海洋动物重金属含量现状论文乳山近海六种重要经济动物重金属含量.docx

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海洋动物重金属含量现状论文乳山近海六种重要经济动物重金属含量

海洋动物重金属含量现状论文：

乳山近海六种重要经济动物重金属含量现状与评价

摘　要:

根据2007年秋季对乳山近海海域常见且生物量较大的六种水生动物进行生物残毒分析的结果,并结合国外有关生物残毒理论,对乳山附近海域重要渔业资源重金属含量现状进行分析与评价。

结果表明,生物体残毒量、残留量指数I和富集系数K均因不同海洋动物种类和不同重金属离子产生明显的差异。

乳山近海主要生物体残毒含量都低于最高允许残留量标准,说明该海域主要经济动物均未受到重金属离子的污染。

分析结果也表明,生物体重金属含量总体上与海水中重金属含量无显著的相关性,这可能与生物对重金属不同的富集途径有关。

关键词:

黄海;半岛;乳山;海洋动物;重金属;评价

SituationandassessmentonheavymetalcontentsinfiveimportantmarineanimalspeciesinseaareanearRushan,ShandongPeninsula

Abstract:

ThemarineareaoffRushaninthemiddlesoutherncoastofShandongPeninsulaintheSouthYellowSeaisanimportanfisheryarea.Recently,alongwiththespeedyeconomicdevelopmentofShandongProvince,thisareahasbeenfacingtomoreandmorimpactionsfromthehumanactivities,includingthepollutionsofheavymetals.Inordertoassesstheconcentrationofheavymetalsinmarineanimalbody,sixcommonmarineanimalspecies[Octopusvariabilis（Mollusca）,Oratosquillaoratoria（Crustacea）,Portunustrituberculatus（Crustacea）,Sauridaelongate（Osteichthyes）,Pseudosciaenapolyactis（Osteichthyes）,Enedriasfangi（Osteichthyes）]werecollectedfromtheareabytrawlingfordetectionofthecontentofsevenheavymetals（Zn,Cd,Pb,Cu,Hg,As）.Thresultsshowthattheconcentrationsofheavymetalsinthebodyofthefivespeciesdidnotexceedthenationalstandard.Theregressivanalysisshowedthattherelationshipsbetweenthecontentsoftheheavymetalsintheanimalbodyandthoseinseawaterfromthearewereindistinct.Thereasonoftheindistinctrelationshipsmaybebecausethesixanimalsarecarnivorousorsaprophagousmatters,thegettheheavymetalsfromthepreyanimalsinsteadfromseawaterdirectly.

Keywords:

YellowSea;ShandongPeninsula;Rushan;marineanima;lheavymeta;lassessment

　黄海是中国重要的海洋渔业海域之一,其丰富的自然资源和物种多样性为我国的渔业生产和生物多样性保护提供了有利的保障。

乳山附近海域位于南黄海半岛南岸,也是重要的渔业海域。

近年来由于地区该经济的快速发展,人类活动加剧,使得该海域环境受到的干扰日益加重,如过度捕捞、污染等都对该海域栖息的海洋生物产生明显的影响。

重要渔业资源种类体的残毒富集对于食品安全生产和人们的身体健康都产生直接或间接的影响,许多海域的水生生物体残毒都已经接近或超过允许残留量标准[1~4]。

为了对该海域重要经济渔业种类进行安全性监测,我们对该海域的六种在经济上或/和生态上较重要较常见的底栖或底层海洋动物进行了重金属含量检测,同时对该海域底层海水的重金属含量进行了测定和比较,以了解该海域渔业资源质量状况,为海域污染防控与治理和生物质量现状提供科学依据。

1　材料与方法

1.1　样品采集

在乳山附近海域设立5个拖,用渔业资源网（网口宽度7m）,拖网时渔船航速5.50km/h,每站有效拖网时间30min。

起网后将所有渔获物分拣,将目标生物样品冷冻。

样品带回实验室做种类鉴定、计数、称重、测量,在此基础上,选取常见且生物量较大的种类进行生物残毒分析。

乳山附近渔船基本都在该海域或附近作业,因此采集到的样品和选取的分析样品在该海区渔业市场上有代表性。

最后确定的6种动物为:

长蛸Octo-pusvariabilis（软体动物门）、口虾蛄Oratosquillaoratoria（甲壳动物亚门）、三疣梭子蟹Portunustrituberculatus（甲壳动物亚门）、长蛇鲻Sauridaelongata（硬骨鱼纲）、小黄鱼Pseudosciaenapolyactis（硬骨鱼纲）、方式云鳚Enedriasfangi（硬骨鱼纲）。

1　Fig.1SketchmapoftrawlingstationsoffRushan,southernShandongPeninsula

1.2　分析方法

生物残毒分析方法中重金属离子包括Zn、Cd、Pb、Cu、Hg、As。

其中,Cu、Pb、Zn、Cd用原子吸收分光光度计（PE-4100ZL）,采用标准为GB17378.4-1998分析;Hg和As采用原子荧光光谱法,仪器为AFSpectrophotometer（AF-610A）,检测方法采用GB17378.5-1998。

样品的分析步骤均按海洋监测规[5]和水生生物监测手册[6]的规定进行,严格保证质量。

1.3　数据处理和评价方法

由于海洋生物对重金属的富集作用和重金属不易降解的特性,重金属在生物体的浓度远高于水体中的浓度。

本文采用残留量指数I和富集系数K来评价它们的污染程度[2]。

计算公式如下:

残留量指数I=Ci/CSi;富集系数K=Ci/CEi

式中:

Ci为生物组织（器官、个体、种群）体某重金属质量分数（×10-6）;CSi为某重金属允许残留量（×10-6）;CEi为受检生物所在水体中某重金属的实测浓度（×10-6）。

当I≤1时,表明未受污染;大于1时,表明存在污染,并可按I值大小,划分污染程度。

K值大小表明受检生物对海水重金属的富集能力。

采用Excel对各站不同生物体重金属含量和同站海水中同种重金属含量进行相关性分析,计算出各自的相关系数r,并根据相关系数检验表查出r的临界值,与计算得到的r进行比较,判断两者是否存在显著的相关关系[7]。

2　结果与讨论

2.1　海水中和生物体重金属含量

对乳山附近海域5个渔业拖的水体中重金属含量和六种动物进行生物残毒分析。

不同种类及相同种类出现在不同站位的动物体残毒分析结果均差别较大。

其中Hg残毒分析含量最高的为出现在R1站的长蛇鲻,为0.22×10-9,最低值则低于检出限0.008×10-9。

Pb残毒分析最高值出现在R1站的三疣梭子蟹,达0.065×10-6。

Cu和Zn在有些种类体含量较高,但Cu在不同种类中含量差距更大,最大值为R5站出现的口虾蛄,达2.97×10-6,比R3站出现的长蛇鲻（0.099×10-6）高30倍;Zn在各物种体含量差距相对小,最大值为R3站的三疣梭子蟹,达4.8×10-6,最低值则为R3站的口虾蛄,1.68×10-6。

Cd和As在各物种体的差距也相对较小,Cd围为（0.0029~0.21）×10-6;As为（0.047~0.4）×10-6。

2.2残留量指数I

引用海洋动物体污染物评价标准[2,3],计算出各重金属在动物体的残留量指数I和富集系数K见表3（其中Hg水体测定含量<0.008×10-9的个体,以0.008×10-9计）。

I均小于1,说明该海域所测样品体残毒含量都低于允许残留量标准,该海域三类经济动物均未受到重金属离子的污染。

而且I数值较小,说明样品体残毒富集含量较低。

各种不同重金属离子在动物体的残留量指数均不相同,其中Hg在鱼类体的残留量指数最高,平均达0.067;而Pb在软体动物体的残留量平均值仅为0.0099。

三大类群动物平均对各重金属离子的I大小依次为Hg>As>Zn>Cd>Cu>Pb。

同一类群动物对不同重金属的I值也不相同。

鱼类:

Hg>Zn>As>Pb>Cu>Cd;甲壳类:

Hg>Cd>As>Zn>Cu>Pb;软体动物:

As>Zn>Hg>Cu>Pb>Cd。

残留量指数I因不同重金属和水生动物而异。

岳丽娟、史宝成（2001）调查了市近岸海域水生动物重金属污染的状况,发现在该海域动物体的镉和砷的残留量指数I均大于1,超过允许残留量标准,说明海洋动物受污染较为严重[2]。

云丽、爱珠（2001）综合调查了市近岸海域的入海污染源及环境质量状况,发现市近岸海域生物残毒与20世纪80年代相比无明显变化,基本未受重金属的污染[4]。

本文对乳山近海6种水生动物体残毒的残留量指数I均远远小于1,也说明该海域主要生物体残毒含量都远低于允许残留量标准。

乳山外海与近岸海域的水生动物体残毒不同的原因,与不同海域污染水平有关。

处于渤海海,而且靠近辽河口,不但海水交换速度慢、不充分,而且受陆源污染物的影响较大,重金属经过多级食物链后富集在监测动物体,形成较高的残留。

而乳山海域处在开阔的南黄海海域,受沿岸海流的影响,海水交换快而且充分,并且附近没有大的河流,各级食物链生物受重金属污染的影响较小。

2.3　富集系数K

富集系数K因不同种类动物和不同重金属离子而异。

三大类群动物平均对Cu、Zn、Cd的富集系数较高,而对As、Pb的富集系数较低,对Hg的富集系数最低。

对不同重金属的平均富集系数顺序依次为:

Cu>Zn>Cd>As>Pb>Hg。

同类动物对不同重金属离子富集也不同。

鱼类:

Zn>As>Cu>Cd>Pb>Hg;甲壳类:

Cu>Cd>Zn>As>Pb>Hg;软体动物:

Zn>Cu>As>Cd>Pb>Hg。

富集系数K也因不同动物和不同重金属离子产生明显的差异。

近岸海域水生动物对Zn的富集能力最强,其富集系数达到295,126[2],而乳山海域三类群底栖动物对水体中Zn的其富集系数仅为312,而对Cu的富集系数最高为319,对重金属的富集系数均低于近岸海域的动物,这说明两海区环境中重金属含量有较为明显的差异。

2.4　生物体与海水中重金属含量的相关性分析

对各站不同生物体重金属含量和同站海水中同种重金属含量进行相关性分析。

不同生物和不同金属离子的相关性均不相同,在检测的物种和所有重金属离子中,发现仅在小黄鱼体Cu和Cd含量与海水中的浓度间有显著的相关关系（r=0.99,0.93>rα=0.878）,其余各物种与7种重金属离子无显著性相关关系,且有些呈现显著的负相关关系,如长蛸体Cu的含量和海水中的含量呈显著的负相关。

乳山附近海域生物体重金属含量总体上与海水中重金属含量无显著的相关性,这可能与生物对重金属不同的富集途径有关。

富集作用很大程度上是由食物链传递累积的,处于次级或更低级生物体的重金属含量对处于食物链上层的生物体影响更为明显。

由于所检测的六种海洋动物均为肉食性或腐食性动物,不直接从海水中吸收营养物质,而且它们运动和扩散能力较强,其活动围并不局限于某一特点区域,也是导致这一结果的原因。

但对某一特定海域而言,如生物活动围局限于该区域,则生物体重金属含量在整体水平上应与该海域水体中重金属含量有较大的关系,这也是乳山海域生物体重金属含量总体上低于市近岸海域水生动物体重金属含量的原因。

3　结　论

（1）乳山附近海域不同动物种类及出现在不同站位的相同种类体残毒分析结果均差别较大。

（2）生物体残毒量、残留量指数I和富集系数K均因不同海洋动物种类和不同重金属离子产生明显的差异。

（3）乳山近海主要生物体残毒含量都低于最高允许残留量标准,说明该海域主要经济动物均未受到重金属离子的污染。

（4）生物体重金属含量总体上与海水中重金属含量无显著的相关性。

水生动物对重金属的富集是一个极其复杂的过程,涉及生物、生物物理和化学等诸多过程,这也为保障渔业资源的安全生产带来一些困难,但其“源”仍为海洋动物的生存环境-海水水质状况及污染情况。

我们只有从“源”上采取有力措施,即污染源的预处理和达标排放,才能从根本上解决生物体残毒累积和生物食品安全问题。

参考文献:

[1]野梅,金有坤.长江口水质污染及生物惨毒状况调查[J].水产学报,1995,19（3）:

280-287.

[2]岳丽娟,史宝成.市近岸海域水生动物重金属污染状况的检测[J].中国环境检测,2001,17（4）:

45-48.

[3]敬怀,欧强.珠江口底栖生物重金属含量现状与评价[J].海洋环境科学,2005,24

（2）:

50-52.

[4]云丽,爱珠.市近岸海域生物残毒调查研究[J].环境研究与检测,2001,14

（1）:

30-32.

[5]国家海洋局.海洋监测规[M].:

海洋,1991.

[6]国家环保局《水生生物监测手册》编委会.水生生物监测手册[M].:

东南大学,1993.

[7]杜荣骞.生物统计学[M].:

高等教育,1999.