重金屬環(huán)境下克氏原螯蝦體內(nèi)重金屬富集能力的研究

重金屬環(huán)境下克氏原螯蝦體內(nèi)重金屬富集能力的研究

0重金屬污染能力強元龍蝦通常被稱為小龍蝦。它是人們非常喜歡食用的高品質(zhì)和低脂肪食品。然而，近年來，污染嚴(yán)重的水體，尤其是有害金屬的排放量有所增加。元寶蝦不僅具有很強的抗重金屬污染能力，而且對重金屬生物固定能力也很強。1材料和方法1.1材料表面1.1.1濃硝酸鹽、濃鹽酸、金屬鎘、硝酸銅、硫酸銅克氏原螯蝦(淡水小龍蝦),購于湖州市新華農(nóng)貿(mào)市場.濃硝酸、濃鹽酸、金屬鎘、硝酸鎘、金屬鉛、硝酸鉛、金屬銅、硫酸銅(均為分析純).1.1.2儀器和檢測方法反滲透超純水機UP-600(上海和泰儀器有限公司);WFX-120A原子吸收分光光度計(北京瑞利分析儀器公司);馬弗爐SX2系列(上海圣欣科學(xué)儀器有限公司);電子分析天平BS110S(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司);電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海越進醫(yī)療器械廠).1.2方法1.2.1模擬重金屬水體養(yǎng)殖試驗用水為充分曝氣大于12h的自來水.試驗期間水溫為18~25℃,pH為7.2,硬度為1.06mmol/L,總堿度為0.75mmol/L.選擇生長健壯、個體差異較小的克氏原螯蝦經(jīng)清洗后平均分為4組,每組取生長狀況相同,大小差異較小的5只克氏原螯蝦,放入4只塑料膠盆(22cm×25cm×18cm)中,分別標(biāo)記為4個小組,每2個平行組為一個重金屬水體模擬養(yǎng)殖系.分別配制Pb(NO1.2.2鎘溶液的加入分別吸取5.0μg/mL鉛溶液5.0mL、10.0mL、20.0mL、30.0mL移入50.0mL容量瓶中定容.分別吸取0.5μg/mL鎘溶液4.0mL、8.0mL、12.0mL、16.0mL移入100mL容量瓶中定容.分別吸取5μg/mL銅溶液20mL、40mL、50mL、80mL、100mL移入1000mL容量瓶中定容.1.2.3墨爐原子吸收光譜法將系列鉛、鎘、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液采用常規(guī)石墨爐原子吸收光譜法進行吸光度的測定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.原子吸收分光光度計檢測條件及其原子化條件分別見表1、表2.1.2.4樣品中待測元素的測定重金屬水體分別飼養(yǎng)0、5、10、15、20天后,從每組中挑選生長狀況、大小差異較小的克氏原螯蝦各3只,將蝦解剖為蝦頭、蝦殼、蝦肉三部分置于玻璃皿中,放入烘箱中80℃烘8h至恒重,將烘干樣品置于馬弗爐中進行灰化5h.其中頭和蝦殼的灰化溫度為750℃,蝦肉的灰化溫度為550℃.分別從灰化后的樣品中稱取頭、蝦殼和肉的灰分各30mg、50mg和10mg置于燒杯中,量取10mL硝酸(濃硝酸與蒸餾水的體積比為1∶1)與樣品充分混合,搖勻消解后移入100mL容量瓶中定容作為待測樣溶液.根據(jù)測得的吸光度,由標(biāo)準(zhǔn)曲線求出試樣中待測元素的含量.2結(jié)果與討論2.1加回歸方程以吸光度值為縱坐標(biāo)(y),以重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)(x),對Pb、Cd、Cu含量進行回歸分析,得回歸方程為:Pb:y=0.1827x-0.0389,R=0.9972;Cd:y=54.4004x+0.2885,R=0.9944;Cu:y=0.4002x-0.002,R=0.9775.表3顯示Pb、Cd、Cu分別在0.5~3.0μg/mL、0.02~0.08μg/mL、1.0~5.0μg/mL濃度范圍內(nèi)與吸光度(A2.2克氏原螯蝦不同飼養(yǎng)時間后的克氏原螯蝦體內(nèi)重金屬殘留情況圖1~圖3顯示,克氏原螯蝦體不同部位對于鉛的富集程度存在差異.飼養(yǎng)5天時的克氏原螯蝦體內(nèi)鉛含量:頭部>殼>肌肉;10天至20天克氏原螯蝦體內(nèi)鉛含量富集能力為:肌肉>頭部>殼.這可能與克氏原螯蝦在發(fā)育和生長中因蛻皮將幾丁質(zhì)外殼褪去,重新分泌形成新的外殼有關(guān).螯蝦外殼主要成分為甲殼素,對重金屬具強烈吸附能力,并能將重金屬沉積于外骨骼中,使得大部分有害重金屬不能進入蝦體內(nèi).飼養(yǎng)前5天內(nèi),由于克氏原螯蝦本身所具有的重金屬易富集特性使外殼中鉛的含量高于肌肉部位,而隨著蛻皮的產(chǎn)生,克氏原螯蝦又能將重金屬通過脫皮活動而不斷地將這些重金屬棄置于體外蝦殼圖4~圖9顯示,克氏原螯蝦頭部的鎘、銅含量最多,對于鎘、銅的富集程度最嚴(yán)重,蝦殼的鎘、銅含量次之,這與重金屬進入克氏原螯蝦體內(nèi)的途徑有關(guān).重金屬主要是通過螯蝦呼吸作用由鰓進入體內(nèi),蝦頭既是蝦從水中吸收重金屬離子的直接來源又是蝦體肝、胰、腎等器官集聚的主要場所,而蝦內(nèi)臟是主要的解毒和排泄器官,可產(chǎn)生大量束縛重金屬的金屬硫蛋白,因此蝦頭成為蝦體內(nèi)富集重金屬的主要部位3重金屬殘留蝦體外釋放的適應(yīng)機制本文結(jié)果顯示,克氏原螯蝦在模擬的重金屬水體環(huán)境中生存良好,可能原因是:螯蝦長期生長在污染水體中,體內(nèi)已建立了適應(yīng)機制,借助這種機制可以將通過食物鏈進入蝦體的重金屬選擇性地排出體外圖1~圖9數(shù)據(jù)顯示,暫養(yǎng)的螯蝦經(jīng)過20天的重金屬