斑海豹毛發(fā)中微量元素含量測(cè)定及分析

許 巖羅 珺王 璐*尚宏鑫張賽賽劉友林趙詩(shī)文張國(guó)鋒楊婷婷 陳文博

（1大連市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，遼寧大連 116023；2大連圣亞旅游控股股份有限公司，遼寧大連 116023）

海豹是對(duì)鰭足亞目種海豹科動(dòng)物的統(tǒng)稱，共有13屬18種。中國(guó)有3種海豹，分別為斑海豹、環(huán)斑海豹、髯海豹。其中，斑海豹是中國(guó)鰭足類動(dòng)物中數(shù)量最多的一種，也是唯一能在中國(guó)海域繁殖的鰭足類動(dòng)物[1－6]。遼東灣是野生斑海豹重要的棲息地和繁殖區(qū)[7－9]。斑海豹全身生有細(xì)密的短毛，背部灰黑色并分布有不規(guī)則的棕灰色或棕黑色斑點(diǎn)，腹面乳白色，斑點(diǎn)稀少。初生的仔獸體被白色絨毛，哺乳期1個(gè)月左右[10－11]，待到哺乳期結(jié)束，仔獸脫換胎毛后開(kāi)始獨(dú)立生活。斑海豹除繁殖、換毛季節(jié)到浮冰或岸邊外，大部分時(shí)間在水中生活、覓食。斑海豹主要捕食魚(yú)類和頭足類動(dòng)物。20世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)野生斑海豹數(shù)量下降很快[12－14]。因?yàn)榄h(huán)境惡化、過(guò)多獵捕、海洋污染等嚴(yán)重影響了斑海豹繁殖棲息環(huán)境，斑海豹種群數(shù)量減少，其生存受到極大威脅[1，2，5，7，15－17]。 目前，斑海豹種群數(shù)量已下降到瀕危程度，危及種群的延續(xù)能力，實(shí)屬瀕危物種[18－19]。我國(guó)于1988年將斑海豹列為國(guó)家二級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物，為了保護(hù)野生動(dòng)物資源，1992年大連市設(shè)立斑海豹自然保護(hù)區(qū)，1997年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)晉升為國(guó)家級(jí)大連斑海豹自然保護(hù)區(qū)。2021年2月，新調(diào)整的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》公布斑海豹晉升為國(guó)家一級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物，屬于瀕危物種。但是，斑海豹保護(hù)力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，如今斑海豹種群數(shù)量?jī)H在2 000頭左右[20]。除了保護(hù)野生動(dòng)物的生存棲息環(huán)境以外，人工飼養(yǎng)也是一種重要的保護(hù)手段，但是人工喂養(yǎng)的食物與野生自然環(huán)境中的食物存在較大差異，直接影響著人工飼養(yǎng)的野生動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和健康。

本文測(cè)定了人工飼養(yǎng)條件下斑海豹毛發(fā)中元素Cu、Pb、Cd、Cr、As和 Hg 的含量，以期為今后通過(guò)微量元素含量評(píng)價(jià)斑海豹生長(zhǎng)發(fā)育和健康狀況提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試樣品。供試樣品為大連圣亞海洋世界人工飼養(yǎng)的8只斑海豹仔獸的毛發(fā)（表1）。

表1 斑海豹仔獸樣品信息

1.1.2 供試儀器。試驗(yàn)儀器為原子吸收光譜儀（Aanalyst 600，Perkin Elmer）、雙道原子熒光分光光度計(jì)（AFS－9130，北京吉天儀器有限公司）。

1.1.3 試驗(yàn)試劑。 試驗(yàn)試劑包括 Cu、Pb、Cd、Cr、As、Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院），丙酮（優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）、硝酸（優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、硝酸（優(yōu)級(jí)純，德國(guó)默克公司）、高氯酸（優(yōu)級(jí)純，默克股份兩合公司）、鹽酸（優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；30%過(guò)氧化氫（優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）、氫氧化鈉（優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）、抗壞血酸（優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）、硫脲（分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）、硼氫化鉀（優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；試驗(yàn)用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

Aanalyst 600原子吸收光譜儀測(cè)試條件如表2所示。AFS－9130雙道原子熒光分光光度計(jì)測(cè)試條件如表3所示。

表2 Aanalyst 600原子吸收光譜儀測(cè)試條件

表3 AFS-9130雙道原子熒光分光光度計(jì)測(cè)試條件

1.3 樣品處理

1.3.1 樣品清洗。將斑海豹毛發(fā)樣品置于燒杯中，加入丙酮，將樣品全部浸沒(méi)，浸泡60 min；棄去浸泡液，用超純水反復(fù)超聲沖洗樣品3次，將洗后樣品置于80℃烘箱中烘干。

1.3.2 樣品消解。將烘干后的樣品剪碎，稱取0.1～0.3 g（精確 0.000 1 g）置于消化管中，加入硝酸 3 mL、高氯酸1 mL，室溫靜置過(guò)夜。將靜置過(guò)夜后的樣品置于電熱消解儀中消解，消解至溶液澄清，趕酸，取出后定容至 50 mL，混勻，待測(cè)元素 Cu、Pb、Cd、Cr。

將烘干后的樣品剪碎，并稱取 0.1～0.3 g（精確0.000 1 g）置于消化管中，加入硝酸 5 mL，室溫靜置過(guò)夜。將靜置過(guò)夜后的樣品加入30%過(guò)氧化氫7 mL，并將樣品置于高壓罐中放于高溫烘箱中160℃消解4 h，取出消解后樣品趕酸，之后定容至50 mL，混勻，待測(cè)元素As。

將烘干后的樣品剪碎，并稱取 0.1～0.3 g（精確0.000 1 g）置于消化管中，同時(shí)加入王水8 mL（鹽酸∶硝酸=3∶1），室溫靜置過(guò)夜。將靜置過(guò)夜后的樣品置于100℃恒溫水浴中，消化1 h至溶液澄清，取出后定容至50 mL，混勻，待測(cè)Hg。

2 結(jié)果與分析

2.1 斑海豹毛發(fā)中不同元素含量及回收率

由表4可知，斑海豹毛發(fā)中元素Cu含量最高，平均為 2.85 mg/kg；Cd 含量最低，平均為 0.044 mg/kg。

表4 斑海豹仔獸毛發(fā)中不同元素含量測(cè)定結(jié)果

由表5可知，在加標(biāo)回收試驗(yàn)中，元素Hg回收率略低，為78%；另外5種測(cè)試元素的回收率范圍為90%～105%，且6種測(cè)試元素回收率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。說(shuō)明本文所采用的分析方法還是比較令人滿意的。

表5 不同測(cè)試元素的回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 單位：%

2.2 不同性別及體型斑海豹毛發(fā)中微量元素含量差異

利用方差分析和Pearson相關(guān)性分析，判斷不同性別及體型的斑海豹毛發(fā)中微量元素含量是否存在差異性及相關(guān)性，結(jié)果如表6和表7所示。

表6 斑海豹毛發(fā)中微量元素含量方差分析

表7 斑海豹毛發(fā)中微量元素含量Pearson相關(guān)性分析

由表6可知，不同體長(zhǎng)的斑海豹，其毛發(fā)中元素Pb 含量差異極顯著（P＜0.01），而不同性別、體質(zhì)量的斑海豹，其毛發(fā)中各微量元素含量差異未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）。

由表7可知，斑海豹毛發(fā)中元素Cu含量與其體質(zhì)量成極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），元素 Pb、Cd、Cr含量均與其體長(zhǎng)成極顯著正相關(guān)（P＜0.01），且元素 Pb、Cd、Cr含量之間也成顯著或極顯著正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

本文測(cè)定了人工飼養(yǎng)條件下斑海豹毛發(fā)中元素Cu、Pb、Cd、Cr、As和 Hg 的含量，以期為今后通過(guò)微量元素含量科學(xué)評(píng)價(jià)斑海豹生長(zhǎng)發(fā)育和健康狀況提供參考。

結(jié)果表明，斑海豹毛發(fā)中元素 Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg含量測(cè)定結(jié)果值的數(shù)量級(jí)相同或相近，其中元素Pb、Cr含量較為相近。在加標(biāo)回收試驗(yàn)中，元素Hg回收率略低，為78%；另外5種測(cè)試元素的回收率范圍為90%～105%，且6種測(cè)試元素回收率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。說(shuō)明本文所采用的分析方法還是比較令人滿意的。利用方差分析和Pearson相關(guān)性分析得知，不同體長(zhǎng)的斑海豹，其毛發(fā)中元素Pb含量差異極顯著（P＜0.01）；而不同性別、體質(zhì)量的斑海豹，其毛發(fā)中各微量元素含量間差異未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）。斑海豹毛發(fā)中元素Cu含量與其體質(zhì)量成極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），元素 Pb、Cd、Cr含量均與其體長(zhǎng)成極顯著正相關(guān)（P＜0.01），且元素 Pb、Cd、Cr含量之間也成顯著或極顯著正相關(guān)。

斑海豹毛發(fā)微量元素含量測(cè)定結(jié)果與人類毛發(fā)類似，可能在微量元素方面，斑海豹與人類有著相近的代謝水平。一些人類微量元素研究成果也可能同樣適于斑海豹。斑海豹數(shù)量稀少，標(biāo)本數(shù)量較少，可以用來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析的研究缺少，后續(xù)仍需要進(jìn)行更深入、更細(xì)致的研究，確定各元素含量參考值及其對(duì)斑海豹的具體生理作用，以便從微量元素的角度更加深入地研究斑海豹生長(zhǎng)發(fā)育和健康狀況。這將對(duì)斑海豹保護(hù)有著非常重要的意義。