劉陽(yáng) 相杰友 張凡順

摘要：研究調(diào)查了青島近海潮間帶生物體重金屬含量并采用單因子污染指數(shù)法進(jìn)行了污染評(píng)價(jià)。研究表明，青島近海潮間帶調(diào)查生物中重金屬含量差異較大，不同生物對(duì)重金屬元素富集具有偏好性，長(zhǎng)牡蠣中Cu及Zn的含量最高，銹凹螺中Pb、As、Hg及Cr含量最高，史氏背尖貝中Cd的含量最高;單因子污染指數(shù)發(fā)現(xiàn)青島近海潮間帶生物體中Cu、Pb、Zn、Cd及Cr處于正常背景水平，而Hg及As在個(gè)別站位采集的生物出現(xiàn)輕污染、污染或者重污染情況，尤其是As;同其他海區(qū)同物種或者近緣物種比較發(fā)現(xiàn)，砷的含量要高于其他海區(qū)，其他重金屬含量偏低或者相近。

關(guān)鍵詞：青島近海潮間帶;生物體;重金屬

本研究采集了青島近海潮間帶常見(jiàn)的海洋生物，測(cè)定了生物體重金屬銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、砷（As）及汞（Hg）的含量，并對(duì)生物體重金屬的污染情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1材料與方法

1.1樣品采集

2019年5月于青島團(tuán)島灣、青島灣、匯泉灣、太平角、湛山灣、浮山灣及石老人潮間帶采集生物樣品，不同采集地點(diǎn)采集生物盡量選擇大小一致，樣品采集后用海水洗凈，按分類放入聚乙烯袋中，保持濕潤(rùn)并現(xiàn)場(chǎng)冷凍，帶回實(shí)驗(yàn)室，于-20 ℃冰箱中保存[1]。

1.2樣品處理

樣品室溫解凍，用不銹鋼工具取出軟體組織，冷凍干燥機(jī)干燥，研缽研磨，過(guò)100目篩絹得樣品干樣，稱取0.25 g干樣置于聚四氟乙烯坩堝中，加入5 mL硝酸及2 mL 過(guò)氧化氫，放置過(guò)夜，2.0 MPa 下消解10 min，消解完成后轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯坩堝中，蒸至盡干，1%硝酸定容至10 mL，使用原子吸收分光光度計(jì)石墨爐法測(cè)定Cu、Pb、Cd及Cr，火焰法測(cè)定Zn，原子熒光分光光度計(jì)測(cè)定As及Hg。

1.3重金屬污染評(píng)價(jià)

對(duì)生物體重金屬評(píng)價(jià)采用單因子污染指數(shù)法（Single Factor Index，SFI）[2]。評(píng)價(jià)方法計(jì)算公式如下：

單因子污染指數(shù)法：SFI=Ci/Si

式中：Ci生物體中重金屬i的測(cè)定值，Si為重金屬i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。牡蠣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Si采用《海洋生物質(zhì)量》（GB 18421-2001）[3]，其他物種Si采用中國(guó)海岸帶污染綜合調(diào)查技術(shù)組推薦使用的海洋生物污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[4]。單因子污染指數(shù)SFI小于0.2，認(rèn)為生物體重金屬含量為正常背景水平，0.2～0.6的為輕污染水平，0.6～1.0的為污染水平，大于1.0為重污染水平[2，5]。

2結(jié)果與評(píng)價(jià)

2.1調(diào)查結(jié)果

調(diào)查在7個(gè)海灣共采集10種生物，軟體動(dòng)物10種，為單齒螺（Monodonta labio）、短濱螺（Littorina brevicula）、紅條毛膚石鱉（Acanthochiton rubrolineatus）、嫁（Cellana toreuma）、長(zhǎng)牡蠣（Crassostrea gigas）、史氏背尖貝（Notoacmea schrenckii）、銹凹螺（Chlorostoma rustica）、疣荔枝螺（Thais clavigera）及朝鮮花冠小月螺（Lunella coronata coreensis）;腔腸動(dòng)物1種，為黃海葵（Anthopleura lanthogrammica）。嫁在各個(gè)海灣的分布最為廣泛，在各個(gè)海灣中均有發(fā)現(xiàn)，其次是長(zhǎng)牡蠣。

青島近海海灣調(diào)查生物中重金屬含量差異較大，Cu含量介于0.52～9.52 mg/kg之間（表1），均值為4.54 mg/kg;Pb含量介于0.08～3.98 mg/kg之間，均值為0.82 mg/kg;Zn介于0.37～5.67 mg/kg之間，均值為2.93 mg/kg;As介于0.51～29.29 mg/kg之間，均值為10.21 mg/kg;Hg為0.000 1～1.123 mg/kg之間，均值為0.094 mg/kg;Cd介于0.000 1～5.19 mg/kg之間，均值為2.93 mg/kg;Cr介于0.19～5.13 mg/kg之間，均值為2.45 mg/kg。生物體重金屬均值顯示，不同生物對(duì)重金屬元素富集具有偏好性，長(zhǎng)牡蠣中Cu（均值6.46 mg/kg）、Zn（5.36 mg/kg）的含量最高;銹凹螺中Pb（1.46 mg/kg）、As（14.90 mg/kg）、Hg（0.41 mg/kg）及Cr（3.39 mg/kg）含量最高;史氏背尖貝中Cd（4.19 mg/kg）的含量最高。

2.2污染評(píng)價(jià)

為了對(duì)青島近海潮間帶生物體重金屬的污染情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，本研究采用單因子污染指數(shù)法對(duì)除黃海葵外其他的生物進(jìn)行了污染評(píng)價(jià)。

對(duì)海洋生物體重金屬污染評(píng)價(jià)，尚無(wú)廣泛適用的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?！逗Ｑ笊镔|(zhì)量》（GB 18421-2001）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)海洋貝類進(jìn)行了分類標(biāo)準(zhǔn)劃分[3]。一般而言，重金屬單因子污染指數(shù)小于0.2可視為正常背景水平，介于0.2～0.6之間為輕污染水平，介于0.6～1.0之間為污染水平，而大于1.0則為重污染水平[2，5]。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，Cu、Pb、Zn、Cd及Cr的單因子污染指數(shù)均小于0.2（表2），處于正常背景水平，其中Cu、Pb及Zn單因子污染指數(shù)遠(yuǎn)低于0.2，而Cd及Cr單因子污染指數(shù)接近0.2，需要引起關(guān)注。而Hg及As的單因子污染指數(shù)結(jié)果顯示，個(gè)別站位采集的生物體出現(xiàn)輕污染、污染或者重污染情況，太平角采集的嫁Hg單因子污染指數(shù)為0.271，處于輕污染水平，石老人采集的銹凹螺Hg單因子污染指數(shù)為0.749，為污染水平。在采集到的30個(gè)生物個(gè)體中，22個(gè)生物的As單因子污染指數(shù)大于0.2，其中單因子污染指數(shù)介于0.2～0.6之間的有18個(gè)，處于輕污染水平，單因子污染指數(shù)介于0.6～1.0之間的有1個(gè)，處于污染水平，單因子污染指數(shù)大于1.0的有3個(gè)，處于重污染水平。需要引起注意的是，在各個(gè)海灣均有生物個(gè)體As超出0.2，湛山灣、石老人及浮山灣均有生物個(gè)體超出1.0，需要特別注意。

3討論

鑒于不同物種對(duì)重金屬元素富集偏好性，特定物種可以用于某種重金屬元素的指示生物，以便于對(duì)該海區(qū)的重金屬污染情況進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。本研究結(jié)果顯示，長(zhǎng)牡蠣可以作為Cu、Zn的指示生物，銹凹螺可以作為Pb、As、Hg及Cr的指示生物，史氏背尖貝可以作為Cd的指示生物。

與其他海區(qū)進(jìn)行比較時(shí)，研究選擇了相同或者近緣物種。青島近海潮間帶長(zhǎng)牡蠣Cu、Zn含量遠(yuǎn)低于湄洲灣采集到的僧帽牡蠣及汕頭港采集到的近江牡蠣（表3）[2，6];Pb的含量低于汕頭港近江牡蠣而高于其他海區(qū);Cd的含量低于汕頭港近江牡蠣而高于廈門港、浮頭灣、海壇灣[7]，與湄洲灣的牡蠣基本一致;Cr要低于汕頭港;As遠(yuǎn)高于廈門港、浮頭灣、海壇灣的牡蠣;Hg的含量高于廈門港、浮頭灣、海壇灣的牡蠣。與汕頭港采集到的單齒螺及疣荔枝螺比較，青島近海潮間帶采集到的兩種生物的 Cu及Zn遠(yuǎn)低于汕頭港;Pb略低于汕頭港;Cd單齒螺高于汕頭港，而疣荔枝螺相近;兩個(gè)采集海區(qū)單齒螺Cr相近，而疣荔枝螺Cr高于汕頭港。比較發(fā)現(xiàn)，青島近海潮間帶生物體重金屬中砷的含量要高于其他海區(qū)，需要引起特別注意。

砷是一種有毒類金屬，具有嚴(yán)重的環(huán)境污染性，具有較高的生物毒性，被劃分為人類致癌物。世界范圍內(nèi)，亞洲國(guó)家是砷污染最嚴(yán)重的的國(guó)家，特別是孟加拉國(guó)、印度、中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家[8]。海洋中的砷除了海洋本底外，還來(lái)源于大量使用的含砷類物質(zhì)，很多這樣的含砷類物質(zhì)最終以廢棄物的形式進(jìn)入海洋，導(dǎo)致海水中砷的含量不斷升高，富集能力強(qiáng)的海洋生物體內(nèi)也含有較高的砷，進(jìn)而影響人類的健康[8]。青島采集的海洋生物中，甚至有兩個(gè)個(gè)體處于嚴(yán)重污染水平，表明青島的潮間帶砷污染已經(jīng)比較嚴(yán)重。砷化物廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生及食品加工業(yè)等行業(yè)。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，青島海邊尚有若干的排污口在使用，生活垃圾、生活污水、工業(yè)廢水以及游人丟棄的垃圾等可能是海洋生物體內(nèi)砷的重要來(lái)源。

4結(jié)論

青島近海海灣調(diào)查生物中重金屬含量差異較大，Cu含量均值為4.54 mg/kg，Pb含量均值為0.82 mg/kg，Zn含量均值為2.93 mg/kg，As含量均值為10.21 mg/kg，Hg含量均值為0.094 mg/kg，Cd含量均值為2.93 mg/kg，Cr含量均值為2.45 mg/kg。

不同生物對(duì)重金屬元素富集具有偏好性，長(zhǎng)牡蠣中Cu（均值6.46 mg/kg）、Zn（5.36 mg/kg）的含量最高，銹凹螺中Pb（1.46 mg/kg）、As（14.90 mg/kg）、Hg（0.41 mg/kg）及Cr（3.39 mg/kg）含量最高，史氏背尖貝中Cd（4.19 mg/kg）的含量最高，三種生物可以分別作為相應(yīng)重金屬元素的指示生物。

單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，Cu、Pb、Zn、Cd及Cr處于正常背景水平，而Hg及As的單因子污染指數(shù)結(jié)果顯示，個(gè)別站位采集的生物體出現(xiàn)輕污染、污染或者重污染情況， 尤其是As，在采集到的26個(gè)生物個(gè)體中，19個(gè)生物的As單因子污染指數(shù)大于0.2，在各個(gè)海灣均有生物個(gè)體As超出0.2，湛山灣及石老人有生物個(gè)體超出1.0，需要特別注意。

同其他海區(qū)同種物種或者近緣物種比較發(fā)現(xiàn)，青島近海潮間帶生物體重金屬含量偏低或者相近，砷的含量要高于其他海區(qū)，需要引起特別注意。

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Contents and evaluation of heavy metals in organisms from Qingdao intertidal zone

LIU Yang1，XIANG Jieyou2，ZHANG Fanshun1

（1. College of Marine Life，Ocean University Of China，Shandong Qingdao 266000，China; 2. College of Marine Ecology and Environment，Shanghai Ocean University，Shanghai 200000）

Abstract：Contents of heavy metals in organisms from Qingdao intertidal zone have been investigated and evaluated by single factor index method. The results showed that the contents of heavy metals varied greatly in different organisms. Special organism exhibited preferable enrichment ability to target heavy metal. The highest contents of Cu and Zn were both found in Crassostrea gigas，and the highest contents of Pb，As，Hg and Cr were found in Chlorostoma rustica，the highest content of Cd was found in Notoacmea schrenckii. The result of single factor index evaluation showed that the pollution situations of Cu，Pb，Zn，Cd and Cr were at background level，however the pollution situations of Hg and As were at mild pollution，pollution or heavy pollution level and should be treated specially. Compared with the same species or related species in other sea areas，it was found that the contents of heavy metals in organisms in the Qingdao intertidal zone were lower or similar，and the content of As was higher than that in other sea areas.

Key words：Qingdao intertidal zone; organisms; heavy metals