重金屬在雙殼貝類體內(nèi)的生物富集動力學(xué)及凈化技術(shù)的初步研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,海洋環(huán)境污染日益嚴(yán)重,一些養(yǎng)殖海域受到Cu、Pb、Cd等重金屬的污染。貝類具有生物富集作用,能從水體中將低濃度的重金屬離子富集于體內(nèi),除對自身產(chǎn)生危害作用外,富集于其體內(nèi)的重金屬可通過食物鏈進(jìn)行傳遞,對人類的身體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。 基于上述原因,本文以浙江沿海兩種代表性養(yǎng)殖貝類——泥蚶和褶牡蠣為研究對象,采用半靜態(tài)雙箱動力學(xué)模型室內(nèi)模擬研究了它們對海區(qū)代表性重金屬Cu、Pb、Cd的生物富集動力學(xué)特性,并在動

2、力學(xué)的基礎(chǔ)上對褶牡蠣體內(nèi)重金屬的凈化技術(shù)進(jìn)行了探索性研究,同時研究了Cu、Pb、Cd三種重金屬在褶牡蠣體內(nèi)的分布情況。旨在系統(tǒng)認(rèn)識其富集動力學(xué)特性,估計重金屬污染程度,用以指示環(huán)境質(zhì)量以及對人類的潛在威脅進(jìn)行預(yù)測,及進(jìn)一步探討貝類重金屬凈化技術(shù)的可行性,以期為貝類健康化養(yǎng)殖規(guī)范的制訂、貝類重金屬凈化研究、貝類產(chǎn)品的飲食安全及貝類產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)資料。 通過對富集與排出過程泥蚶、褶牡蠣體內(nèi)重金屬污染物的動態(tài)監(jiān)測及對監(jiān)測結(jié)

3、果的非線性擬合,得到了泥蚶、褶牡蠣富集重金屬的吸收速率常數(shù)K1、排出速率常數(shù)K2、生物富集系數(shù)BCF、生物學(xué)半衰期B1/2等動力學(xué)參數(shù)。同時,通過對模型的擬合優(yōu)度檢驗,驗證了雙箱模型用于泥蚶、褶牡蠣對Cu、Pb、Cd三種重金屬的生物富集的可行性。兩種貝類對三種重金屬的生物富集研究結(jié)果表明,吸收速率常數(shù)K1及生物富集因子BCF均隨著外部水體金屬暴露濃度的增大而減??；泥蚶對三種重金屬的富集能力依次為Pb＞Cd＞Cu,排出能力依次為Cu＞Cd

4、＞Pb;褶牡蠣對三種重金屬的富集能力Cd＞Cu＞Pb,排出能力依次是Cu＞Pb＞Cd;理論平衡時生物體內(nèi)的重金屬含量(CAmax)隨著外部水體濃度的增加而增加,可以認(rèn)為泥蚶、褶牡蠣均是是Cu、Pb、Cd的強凈積累者,因此其體內(nèi)的金屬含量能如實地反映水環(huán)境的污染狀況和水域近期的污染過程,從而可以考慮把泥蚶、褶牡蠣作為我國沿海海域重金屬Cu、Pb、Cd污染的指示生物。通過Cu、Pb、Cd的生物富集參數(shù)換算出泥蚶健康化養(yǎng)殖水體中它們的安全限量

5、分別為0.065mg/L、0.0007mg/L和0.001mg/L,褶牡蠣健康化養(yǎng)殖水體中的安全限量分別為0.028mg/L、0.0019mg/L和0.0005mg/L。前者與無公害食品——每水養(yǎng)殖用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有一定的差異,后者與標(biāo)準(zhǔn)中限量要求大致相符。為制訂我國泥蚶、褶牡蠣健康化養(yǎng)殖規(guī)范中Cu、Pb、Cd的安全限量提供了思路和參考。 以褶牡蠣為研究對象,探討了鹽度、餌料、CaNa2EDTA、維生素C、殼聚糖等物質(zhì)對于貝類重金屬

6、排出凈化的影響,以及對貝類營養(yǎng)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明,升高鹽度有利于褶牡蠣體內(nèi)Pb的排出,但有礙于Cd的排出,升高鹽度和降低鹽度均有利于Cu的排出,但降低鹽度對牡蠣的營養(yǎng)價值有影響；投喂適宜的餌料有利于其體內(nèi)重金屬的排出；CaNa2EDTA對褶牡蠣體內(nèi)Cu、Pb、Cd的排出沒有顯著影響,Vc對Cu、Pb、Cd的排出都具有明顯的促進(jìn)作用,殼聚糖對Cu、Cd的排出有一定的促進(jìn)作用,但對Pb的排出促進(jìn)作用不明顯,且Vc、殼聚糖對牡蠣的營養(yǎng)價值均