我国水产品重金属污染现状及其生物修复技术分析

<正>工业的快速发展,使得包括重金属在内的大量污染物进入江、河、湖、海,从而导致水生生态系统遭到不同程度的破坏。水俣病、骨痛病等事件表明,重金属可以通过食物链传递进入人体内,从而体现出它们的高毒性和持久毒性,对人类健康造成伤害。大量研究表明,包括贝、虾、蟹在内的诸多可食用水产品对其生长环境中的重金属具有较高的富集作用,因此,对我国各地水产品重金属污染情况作初步的了解;并对当前研究较多的水产品生存环境中重金属生物修复技术进行简要的阐述,具有重要的现实指导意义。     

饲料中Pb和Cd在中华绒螯蟹体内的吸收与释放特性

为获知饲料中重金属与中华绒螫蟹各组织间的富集与释放特性,应用生物富集双箱动力学模型,模拟中华绒螫蟹分别在Pb含量为10.21、22.01、40.81 mg/kg,Cd含量为1.78、2.80、4.48 mg/kg的饲料驯养过程中,其鳃、肝胰腺和肌肉对Pb和Cd的生物富集与释放特性,为Pb与Cd在中华绒螫蟹体内的分布、富集和迁移提供理论依据,为中华绒螫蟹安全生产提供指导。同时通过非线性拟合得到中华绒螫蟹对饲料中Pb和Cd的富集速率常数k_1、排出速率常数k_2、生物富集系数BCF、生物半衰期B_(1/2),富集平衡时生物体内Pb和Cd含量CAmax等动力学参数。结果显示:①中华绒螫蟹对饲料中的Pb和Cd具有明显的富集,蟹鳃、肝胰腺和肌肉中Pb的含量与富集时间和饲料中Pb的添加量表现出了很好的正相关,在富集的第48天,各组织器官中Pb的含量达到最大,在鳃中的含量分别为0.18、1.14、1.27和1.91 mg/kg;肝胰腺中含量分别为1.00、2.17、2.33和3.50 mg/kg;肌肉中含量分别为0.18、0.73、1.00和1.35 mg/kg。鳃和肝胰腺对饲料中Cd的吸收与Pb情况类似,在富集的第48天,4个饲料组蟹鳃中的浓度值均达到最高,分别为0.026、0.073、0.107和0.154mg/kg;肝胰腺除了在C组实验的第24天含量达到最高,为1.90mg/kg外,其他3组实验,在富集的第48天含量达到最高分别为0.33、1.05和1.24 mg/kg,C组在第48天的含量有所降低,为1.76 mg/kg。但是肌肉中Cd含量没有明显的规律。②中华绒螫蟹对Pb和Cd的生物富集和释放都较缓慢。达到平衡状态时,鳃、肝胰腺、肌肉各组织器官中Pb含量分别为1.07~1.69、4.87~4.95、0.79~1.28 mg/kg,鳃、肝胰腺中Cd含量分别为0.06~0.14和1.25~2.66 mg/kg。Pb和Cd在组织器官中的生物富集系数(BCF)范围分别为0.03~0.48和0.03~0.87,中华绒螫蟹对Cd的富集能力明显高于Pb;Pb和Cd在各组织器官的生物学半衰期(B_(1/2))范围分别为9~67 d和8~48 d。中华绒螫蟹对Pb的排除能力明显低于Cd。③Pb和Cd在中华绒螫蟹组织器官中的富集具有选择性,在经不同含量Pb和Cd的饲料驯养后得到统一含量分布规律:肝胰腺鳃肌肉。     

水体中锌与镉在中华绒螯蟹体内吸收蓄积的相互作用

在实验室条件下,采用混合体系暴露和顺次暴露的方法,研究了Zn与Cd在中华绒螯蟹各组织器官(鳃、肝胰腺、肌肉)吸收和蓄积过程中的相互关系。结果表明,Zn与Cd的相互作用受暴露浓度、组织器官和暴露次序的影响表现出不同的效应。混合暴露体系中,Zn与Cd在肝胰腺中表现出明显的协同效应;鳃中,低浓度暴露,表现出协同,高浓度暴露,表现出拮抗;肌肉中没有明显的规律。顺次暴露体系中,各组织器官中Zn和Cd的含量与混合暴露体系相比明显减少(P<0.05)。另外,Cd的加入,会减少Zn预暴露体系中中华绒螯蟹鳃和肝胰腺中Zn的含量,且Zn含量与Cd暴露浓度成反相关;肌肉中Zn变化不明显。Zn的加入,会增加Cd预暴露体系中中华绒螯蟹鳃、肝胰腺和肌肉中Cd的含量,且肝胰腺和肌肉中Cd含量与Zn暴露浓度成正相关。