杜 民,劉艷紅,*,牛寶珍,王立龍,余 健,全舒舟
(1.紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,云南蒙自 661199;2.紅河學(xué)院云南省高校農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高效栽培與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南蒙自 661199)
尼羅羅非魚(yú)(Tilapia nilotica)別稱(chēng):非洲鯽魚(yú)、南鯽、越南魚(yú).隸屬魚(yú)綱輻鰭魚(yú)亞綱(Actinopterygii)、鱸形亞目(Perciformes)、麗魚(yú)科(chlidae)、尼羅羅非魚(yú)屬[1](Tilapia nilotica).尼羅羅非魚(yú)肉味鮮美,肉質(zhì)細(xì)嫩,深受人們青睞.
人類(lèi)所需蛋白質(zhì)的主要來(lái)源之一就是魚(yú)類(lèi).近年來(lái)各種工業(yè)(如采礦、冶煉、電鍍等)廢水和固體廢物的滲出液直接排入水中,使水體中重金屬的含量越來(lái)越高,張劍波等報(bào)道了較高濃度離子對(duì)生物體有毒[1].何孟常等報(bào)道了金屬汞、鎘產(chǎn)生的毒害濃度為0.01-0.001mg/L之間,重金屬成為了水生生態(tài)系統(tǒng)最危險(xiǎn)的物質(zhì)之一[2].
水生生物通過(guò)吸收、吸附和攝食等途徑,從周?chē)h(huán)境中積累、濃縮化學(xué)物質(zhì),目前認(rèn)為魚(yú)類(lèi)主要是通過(guò)鰓直接從水中吸收和積累污染物質(zhì),如衣銘明等報(bào)道了鱸魚(yú)對(duì)浮游配合餌料中鎘的積累[3],重金屬在魚(yú)體內(nèi)不斷增加,而排除又緩慢,造成積累性中毒.國(guó)外的報(bào)道較多,如報(bào)道Cd在底鳉中的積累[4],Cu在銀大馬哈魚(yú)中的積累和分布[5]等.
近年來(lái)在世界范圍內(nèi)對(duì)魚(yú)類(lèi)體內(nèi)重金屬含量測(cè)試的研究很多,如邱郁春等報(bào)道了通過(guò)毒物在鯽魚(yú)體內(nèi)的富集實(shí)驗(yàn)采用靜態(tài)染毒法[6],如楊麗華等報(bào)道了Cu、Zn、Cd和Cr對(duì)鯽魚(yú)的安全濃度值的評(píng)價(jià)值分別為0.01mg/L、2.2.mg/L、0.59mg/L、24.41mg/L[7,8].還有吳賢漢等對(duì)文昌魚(yú)進(jìn)行不同劑量的Cu2+、Zn2+、Cr6+等重金屬毒性實(shí)驗(yàn)表明:青島文昌魚(yú)對(duì)重金屬反應(yīng)敏感,超過(guò)一定濃度可引起死亡,而微量的重金屬有助于生長(zhǎng)[9],郎佩珍等對(duì)鯉魚(yú)進(jìn)行了硝基苯的生物積累、消除、代謝研究,根據(jù)結(jié)果推測(cè)出硝基苯在生物濃縮過(guò)程中伴有生物轉(zhuǎn)化發(fā)生[10],孟曉紅等對(duì)金屬鎘在魚(yú)體內(nèi)各部位的生物富集作用研究結(jié)果表明:魚(yú)體中各部位對(duì)鎘的生物富集作用不同,其中肌肉部分對(duì)鎘的富集量最少[11].國(guó)內(nèi)外的學(xué)者還對(duì)毒性的聯(lián)合作用做了研究,如Cd-Zn對(duì)斑馬魚(yú)的影響作用[12],Cu-Zn對(duì)革胡子鯰的影響[13]等.但是重金屬在不同水生動(dòng)物的含量大不一樣,以浮游植物為食的魚(yú)類(lèi)體內(nèi)砷、鎘含量較高,以固著藻類(lèi)和腐屑為食的魚(yú)類(lèi)體內(nèi)鉻、銅的含量較高, 以底棲無(wú)脊椎動(dòng)物為食的魚(yú)類(lèi)體內(nèi)鋅的含量較高, 鉛和鎳則是以雜食性魚(yú)類(lèi)體內(nèi)的含量較高[14-16].
由于紅河州具有各種有色金屬礦的開(kāi)采,廢渣等隨著雨水等流到湖泊,是否會(huì)對(duì)湖泊里的生物產(chǎn)生一定的影響,尤其是居民生活相關(guān)的食用魚(yú)類(lèi),具體的食用安全性研究和報(bào)道的很少,大屯海湖泊位于大屯壩子中間,地勢(shì)較低,周邊礦山、選礦廠有110家,廢水都直接或間接排入了大屯海[17],本實(shí)驗(yàn)利用原子吸收分光光度計(jì)檢測(cè)大屯海水體中尼羅羅非魚(yú)體內(nèi)的重金屬含量,為人們了解這方面的情況提供參考.
實(shí)驗(yàn)所用濃硝酸為優(yōu)級(jí)純(成都市科龍化工試劑廠);H2O2為優(yōu)級(jí)純(天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司);蒸餾水;超純水(摩爾超純水器,上海摩勒科學(xué)儀器有限公司);BSA224S型電子天平,(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司);MD6C-4H型微波消解儀,PAS-990型原子吸收分光光度計(jì),鑷子,剪刀,鋼刀,解剖盤(pán),移液管(2ml、10ml),50ml容量瓶,50ml、100ml三角瓶.標(biāo)準(zhǔn)溶液:Cu、Zn標(biāo)準(zhǔn)液.
1.2.1 樣品的采集
在大屯海湖泊中通過(guò)漁民的小船利用網(wǎng)具在靠近岸邊50米左右捕撈3條鯽魚(yú),長(zhǎng)度在15.5 cm-16.0 cm之間.
1.2.2 樣品的預(yù)處理
用清潔水及蒸餾水沖洗魚(yú)的體表,并用吸水濾紙吸干體表的水,然后用解剖刀解剖,分別取其鱗片、肌肉、腸、鰾、皮等,分別做好標(biāo)記后放在冰箱里-20℃保存?zhèn)溆?
1.3.1 消解前準(zhǔn)備
先用洗衣粉水清洗所用容器(移液管、容量瓶、消解罐),再用蒸餾水清洗,然后配制1% HNO3溶液浸泡所需容器24h,接著再用超純水清洗.
1.3.2 魚(yú)樣的消解
采用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理:1.準(zhǔn)確稱(chēng)取同一水體3條鯽魚(yú)的相同預(yù)處理魚(yú)樣器官0.5g,置于聚四氟乙烯溶樣杯中, 加入濃HNO310mL,H2O22mL,搖勻,并每組實(shí)驗(yàn)都設(shè)置一個(gè)空白對(duì)照組(空白對(duì)照組微波消解時(shí)不加魚(yú)樣),用力矩扳手?jǐn)Q緊外罐,放入防爆膜用扳手?jǐn)Q緊.2.消化后的透明溶液轉(zhuǎn)移至50.0mL容量瓶中用超純水定容,搖勻后放入冰箱冷藏保存待測(cè),并給待測(cè)樣品標(biāo)注好順序號(hào).
1.3.3 樣品測(cè)定
采用原子吸收分光光度計(jì)按照標(biāo)注好的順序測(cè)定待測(cè)樣品的Cu、Zn重金屬含量.嚴(yán)格按照火焰原子吸收分光光度計(jì)的操作流程使用[18],每次只能測(cè)定一種重金屬元素,要反復(fù)測(cè)定5次,且每次都要保存好相應(yīng)元素測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
大屯海水體中尼羅羅非魚(yú)的鰾、皮、鱗、肌肉和腸等組織器官的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1.鋅元素在尼羅羅非魚(yú)的肝及鰓中含量較高分別為28.0±5.40 mg/kg 、16.0±3.40 mg/kg,在肌肉和腸中含量最低分別為1.00±0.22 mg/kg 、1.00±0.03 mg/kg;銅元素在肝、腸、鱗和鰓中的含量較高分別為6.80±0.21 mg/kg 、5.20±0.52mg/kg 、5.00±0.35mg/kg 、4.10±0.30 mg/kg,在肌肉中含量最低為0.10±0.01 mg/kg.
表1 大屯海尼羅羅非魚(yú)各組織中Cu、Zn含量 (單位:mg/kg)
本文將本實(shí)驗(yàn)所得的各組數(shù)據(jù)與國(guó)家規(guī)定的水產(chǎn)品重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)[19]進(jìn)行對(duì)比,從而判斷其污染程度和食用的安全性.
由表1分析可知:大屯海湖泊中尼羅羅非魚(yú)肌肉、皮、肝及鰓組織中元素富集程度為:Zn>Cu.而在腸和鱗中元素的含量為Cu>Zn.
由表1可以看出:Zn元素在各組織器官中的積累程度為:肝>鰓>鱗>皮>肌肉=腸; Cu元素在各組織器官中的積累程度為:肝>腸>鱗>鰓>皮>肌肉.
上述情況表明:魚(yú)類(lèi)對(duì)重金屬元素有較強(qiáng)的吸收和積累能力,銅和鋅在不同組織器官中的富集含量各不相同,鋅元素在尼羅羅非魚(yú)的肝及鰓中含量較高分別為28.0±5.40 mg/kg 、16.0±3.40 mg/kg,而肌肉和腸中的含量較低分別為1.00±0.22 mg/kg 、1.00±0.03 mg/kg;銅元素在肝、腸、鱗和鰓中的含量較高分別為6.80±0.21 mg/kg 、5.20±0.52mg/kg 、5.00±0.35mg/kg 、4.10±0.30 mg/kg,在肌肉中含量最低為0.10±0.01 mg/kg.主要是由于尼羅羅非魚(yú)體內(nèi)各組織器官的生理功能和代謝水平存在差異.兩種元素在肌肉中的含量低,可能是由于肌肉對(duì)鋅及銅元素的富集作用不強(qiáng),而肝臟是功能器官,與體內(nèi)的重金屬代謝緊密相關(guān),從而使得肝臟中兩種元素的含量較高.尼羅羅非魚(yú)生長(zhǎng)快,屬雜食性魚(yú)類(lèi),很容易受水中各種物質(zhì)的影響,通過(guò)對(duì)尼羅羅非魚(yú)的研究和分析可以很好的反應(yīng)淡水魚(yú)和水體的污染狀況.
依據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到,大屯海尼羅羅非魚(yú)體內(nèi)鋅的含量較高,銅和鋅的含量低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn).
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