镉同时被储藏并富集在蟹黄内。这一结果与毕士川研究：河蟹的检测值在0.16～0.61 mg／kg，海水蟹的检测值在 0.12～6.8 mg／kg结果是相同的［17］。

由于本研究水生浮游动物没有采集和检测，它们对河蟹重金属吸收的影响大小有待于进一步研究。同时，不同镉含量的水草对河蟹镉的富集性影响，可能有所区别，也有待于进一步研究。

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10.3969／j.issn.1002－1728.2017.04.005

2017－07－12