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        海州灣常見海洋經(jīng)濟(jì)生物中重金屬質(zhì)量狀況調(diào)查

        2020-06-02 11:04:58陳克紅王敏張晴尹華斌劉展新李強(qiáng)宋向明
        關(guān)鍵詞:排序污染檢測

        陳克紅 王敏 張晴 尹華斌 劉展新 李強(qiáng) 宋向明

        (連云港市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心,江蘇連云港 222001)

        1 引言

        海州灣漁場作為江蘇省四大漁場之一,其海洋生物極其豐富,每年養(yǎng)殖及打撈大量的鲅魚、梭魚、鮐魚、對蝦、帶魚等經(jīng)濟(jì)魚蝦類,久負(fù)盛名。連云港位于海州灣的西部,是一座非常美麗富饒的海濱城市,擁有170 多千米的海岸線,彎曲的海岸線形成著名的海州灣,琳瑯滿目的海產(chǎn)品不僅豐富了市民的餐桌,同時(shí)也是該市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。

        近年來,隨著連云港市沿海臨港工業(yè)的高速發(fā)展,大量的生活污水和工業(yè)廢水排放入海,致使海洋生態(tài)環(huán)境深受影響,鉛、鎘、汞、砷等重金屬通過水生動植物的富集作用,并經(jīng)食物鏈傳遞,在藻類、魚、蝦、貝、蟹等各級生物中逐級積累[1-3]。這些被重金屬污染的生物體被人類食用后,不容易被排除體外,導(dǎo)致人體內(nèi)重金屬含量逐漸升高,從而對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)和造血系統(tǒng)等構(gòu)成不可逆轉(zhuǎn)的傷害,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究中心早就將這些重金屬定義為致癌物[4-12]。重金屬因其特殊的理化特性及毒性效應(yīng)而表現(xiàn)出高度的危

        害性和難治理性[13],已成為威脅海洋生物質(zhì)量安全的主要因素。目前,關(guān)于海州灣海洋生物中重金屬質(zhì)量狀況調(diào)查研究的報(bào)道幾乎為空白區(qū)域[14-17]。因此,調(diào)查研究海州灣海洋生物中重金屬質(zhì)量狀況,掌握海洋經(jīng)濟(jì)生物受污染程度及富集情況具有十分重要的意義[18]。

        2 樣品的采集及檢測

        2.1 采樣時(shí)間與地點(diǎn)

        2016 年至2018 年,在海州灣海產(chǎn)品大量上市的4—11 月,對連云港市大型批發(fā)市場及超市中來源于海州灣的海產(chǎn)品進(jìn)行樣品隨機(jī)抽檢,采集魚、蝦、蟹及貝類等主要經(jīng)濟(jì)品種。

        2.2 樣品制備及分類

        所有采集的樣品均按照GB 17378.3—2007 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣品制備,取可食用肌肉部分于食品攪拌機(jī)中磨碎成勻漿,然后經(jīng)過干燥、研磨、過篩,保存?zhèn)溆谩?/p>

        2.3 樣品的檢測

        所有樣品均按照GB 17378.6—2007 及GB 5009中的方法進(jìn)行微波消解,樣品經(jīng)過前處理后,重金屬元素鎘、鉛、總砷利用ICP-MS 進(jìn)行測定,總汞利用原子熒光分光光度儀進(jìn)行測定[19-26],甲基汞及無機(jī)砷用原子形態(tài)分析儀測定。先測總汞,當(dāng)總汞水平不超過甲基汞限量值時(shí),不必測定甲基汞,總砷同理。

        3 分析方法及結(jié)果

        3.1 生物體中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)

        根據(jù)GB 2762—2017 和NY 5073—2006 這2個(gè)常用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,對本實(shí)驗(yàn)所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)評價(jià)。生物體中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)見表1。

        表1 生物體中重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)

        3.2 檢測結(jié)果

        通過對所檢測的4 類海產(chǎn)品中鎘、鉛、汞、砷含量分析可知,魚類中鉛、汞、砷均未超標(biāo),鎘有少部分超標(biāo),超標(biāo)率范圍為2.78%~5.56%;蝦類中汞沒有出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,鎘超標(biāo)率范圍為5.56%~8.33%,鉛超標(biāo)率范圍為2.78%~5.56%,砷只有蝦蛄有部分超標(biāo),超標(biāo)率為2.78%;蟹類鎘超標(biāo)率范圍為5.56%~11.1%,鉛超標(biāo)率范圍為5.56%~8.33%,汞只有梭子蟹超標(biāo),超標(biāo)率為5.56%,砷超標(biāo)率范圍為5.56%~8.33%;貝類中汞沒有出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,鎘污染較為嚴(yán)重,被檢的4 種貝類均有超標(biāo),超標(biāo)率范圍為5.56%~30.6%,其中牡蠣超標(biāo)率最高為30.6%,也是所檢20 種水產(chǎn)品中超標(biāo)率最高的品種,鉛超標(biāo)率范圍為5.56%~11.1%,砷只有牡蠣超標(biāo),超標(biāo)率為5.56%。

        所有檢測水產(chǎn)品中鎘、鉛、汞、砷均有超標(biāo)現(xiàn)象,見表2。由表2 可知,鎘的超標(biāo)率最高為5.14%,其次為鉛、砷,而汞的超標(biāo)率最低。

        表2 生物體中各重金屬含量總體情況

        3.3 單因子安全性評價(jià)

        根據(jù)檢測結(jié)果,采用單因子污染指數(shù)法對所檢樣品的安全性進(jìn)行科學(xué)評價(jià),計(jì)算公式為:

        Pi=Ci/Co

        式中,Pi表示單項(xiàng)污染指數(shù)值;Ci表示檢測結(jié)果(10-6);Co表示限量標(biāo)準(zhǔn)(10-6)。

        當(dāng)Pi<0.2 時(shí),表示被檢測指標(biāo)的濃度較低,處于正常背景范圍內(nèi),水產(chǎn)品較安全;當(dāng)0.2≤Pi≤0.6 時(shí),表示被檢測水產(chǎn)品已經(jīng)被輕度污染;當(dāng)0.6<Pi<1.0時(shí),表示被檢測水產(chǎn)品已經(jīng)被屮度污染;當(dāng)Pi≥1.0時(shí),表示被檢測水產(chǎn)品已經(jīng)被重度污染。

        各類生物體中鎘污染指數(shù)排序情況見表3。

        表3 各類生物體中鎘污染指數(shù)排序情況

        各類生物體中鉛污染指數(shù)排序情況見表4。

        表4 各類生物體中鉛污染指數(shù)排序情況

        各類生物體中汞污染指數(shù)排序情況見表5。

        表5 各類生物體中汞污染指數(shù)排序情況

        各類生物體中砷污染指數(shù)排序情況見表6。

        表6 各類生物體中砷污染指數(shù)排序情況

        3.4 重金屬殘留污染綜合評價(jià)

        本次實(shí)驗(yàn)采用重金屬污染指數(shù)(XMPI)作為評價(jià)指標(biāo),對海州灣海洋生物體中重金屬殘留進(jìn)行評價(jià)。比較不同種類生物體對鎘、鉛、汞、砷4 種重金屬富集能力的強(qiáng)弱。計(jì)算公式為:

        式中,Cn表示待測樣品中污染因子的濃度。

        根據(jù)公式計(jì)算得出XMPI值越大,則表示該種生物體對重金屬的整體富集能力越強(qiáng)。

        根據(jù)重金屬污染指數(shù)得出圖1。

        圖1 各種水產(chǎn)品重金屬含量綜合評價(jià)的比較

        4 分析討論

        4.1 鎘污染狀況

        根據(jù)單因子污染指數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷,牡蠣、雜色蛤的Pi均大于1,說明貝類中鎘污染較嚴(yán)重;毛蚶、縊蟶的Pi介于0.6~1.0 之間,鎘污染為中度水平;其他所檢各種海洋生物Pi介于0.2~0.6 之間,鎘污染為輕度水平。

        4.2 鉛污染狀況

        根據(jù)單因子污染指數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷,所檢生物體中鉛污染嚴(yán)重的沒有,梭子蟹、牡蠣、石閘蟹、日本對蝦、雜色蛤、蝦蛄的Pi都介于0.6~1.0 之間,鉛污染為中度水平,除帶魚中鉛含量處于正常背景范圍內(nèi)較安全外,其他都為輕度污染。

        4.3 汞污染狀況

        根據(jù)單因子污染指數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷,所檢生物體中汞污染嚴(yán)重的沒有,梭子蟹的Pi介于0.6~1.0之間,汞污染為中度水平;石閘蟹、靠山紅、螃蜞蟹、蝦蛄、石閘蟹、日本對蝦、雜色蛤的Pi都介于0.2~0.6之間,為輕度污染;其他生物體的Pi<0.2,表示這些生物體中汞含量處于正常背景范圍內(nèi),尚未表現(xiàn)出被污染,比較安全。

        4.4 砷污染狀況

        根據(jù)單因子污染指數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷,所檢生物體中砷污染嚴(yán)重的沒有,梭子蟹、石閘蟹、蝦蛄的Pi介于0.6~1.0 之間,砷污染為中度水平;牡蠣、鲅魚、石閘蟹、日本對蝦、鯧魚、靠山紅、中國對蝦、梭魚、螃蜞蟹、雜色蛤、毛蚶、南美白對蝦、脊尾白蝦的Pi都介于0.2~0.6 之間,為輕度污染;梭魚、白蛤、縊蟶、鱸魚的Pi<0.2,表示這些水產(chǎn)品中砷含量處于正常背景范圍內(nèi),尚未表現(xiàn)出被污染,比較安全。

        5 結(jié)論

        通過對海州灣海洋經(jīng)濟(jì)生物中重金屬檢測可知,所檢720 份海洋生物中,鎘、鉛、汞、砷均有超標(biāo)現(xiàn)象,總超標(biāo)率為8.47%,依污染嚴(yán)重程度排序?yàn)殒k>鉛>砷>汞;處于重度污染水平的有牡蠣、雜色蛤中的鎘;處于中度污染水平的有毛蚶、縊蟶中的鎘,梭子蟹、牡蠣、花蟹、日本對蝦、雜色蛤、蝦蛄中的鉛,梭子蟹中的汞,梭子蟹、花蟹中的砷;其余生物體均處于輕度污染水平或處于正常背景值范圍。重金屬污染指數(shù)由大到小排序前5 種水產(chǎn)品分別是牡蠣、梭子蟹、石閘蟹、雜色蛤和蝦蛄。而魚類的XMPI值相對于貝類和蝦蟹普遍處于較低的水平。總體來說,海州灣常見的海洋經(jīng)濟(jì)生物中重金屬已經(jīng)存在一定程度的污染,建議有關(guān)部門要加強(qiáng)重金屬對海洋環(huán)境污染的監(jiān)控。

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