珠江口典型水產(chǎn)品中5種重金屬的來源分析

摘 要：對珠江口某典型水產(chǎn)品體內(nèi)的重金屬Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量檢測表明，其體內(nèi)尤其是頭部的Cu明顯超標。為了調(diào)查其原因，采集了其生長環(huán)境中的15個水樣、16份底泥樣品。采用原子吸收光譜法（AAS）分析水產(chǎn)品與底泥中的重金屬含量，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）分析水樣中的重金屬含量。結(jié)果表明，水產(chǎn)品中超標的Cu與過高的Zn來自于其生長的水體環(huán)境，而根本原因是來自養(yǎng)殖過程投放的含銅消毒液與含鋅飼料。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)品；重金屬；來源分析

中圖分類號 X832 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）11-11-03

重金屬是指比重大于5.0g/cm3的金屬元素，在自然界中大約存在45種。但是，由于不同的重金屬在環(huán)境中的毒性差別很大，所以在環(huán)境科學中人們通常主要關(guān)注汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉬、鈷等重金屬元素。許多重金屬元素在生命活動中是有用的和必需的，在生命活動中往往不可或缺，然而一旦蓄積過多不但無益反而會造成危害[1-3]。無論是生命活動中必須的或非必須的重金屬元素，當在生物體內(nèi)積累值超過一定的閾限，或者進入生物體內(nèi)途徑方式是越軌行為，都將或多或少地危害或影響生物的生命活動。

隨著社會工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水和城市生活污水污染及礦山和冶金工業(yè)的重金屬污染使河流湖泊水質(zhì)急劇下降，對水生生物的健康造成直接的威脅，并通過食物鏈影響人類的身心健康[4-6]。比如，鎘進入人體后，在體內(nèi)形成鎘蛋白，通過血液循環(huán)到達全身，并有選擇地積蓄于靶器官——腎、肝臟中。鉻的危害主要體現(xiàn)為致毒作用、刺激作用、累積作用、變態(tài)反應、致癌作用以及致突變作用，對神經(jīng)細胞的危害最大。鉛主要損害骨髓造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，對男性生殖腺也有一定的損害，其主要毒性效應表現(xiàn)在：貧血癥、神經(jīng)機能失調(diào)及腎損傷，對兒童造成大腦損害。由于重金屬污染物在水體環(huán)境中易于進行遷移，易于進入食物鏈，并通過生物濃縮和生物放大作用最終在人體體內(nèi)蓄積，因此，在水產(chǎn)行業(yè)中人們普遍較為關(guān)注Cu、Zn、Pb、Cd和Cr在水產(chǎn)品中的含量水平[7-9]。本研究對珠江口某蝦養(yǎng)殖場的水產(chǎn)品、水體、底泥進行了采樣與調(diào)查，以期檢查水產(chǎn)品的安全水平，提高水產(chǎn)品的環(huán)境安全質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 水樣的采集與分析方法 采樣前，根據(jù)監(jiān)測項目的性質(zhì)和采樣方法的要求，選擇適宜材質(zhì)的盛水容器和采樣器，并清洗干凈。采集表層水水樣，用適當?shù)娜萜骰蛩芰掀恐苯硬杉?，每個水樣瓶貼上標簽（填寫采樣編號、采樣日期和時間、測定項目等），塞緊瓶塞。

水樣的預處理：取混勻的水樣50mL于燒杯中，加入5～10mL濃硝酸，在電熱板上加熱煮沸，蒸發(fā)至小體積，試液應清澈透明，呈淺色或無色，否則，應補加硝酸繼續(xù)消解。蒸至近干，取下燒杯，稍冷后加2%HNO3 20mL，溫熱溶解可溶鹽，若有沉淀，應過濾，濾液冷至室溫后于50mL容量瓶中定容，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測量水體中的重金屬。

1.2 底泥的采集與分析方法 本次測定的項目是重金屬，故盡量用竹鏟、竹片直接采集樣品，或用鐵鏟、土鉆挖掘后，用竹片刮去與金屬采樣接觸的部分，再用竹鏟或竹片采集底泥。采樣方法是：將在一個采樣單元內(nèi)各采樣分點采集的土樣混合均勻制成混合樣，組成混合樣的分點數(shù)通常為5～20個?；旌狭客^大，需要用四分法棄取，最后留下1～2kg，裝進樣品袋，帶回實驗室進行風干處理。

土樣處理及浸提：把經(jīng)風干后的土壤研磨，過20目，然后準確稱取10g左右于250mL錐形瓶中，加入50mL的0.2%HNO3，在搖床上以180次/min的速率震蕩8h。過濾得上清液，使用TAS-990原子吸收分光光度計測量其中的重金屬。

1.3 水產(chǎn)品的測定分析方法 水產(chǎn)品處理及消解：把經(jīng)烘干后的蝦頭、蝦肉用HR-12007型飛利浦二合一攪拌機打成勻漿，儲備待用。消解時，準確稱取粉碎均勻的蝦頭、蝦肉樣品1g左右于50mL燒杯中，加入10mL濃HNO3浸泡過夜。翌日，在電熱板上恒溫130oC消解水產(chǎn)品。不斷重復加濃3mL HNO3和1mL H2O2，當消解至內(nèi)容物呈粘稠狀時，取下稍冷，用水清洗內(nèi)壁，并入加1mL HNO3溶解殘渣。然后將溶液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，冷卻后定容至刻度，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測量重金屬。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)養(yǎng)殖場水體中重金屬含量 詳見表1。由表1可見，調(diào)查地區(qū)的水體中重金屬Pb、Cd、Cr的含量總體上符合地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-2002的Ⅲ類和漁業(yè)水質(zhì)標準（GB11607-87），而Cu、Zn的含量大面積超標。經(jīng)調(diào)查，Cu超標的原因可能在于，當?shù)仞B(yǎng)殖場為了給養(yǎng)殖塘殺毒，放入了硫酸銅，故水體中個別Cu含量超標。對于Zn元素的超標原因，據(jù)調(diào)查，當?shù)仞B(yǎng)殖場為了促進水產(chǎn)品的生長發(fā)育，投放了含Zn的飼料。從W7、W8（停止養(yǎng)殖）和其他點（正在養(yǎng)殖）比較可以反映這個問題，W7、W8的Zn的含量比其他點Zn的含量低很多，原因可能是正在養(yǎng)殖的蝦塘為了促進蝦的生長發(fā)育，投放了含Zn的飼料或藥物，而沒有養(yǎng)殖的W7、W8則沒投入含Zn的飼料或藥物，故Zn的含量比其他點的還低。

經(jīng)過本次的調(diào)查，除養(yǎng)殖過程中人為因素引起的Cu、Zn含量超標外，研究區(qū)的水體環(huán)境質(zhì)量總體呈現(xiàn)良好，水體中關(guān)鍵重金屬Pb、Cd、Cr含量符合漁業(yè)水質(zhì)標準。

注：（1）加粗帶*者為超標值。（2）W7、W8為已經(jīng)停止養(yǎng)蝦的蝦塘，其他的點為正在養(yǎng)殖的蝦塘。

2.2 研究區(qū)底泥重金屬含量 由于底泥全消解后的重金屬總量并不能準確反映水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)境健康水平，測定底泥在酸浸提出來的重金屬有效態(tài)含量更能反映實際情況。因此，本次底泥重金屬主要測定底泥重金屬的有效態(tài)。有效態(tài)重金屬可以影響底泥微生物的代謝活性，從而影響到底泥環(huán)境及底泥周邊水體環(huán)境，可能會對水產(chǎn)品造成影響。由表2數(shù)據(jù)可知，測定點底泥重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量均符合土壤環(huán)境質(zhì)量標準GB15618-1995，底泥中重金屬有效態(tài)含量均不超標。

實際上，經(jīng)調(diào)查，研究區(qū)養(yǎng)殖場周邊沒有工廠或其他工業(yè)污染源，這也從根本上保證了底泥重金屬的有效態(tài)含量處于一個正常的較低水平。

注：S7、S8為已經(jīng)停止養(yǎng)蝦的蝦塘，其他的點為正在養(yǎng)殖的蝦塘。底泥重金屬的標準參照GB15618-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標準。

2.3 研究區(qū)養(yǎng)殖場水產(chǎn)品重金屬含量 詳見表（下轉(zhuǎn)48頁）（上接12頁）3。由表3可見，研究區(qū)水產(chǎn)品中的Cu含量超過了中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準-無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量（NY5073-2001），有的是限值的兩倍多。由于上述標準以及中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準-無公害食品淡水蝦（NY5158-2005）并無規(guī)定Zn的含量限值，因此無法獲知是否超出健康水平，但從與其他重金屬的含量對比上還是可以看出含量處于較高水平。同時，與水體中Cu和Zn含量超標原因一樣，當?shù)仞B(yǎng)殖場為了給養(yǎng)殖塘殺毒以及促進水產(chǎn)品生長，投加了硫酸銅和含Zn飼料，最終導致水產(chǎn)品蓄積Cu和Zn含量過高。其中，Cu的含量只有頭部超標。經(jīng)本次調(diào)查，水產(chǎn)品中重金屬含量除了部分頭部Cu含量超標外，其他元素頭部和肉的重金屬含量均符合中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準。

此外，從蝦頭與蝦肉的重金屬含量對比看，對于同一種水產(chǎn)品，身體不同部位蓄積重金屬的含量也不同，蝦頭比蝦肉蓄積重金屬的含量多得多，這也符合生物不同器官對重金屬濃縮系數(shù)的實際情況。因此，建議食蝦時棄用蝦頭部分。

3 結(jié)論

（1）研究區(qū)水產(chǎn)品中的Pb、Cd、Cr均為超標，含量水平都屬于正常的范圍。但Cu（平均值76mg/kg）和Zn（64mg/kg）含量較高，其中Cu的含量明顯超過中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準-無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量（NY5073-2001）。

（2）水產(chǎn)品蓄積Cu和Zn含量過高的間接原因是來自其生長的水體環(huán)境，水體中Cu和Zn的含量水平顯著超過漁業(yè)水質(zhì)標準（GB11607-87）。其根本原因是，當?shù)仞B(yǎng)殖場為了給養(yǎng)殖塘殺毒以及促進水產(chǎn)品生長，投加了硫酸銅消毒液和含Zn飼料。經(jīng)研究，蝦場底泥重金屬的有效態(tài)含量很低，對水產(chǎn)品不造成重金屬污染。水產(chǎn)品中重金屬含量除了部分頭部Cu含量超標外，其他幾種重金屬元素在頭部和肉中的含量均未超標。

（3）檢測當?shù)匚r蓄積重金屬的情況，蝦頭蓄積的重金屬比蝦肉蓄積的重金屬含量多。因此，建議食蝦時棄用蝦頭部分。

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