金屬在海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類中的生物累積、食物鏈傳遞及健康風(fēng)險評價.pdf

1、海洋魚類密集化養(yǎng)殖具有相對較高的經(jīng)濟(jì)回報,加上國內(nèi)對魚類的需求量的增加,導(dǎo)致在中國沿海地區(qū),海洋魚類密集化養(yǎng)殖區(qū)域逐漸增多。然而,中國快速增長的工業(yè)導(dǎo)致空氣、土壤及沿海水域存在著一些潛在性有毒金屬污染物。近十年來的研究表明,有毒金屬污染物通過直接暴露和食物鏈這兩種途徑作用于生物體。漁排養(yǎng)殖是一個獨(dú)特的系統(tǒng),與野生魚類的攝食不同,養(yǎng)殖魚類的食物直接來自漁民喂養(yǎng),沒有選擇性。潛在性有毒金屬在食物中的殘留可能是養(yǎng)殖魚類體內(nèi)金屬累積的主要途徑,

2、可通過人類攝取變成有毒金屬進(jìn)入人體內(nèi)。
　　 本論文測定了養(yǎng)殖魚類和魚類飼料中金屬及非金屬濃度,并對養(yǎng)殖魚類進(jìn)行健康風(fēng)險評價。其次,測定魚類飼料及魚體內(nèi)有毒金屬汞的濃度,評估其對人類的危害。進(jìn)一步闡明了汞在魚類肌肉中的不同亞細(xì)胞水平中的分布以及魚體的大小對亞細(xì)胞內(nèi)汞分布的影響。同時,采用同化效率的方法來研究不同食物的金屬累積情況,表明可通過改變飼料來降低養(yǎng)殖魚類中潛在性有毒金屬含量。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　

3、 1、測定了采自中國福建沿海8個地點(diǎn)的漁排的2種海洋養(yǎng)殖魚類(鱸魚和真鯛)的肌肉、胃、肝臟3個組織中的9種元素(Ag、As、Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Se、Zn)的總濃度。另外,還對這些痕量元素進(jìn)行了健康風(fēng)險評價。結(jié)果表明,東山漁排的魚飼料中As、Cd、Se、Zn含量最高；兩種魚類肌肉中的As濃度均已超過中國國家安全標(biāo)準(zhǔn)1.0μg/g:兩種魚類的不同組織中元素總濃度不同,肝臟中最高,其次是胃,肌肉中最低；風(fēng)險評價結(jié)果表明,雖然兩種

4、魚類的As含量已經(jīng)超過了允許范圍,但是計算出的As人均日攝入量未超過USEPA規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；本研究中除As外的其他幾種元素的總濃度均未超過國際安全標(biāo)準(zhǔn)。
　　 2、測定了采自中國福建沿海地區(qū)的5個地點(diǎn)的漁排的4種肉食性海洋養(yǎng)殖魚類與1種草食性魚類及3種魚類飼料中的總汞及甲基汞的總濃度。肉食性魚類中,總汞與甲基汞的濕重濃度分別為0.03-0.31μg/g和0.02-0.30μg/g。與肉食性魚類相比,草食性魚類中總汞與甲基汞的濕重濃

5、度較低,均為0.01—0.03μg/g。3種魚類飼料中,金槍魚內(nèi)臟的汞含量最高,人工顆粒飼料的汞含量最低。另外,對于這三種魚類飼料而言,喂食人工顆粒飼料的魚類的甲基汞的營養(yǎng)傳遞系數(shù)最高(12-64),而喂食金槍魚內(nèi)臟的魚類最低。相關(guān)性分析結(jié)果表明,養(yǎng)殖魚類中汞的總濃度與魚類飼料中汞的濃度呈顯著相關(guān),由此可見,魚體中累積的汞主要來源于食物。穩(wěn)定性同位素δ15N與汞濃度呈正相關(guān),可見δ15N用來示蹤漁排魚類中的汞是合適的。因此,漁排養(yǎng)殖是個

6、很好的減少汞暴露的途徑,因為在漁排養(yǎng)殖系統(tǒng)中能很好地控制魚飼料中的汞含量。
　　 3、海洋魚類的汞污染較嚴(yán)重,對人類健康存在著潛在的威脅。目前已經(jīng)有很多研究調(diào)查了魚體中汞的總濃度及對人類健康的最大允許濃度,但是汞在魚體中亞細(xì)胞水平的分布還不清楚。對采自中國福建的幾個漁排的真鯛、美國紅魚、黑鯛中的總汞與甲基汞的總濃度及亞細(xì)胞分布進(jìn)行研究,結(jié)果表明,總汞與甲基汞主要分布在亞細(xì)胞組分細(xì)胞碎片(cellular debris)中,其次是

7、亞細(xì)胞組分金屬硫蛋白MTLP、富金屬顆粒MRG、熱敏感蛋白HDP,而在亞細(xì)胞組分細(xì)胞器(organelles)中分布最少。一般情況,金屬結(jié)合汞的敏感部分較小,表明汞對魚類的毒性比較小。這是首次發(fā)現(xiàn)在所有的亞細(xì)胞組分中,金屬硫蛋白MTLP的甲基化程度最高,約為88-91％。另外,黑鯛體內(nèi)汞的總濃度及其亞細(xì)胞分布受黑鯛個體大小的影響。因此,亞細(xì)胞分布的研究在某種程度上能闡明海洋魚類解毒汞的機(jī)制。
　　 4、食物鏈傳遞是海洋魚類累積金

8、屬的主要途徑。漁排養(yǎng)魚過程中,主要有兩種喂食海洋魚類的餌料,一種是新鮮餌料如魚、魚內(nèi)臟、魷魚內(nèi)臟,另一種是干的人工顆粒飼料。這些都是海洋魚類累積金屬的主要來源,但是海洋魚類對這些食物中的有毒金屬的同化效率還不清楚。本研究中,以黑鯛幼魚為研究對象,分別喂食新鮮餌料與人工顆粒飼料,采用放射性同位素示蹤方法測定了不同餌料中Cd、Hg、Zn這三種有毒金屬的同化效率?？偟亩?人工顆粒飼料中這三種金屬的同化效率比新鮮餌料低。玉米粉中這三種金屬的同

9、化效率比其他成分要高,且同化效率隨著餌料中金屬濃度的增加而降低。金屬螯合劑DMSA與L-半胱氨酸對金屬同化無影響,而金屬添加劑3000μg/g Fe與200μg/g Cu能明顯阻礙元素Zn的同化。新鮮餌料(新鮮的魚、魷魚內(nèi)臟)中的汞同化效率很高(40％),它們的攝食率也明顯高于人工顆粒飼料與貽貝餌料。該研究結(jié)果表明,在漁排養(yǎng)魚過程中,人工飼料更有利于降低養(yǎng)殖魚類的金屬污染。為了減少人們食用魚時有毒金屬的風(fēng)險,應(yīng)密切監(jiān)測魚餌料中的金屬污染