蒙自三種水體鯉魚體內(nèi)重金屬含量測定畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)）

1、2013年度本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）蒙自三種水體鯉魚體內(nèi)重金屬含量測定determine the content of heavy mental in carp from three waters at mengzi本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解紅河學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保

2、留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名：日期： 日期： 劉榮光 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯委員會(答辯小組)成員名單姓名職稱單位備注主席（組長）摘 要本文采用微波消解法和原子吸收分光光度計(jì)分析蒙自大屯海、長橋海、紅寨水庫中鯉魚體內(nèi)鰓、鱗、皮膚、肌肉和腸等組織中的鋅（zn)、銅(cu)、鉛（pb)、鉻(cr)、鎘(cd)、5種重金屬的含量。研究結(jié)果表明，三處水體均受到污染：其中銅和鋅含量未超過國

3、家標(biāo)準(zhǔn)，而大屯海的鉛、鉻、鎘（含量分別為12.100mg/kg、7.100mg/kg、4.100mg/kg）長橋海的鉛、鉻、鎘（含量分別為12.300mg/kg、4.600mg/kg、3.800mg/kg）紅寨水庫的鉛、鉻、鎘（含量分別為12.200mg/kg、5.500mg/kg、4.300mg/kg）均超過國家標(biāo)準(zhǔn)（鉛：0.500mg/kg，鉻：2.000mg/kg，鎘：0.100mg/kg）。關(guān)鍵詞：鯉魚；重金屬；蒙自；微波消解；原子吸收分光光度計(jì) abstractin this paper, the contents of zinc (zn), copper(cu), lead(pb)

4、, chromium(cr) and cadmium(cd) were measured by microwave digestion instrument and atomic absorption spectrophotometer in gills, scales, skin, muscle and intestines of carp from datunhai, changqiaohai and hongzhai reservoir of mengzi. the result showed as follows: three waters were contaminated by h

5、eavy metals, of which the contents of cu and zn were lower than that of the national standard of water quality while the contents of pb,cr and cd were beyond the national standard of water quality(pb0.500kg/mg,cr2.000kg/mg and cd0.100kg/mg) in datun hai (12.100kg/mg, 7.100kg/mg and 4.100kg/mg, respe

6、ctively), in changqiao hai (12.200mg/kg, 5.500mg/kg and 4.300mg/kg, respectively) and in hongzhai reservoir(12.200kg/mg,5.500kg/mg and 4.300kg/mg, respectively).key words: cyprinus carpio；heavy metal；mengzi；microwave digestion；atomic absorption spectrophotometer目 錄1.前言11.1鯉魚介紹11.2重金屬介紹11.3 原子吸收分光光度計(jì)

7、22.材料與方法32.1樣品采集32.3組織處理32.4含量測定43.結(jié)果與分析53.1三種水體中鯉魚體內(nèi)組織的各重金屬含量測定表53.2數(shù)據(jù)分析74.討論94.1三種水體總中各重金屬在與體內(nèi)的富集情況104.2大屯海、長橋海、紅寨水庫三個(gè)水體的污染情況104.3出現(xiàn)上述結(jié)果的原因104.4后期研究工作115.結(jié)論11參考文獻(xiàn)12致謝14附錄151.前言1.1 鯉魚介紹鯉魚（cyprinus carpio）別名：鯉拐子、鯉子。鯉科（cyprinidae）體長且粗的綠褐色魚。原產(chǎn)亞洲，后引進(jìn)歐洲、北美及其他地區(qū)。鱗大，上腭兩側(cè)各有二須，單獨(dú)或成小群地生活于平靜、水底有生長著水草的底泥的池塘、湖泊

8、、河流中，雜食性，是常見食用和觀賞魚。鯉魚的蛋白質(zhì)不但含量高，而且質(zhì)量也佳，人體消化吸收率可達(dá)96%，能為人體供給必需的氨基酸、礦物質(zhì)、維生素a和維生素d，每100g肉中含蛋白質(zhì)17.6g、脂肪4.1g、鈣50mg、磷204mg及多種維生素1。觀賞用的錦鯉魚，在全世界養(yǎng)殖，以日本最的最為突出，是由各種顏色美麗的鯉魚交配出來的。顏色雖不同，但都屬于同一種類2。1.2 重金屬介紹重金屬作為一種持久性污染物已越來越多地被關(guān)注和重視。重金屬礦山的開采利用是造成當(dāng)今世界重金屬污染的主要原因，并已經(jīng)嚴(yán)重威脅和影響人類的生存和發(fā)展3。重金屬對人體及其他生物的危害非常大，例如鉛一但進(jìn)入人體很難排除。直接傷害人

9、的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)板，可造成先天大腦溝回淺，智力低下；對老年人造成癡呆、腦死亡等。鋅過量時(shí)會得鋅熱病4。鯉魚是重要經(jīng)濟(jì)魚類，因此對于它體內(nèi)受重金屬污染情況的研究也越來越多，有許多學(xué)者報(bào)告了其研究結(jié)果：90年代末珠江入海河口包括鯉魚在內(nèi)的主要經(jīng)濟(jì)魚類肌肉體內(nèi)重金屬含量與80年代相比，鉛、鋅、鉻含量有顯著差異，其中鉛含量增加，鋅和鉻下降，其他金屬無明顯變化5。在武漢一帶地區(qū)中鋅的含量最高，其次是銅，部分地區(qū)銅和鎘的含量都已超過淡水養(yǎng)殖水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)6。長橋海、大屯海和紅寨水庫是蒙自縣主要的水體，由于社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及人們環(huán)保意識的降低，使得這三個(gè)水體的污染情況日益嚴(yán)重。為保證該水體及其周

10、邊的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，保證可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利進(jìn)行，因此對這三個(gè)水體的保護(hù)和污染監(jiān)控便迫在眉睫。所以對該三處水體的污染情況進(jìn)行調(diào)查分析就顯得十分重要7。1.3 原子吸收分光光度計(jì)火焰原子吸收分光光度計(jì)是利用各元素的原子蒸汽對光選擇吸收的特性而制成的分光光度計(jì)。它的原理是利用所測元素的共振輻射，通過其原子蒸汽，測定其吸光度的裝置。它有單光束，雙光束，雙波道，多波道等結(jié)構(gòu)形式。其基本結(jié)構(gòu)包括光源，原子化器，光學(xué)系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。它主要用于痕量元素雜質(zhì)的分析，具有靈敏度高及選擇性好兩大主要優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于特種氣體，金屬有機(jī)化合物，金屬醇鹽中微量元素的分析8。但是檢測不同元素需要更換不同對應(yīng)的陰極燈，因此在

11、測定種類數(shù)量較多的元素時(shí)，最好一次性將同種元素的所有樣品都測完再換下一種元素，這樣可以節(jié)約很多時(shí)間。 火焰原子化法的優(yōu)點(diǎn)是：火焰原子化法的操作簡便，重現(xiàn)性好，有效光程大，對大多數(shù)元素有較高靈敏度，因此應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是：原子化效率低，靈敏度不夠高，而且一般不能直接分析固體樣品。 2.材料與方法2.1 樣品采集2.1.1 材料從大屯海、長橋海、紅寨水庫三處水體中各取新鮮活魚（見附錄圖a）三條并依次稱量體長作好記錄。表1 所取魚樣的體長及體重水體體長體重體長體重體長體重大屯海22.370cm3.225kg19.570cm2.895kg24.380cm4.032kg長橋海26.280cm3.832kg

12、20.130cm2.532kg22.660cm3.583kg紅寨水庫26.490cm4.212kg25.250cm4.356kg25.620cm3.998kg2.1.2 試劑，器械濃硝酸（分析純，成都市科龍化工試劑廠）、雙氧水（天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司）、超純水、蒸餾水；試管，膠頭滴管，500ml量筒，50ml容量瓶300個(gè)。2.1.3 儀器消解罐（4個(gè)，分別標(biāo)上序號和空白）、原子吸收分光光度計(jì)（pas-990）（見附錄圖b)、電子分析天平（bsa223s）、微波消解儀（md6c-4h）。(見附錄圖c)2.2 組織提取將活魚放入解剖盤內(nèi)，用手術(shù)刀切開魚的腹部后，將魚的內(nèi)臟和身體分開放置（

13、注意不能相互接觸，以免發(fā)生相互污染）。從內(nèi)臟團(tuán)中將腸和鰓分別分離出來置于離心管中。之后從魚身體上將魚鱗、皮膚和肌肉分離下來并分別裝入離心管內(nèi)。所有組織樣本做好標(biāo)記并放入冰箱中冷藏備用。2.3 組織處理將冷藏的組織樣品從冰箱中取出并在室溫下解凍，解凍以后用分析天平稱取每種組織各0.5g，分別裝入消解罐中，每個(gè)消解罐中用移液管分別加入2ml雙氧水和10ml濃硝酸。試劑添加完成之后將消解罐外殼的蓋子擰緊放入如微波消解儀。微波消解儀使用規(guī)范：（1）使用前先往儀器外的排水管里面注入超純水，然后關(guān)閉注水閥。（2）將壓強(qiáng)測量器與標(biāo)有空白的消解罐連接，然后把溫度測量棒插入管中。將4個(gè)罐子對稱放入消解儀的轉(zhuǎn)盤上

14、并固定好，將消解儀蓋子蓋好。（3）調(diào)節(jié)消解儀的工步調(diào)節(jié)器。首先選擇工步1，調(diào)節(jié)溫度至120，時(shí)間設(shè)置為3，斜率為8/min：其次調(diào)節(jié)工步2，溫度調(diào)節(jié)為150，時(shí)間與斜率和工步1相同：最后調(diào)節(jié)工步3，溫度調(diào)節(jié)至180，時(shí)間設(shè)置為5，斜率為8/min。調(diào)節(jié)完成后便可以啟動消解儀，然后將儀器側(cè)面的控制開關(guān)撥到自動擋。消解完成后取出消解罐，打開蓋子將有害氣體排除后講消解完成的的溶液倒入事先做好標(biāo)記的50ml容量瓶中（每個(gè)消解罐對應(yīng)一個(gè)容量瓶），加入超純水定容至50ml，定容完成后將瓶口密封好放入冰箱的冷藏室內(nèi)保存。2.4 含量測定利用原子吸收光譜儀對消解完成后的組織溶液進(jìn)行重金屬的定量分析。所得數(shù)據(jù)用

15、spass軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與整理。3.結(jié)果與分析3.1 三種水體中鯉魚體內(nèi)組織的各重金屬含量測定表下圖是長橋海水體當(dāng)中所取鯉魚體內(nèi)重金屬含量的分析結(jié)果，表中個(gè)數(shù)據(jù)均是實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際所測的數(shù)值經(jīng)過減去空白對照組的數(shù)據(jù)以后整理所得。表2 長橋海水體中鯉魚體內(nèi)各組織中的重金屬含量（mg/kg）組織編號組織名稱元素種類鋅(zn)銅(cu)鉛(pb)鉻(cr)鎘(cd)c2鰓2.7001.3009.6008.3005.100c3鰓3.0002.00012.4002.3005.300c4鰓3.8001.9008.4003.0004.800平均含量鰓2.3751.3007.6003.4003.800c2腸子8.

16、0003.30013.8007.8005.300c3腸子8.4001.80011.1009.2005.100c4腸子7.3002.70011.7007.4005.200平均含量腸子5.9251.9509.1506.1003.900c2肌肉6.4001.80011.0002.4005.400c3肌肉7.9002.10014.60011.9005.400c4肌肉7.5000.80017.90011.7005.400平均含量肌肉5.4501.17510.8756.5004.050c2鱗14.3000.70019.40018.5006.100c3鱗21.0000.40027.50015.8006.60

17、0c4鱗20.1000.90022.7003.8006.300平均含量鱗13.8500.50017.4009.5254.750c2皮膚18.2000.20019.20014.7005.900c3皮膚21.9000.90022.00011.9005.900c4皮膚22.8001.30020.60012.9005.900平均含量皮膚15.7250.60015.4509.8754.425國家標(biāo)準(zhǔn)1650.00050.0000.5002.0000.100下圖是紅寨水庫水體當(dāng)中所取鯉魚體內(nèi)重金屬含量的分析結(jié)果，表中個(gè)數(shù)據(jù)均是實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際所測的數(shù)值經(jīng)過減去空白對照組的數(shù)據(jù)以后整理所得。表3 紅寨水庫水體

18、中鯉魚體內(nèi)各組織中的重金屬含量（mg/kg）組織編號組織名稱元素種類鋅(zn)銅(cu)鉛(pb)鉻(cr)鎘(cd)c2鰓7.7000.80024.5000.6006.600c3鰓7.1000.90024.2002.2005.500c4鰓7.6000.90026.5001.1006.700平均含量鰓5.6000.65018.8000.9754.700c2腸子4.7008.40017.3005.7005.500c3腸子5.1003.00021.8007.4006.200c4腸子7.9001.80021.6006.0006.400平均含量腸子4.4253.30015.1754.7754.525c

19、2肌肉5.0000.4006.6005.1005.600c3肌肉4.0000.4004.5002.0005.600c4肌肉3.5000.3006.8000.5005.300平均含量肌肉3.1250.2754.4751.9004.125c2鱗20.5001.10029.70020.2006.700c3鱗23.9000.90027.60016.1006.400c4鱗23.2000.70026.00014.3007.000平均含量鱗16.9000.67520.82512.6505.025c2皮膚17.4001.3004.5005.6001.400c3皮膚15.9000.9002.6002.4000.

20、600c4皮膚19.7000.8002.4002.8000.600平均含量皮膚13.2500.7502.3752.7000.650國家標(biāo)準(zhǔn)1650.00050.0000.5002.0000.100下圖是大屯海周邊養(yǎng)殖水體當(dāng)中所取鯉魚體內(nèi)重金屬含量的分析結(jié)果，表中個(gè)數(shù)據(jù)均是實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際所測的數(shù)值經(jīng)過減去空白對照組的數(shù)據(jù)以后整理所得。表4 大屯海周邊養(yǎng)殖水體水體中鯉魚體內(nèi)各組織中的重金屬含量（mg/kg）組織編號組織名稱元素種類鋅(zn)銅(cu)鉛(pb)鉻(cr)鎘(cd)c2鰓12.2000.70010.0006.4005.400c3鰓12.3000.70010.7004.1005.300

21、c4鰓10.6000.90010.5001.9005.600平均含量鰓8.7750.5757.8003.1004.075c2腸子6.1002.10015.2001.5005.600c3腸子6.2002.40013.1001.0005.800c4腸子6.5002.10012.6001.3005.500平均含量腸子4.7001.65010.2250.9504.225c2肌肉3.7000.90016.9009.9006.000c3肌肉3.0000.10019.60011.4005.900c4肌肉2.4000.20020.2007.9006.000平均含量肌肉2.2750.30014.1757.300

22、4.475c2鱗24.4001.10021.50028.4006.200c3鱗20.0000.60019.10017.5005.900c4鱗21.0001.10021.20014.1005.800平均含量鱗16.3500.70015.45015.0004.475c2皮膚26.7001.10018.7000.4005.600c3皮膚19.3000.30018.3002.3005.300c4皮膚11.2000.30017.7001.0005.500平均含量皮膚14.3000.42513.6750.9254.100國家標(biāo)準(zhǔn)1650.00050.0000.5002.0000.1003.2數(shù)據(jù)分析3.2

23、.1 長橋海表2結(jié)果表明：鋅元素在皮膚中含量較多(22.800mg/kg)，在鰓中含量較少(2.700mg/kg)；銅元素在腸子中的含量較多(3.300mg/kg)，在皮膚中含量較少(0.200mg/kg)；鉛(27.500mg/kg)、鉻(18.500mg/kg)、鎘(6.600mg/kg)元素在鱗中含量較多，在鰓中含量較少?？傮w來看食用部分和非食用部分的鉛、鉻、鎘元素超過了國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3.2.2 紅寨水庫表3結(jié)果表明：銅元素在腸子中的含量較多(8.400mg/kg)，在肌肉中含量較少(0.300mg/kg)；鋅(23.900mg/kg)、鉛(29.700mg/kg)、鉻(20.200mg

24、/kg)和鎘(0.700mg/kg)元素在鱗中含量較多，在皮膚和肌肉中含量較少。食用部分的鉻和鎘元素超過了國家相關(guān)含量標(biāo)準(zhǔn)。3.2.3 大屯海養(yǎng)殖水體表4結(jié)果表明：鋅元素在皮膚中含量較多(26.700mg/kg)，在肌肉中含量較少(2.400mg/kg)；銅元素在腸子中的含量較多(2.400mg/kg)，在肌肉中含量較少(0.100mg/kg)；鉛(21.500mg/kg)、鉻(28.400mg/kg)、鎘(6.200mg/kg)元素在鱗中含量較多，鉛在鰓中含量較少(10.000mg/kg)，鉻(0.400mg/kg)、鎘(5.300mg/kg)在皮膚中含量較少。食用部分的鉛元素和鎘元素超過了

25、國家標(biāo)準(zhǔn)。4.討論4.1 三種水體總中各重金屬在與體內(nèi)的富集情況下圖說明了五種重金屬在鯉魚體內(nèi)各組織中的富集情況，可以看出鉛元素的含量在除了皮膚以外的組織中都為最高，鋅元素在各組織中含量最少。鱗的重金屬含量在五種組織中普遍都高于其他組織。圖1. 三種水體里各元素在五種組織中的平均含量（mg/kg）從下圖中可以看出三種水體中的銅元素和鋅元素含量都明顯低于國家標(biāo)準(zhǔn)，而鉛、鎘、鉻三種元素含量都高于國家標(biāo)準(zhǔn)，五種重金屬含量高低在三種水體當(dāng)中走勢都基本一致：鉛元素含量最高，鋅元素最少。 圖2. 不同水體中各重金屬在鯉魚體內(nèi)所有組織中的平均含量（mg/kg）4.2 大屯海、長橋海、紅寨水庫三個(gè)水體的污染情

26、況從圖1和圖2中可以看出：同一組織中不同重金屬含量差異較為明顯（p0.01）。各種金屬在各組織中的含量比較為鋅：鱗皮膚腸子鰓肌肉；銅：腸子鰓肌肉鱗皮膚；鉛：鱗腸子皮膚鰓肌肉；鉻：鱗肌肉皮膚腸子鰓；鎘：鱗肌肉鰓腸子皮膚。三個(gè)水體中五種重金屬含量大小順序?yàn)殂U鋅鉻鎘銅。五種元素中，只有鉛元素與國家標(biāo)準(zhǔn)差異較小（p0.05），其余元素與國家標(biāo)準(zhǔn)差異明顯(p0.01)。4.3 出現(xiàn)上述結(jié)果的原因由于在生物體內(nèi)的不同組織對重金屬的富集量不同，所以對于同一條魚，由于其每個(gè)組織與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和接觸的程度不同，所以導(dǎo)致某些組織器官重金屬含量較多而某些器官有較少17。例如由于鱗存在于魚體的最外側(cè)，而且在正常情

27、況下從其出生直至死亡都一直存在所以導(dǎo)致鱗與水體和底泥等生活環(huán)境接觸最為多，所以導(dǎo)致鱗中的重金屬含量較其他組織要多。對于重金屬而言，不同重金屬在生物體內(nèi)的富集量也不同，原因是某些元素是生物體生命活動中必須的元素，而且需求量較大，例如銅和鋅元素等：因此，該類重金屬元素會比其他元素的富集量較為突出。但是某些元素的含量卻異常多余其他元素含量，例如鉛元素在大多數(shù)器官中的含量就高于銅和鋅元素，出現(xiàn)該種情況的原因一般就是該水體受到該種重金屬元素的污染，導(dǎo)致鉛元素含量高于正常情況下應(yīng)該最多的銅和鋅。4.4 后期研究工作由于此次研究只針對水體進(jìn)行研究，因此數(shù)據(jù)結(jié)果可能存在不夠完善和普遍性較低等問題。因此下一步研

28、究可以將范圍擴(kuò)大到該三處水體的水源等地方，云南省地處高原，平均海拔都在3000米以上，因此下步研究目標(biāo)應(yīng)選在三處水體附近的山川河流及水源地中。若要判斷是否確實(shí)因?yàn)槟吃匚廴玖嗽撍w，就必須找到該水體的水源，并對其中的生物和水體等進(jìn)行測量，再與此次是要結(jié)果進(jìn)行對比，就能判斷是污染造成鉛元素的含量過高，還是其他地形等原因。5.結(jié)論鯉魚的組織中鱗的重金屬含量最多，其次是腸子和鰓，最少的是肌肉。腸子中的銅元素較其他組織含量較多蒙自的長橋海、紅寨水庫和大屯海養(yǎng)殖地三處水體的五種重金屬中銅(cu)和鋅(zn)在鯉魚體內(nèi)的含量均顯著(p0.05)低于國家鯉魚體內(nèi)重金屬含量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值，而鉛(pb)、鉻(cr

29、)和鎘(cd)這三種元素都高于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(p0.05),三處水體都受到重金屬的污染。所以應(yīng)當(dāng)進(jìn)行污染治理并且加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)力度。出現(xiàn)上述結(jié)果的原因有很多，在此對可能性較大的集中原因進(jìn)行討論分析。最主要的可能是地理位置，由于在紅寨水庫附近有各種工廠（例如永金選礦廠），并且處于人口較稠密地區(qū)所以導(dǎo)致水體污染比較嚴(yán)重。大屯海由于是選用養(yǎng)殖水體進(jìn)行研究，所以水體污染程度相對較低。另一個(gè)原因可能是實(shí)驗(yàn)本身的原因，有可能是消解不徹底，消解方法有誤，獲取魚體內(nèi)組織時(shí)可能混雜有污泥等。若確實(shí)是這類問題，將在以后試驗(yàn)當(dāng)中進(jìn)行改善并多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)1 劉克林,何明清.益生菌對鯉魚免疫功能影響的研究j.飼料工

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