内容简介：: 第2 6 卷第3 期苏州科技学院学报( 自然科学版)V 0 1 2 6N o 32 0 0 9 年9 月j o u 丌l a lo fs u z h o uu I l i v e r s j t y0 fs c i e n c e 卸dT k h n o l o | ；y ( N a t u r a ls c i e n c e )S e p 2 0 0 9大闸蟹养殖环境重金属铅污染现状研究司马文华1 ，陈明1 ，孙南锦2 ，夏红3 ，周剑锋4 ，屠一锋卜( 1 苏州大学分析化学研究所，江苏苏州2 1 5 1 2 3 ；2 苏州市仪峰化工科技有限公司，江苏苏州2 1 5 0 0 6 ；3 苏州农业职业技术学院食品系，江苏苏州2 1 5 0 0 8 ；4 江苏优联检测技术服务有限公司，江苏苏州2 1 5 1 2 8 )摘要：阳澄湖和太湖均是大闸蟹的主产地。养殖环境是影响大闸蟹生产和品质的重要因素。笔者对阳澄湖和太湖周边土壤进行了环湖布点采样，采用5 H N 0 ，浸提，等离子发射光谱( I c P - A E S ) 法测定其中重金属P b 的含量，以调查潜在的影响大闸蟹生长的环境状况。结果表明，两湖周边土壤的铅综合污染指数均在0 7 以下，属于清洁水平，未受到重金属P b 污染，完全满足，可以很好的保证大闸蟹的品质。关键词：阳澄湖；太湖；大闸蟹；土壤；铅中图分类号：0 6 5 7 3 l文献标识码：A文章编号：1 6 7 2 - 0 6 8 7 ( 2 0 0 9 ) 0 3 _ 0 0 3 3 0 4苏州盛产大闸蟹，阳澄湖、太湖独特的自然环境为大闸蟹养殖提供了良好的条件【1 1 。大闸蟹通过接触、呼吸等会摄取底泥和水中的重金属并积聚于体内，这不仅可能影响大闸蟹的生长和品质，同时也会危害食用者的健康，而临湖土壤则是一个主要的污染来源。随着人们对食品安全问题重视程度的大大提高，大闸蟹的品质及其养殖环境受到越来越多的关注。吉磊等【2 】对阳澄湖湖层的详细分析显示，2 0 世纪7 、8 0 年代以来，金属元素、营养元素和色素的沉积通量明显提高，说明湖泊重金属污染和富营养化程度不断加重。2 0 世纪7 0 年代以来，由于人为的营养盐外源输入不断增加，导致太湖发生明显的富营养化嘲；近年的调查显示，太湖的重金属污染也开始显现【4 l 。但究竟两个湖区目前重金属污染程度处于怎样的水平，是否超标? 本课题选择最典型的重金属污染物质铅进行了检测研究，笔者在此将报道临湖土壤铅含量的检测结果。铅是最具有代表性的有毒重金属之一，美国政府工业卫生学家会议A C G I H ( 1 9 9 5 ) 已将铅列为动物致癌物，世界卫生组织( W T O ) 属下的国际癌症研究机构( I A R C ) 将铅列为可能人类致癌物质。铅通过呼吸道、消化道进入人体内，几乎可以造成全身所有组织脏器的损害，对神经系统的损伤尤为严重；此外，由于儿童的铅吸收能力比成人大6 倍，铅对儿童的危害更大，危及儿童的神经、心理、行为、智力和生长发育。在发展中国家有15 0 0 18 0 0 万儿童由于铅中毒而使脑终身受损嘲。铅是地壳中含量丰富的金属元素，土壤中通常含2 2 0 0m g k g _ 的铅，平均含量为1 6m g k 旷悯。在我国也存在一定程度的重金属铅的环境污染问题同。笔者通过对临湖土地表层土中重金属的测定来评估其对湖体( 大闸蟹养殖环境) 的影响。1实验部分1 1 仪器与试剂电感耦合等离子发射光谱仪( I C P A E S ) ( P e r k i n E l m e r ) ；2 2 斗m 微孔滤膜；玛瑙研钵；聚四氟乙烯消解罐；1 0 0m L 石英容量瓶；H N 0 3 ( M O S 级) ；实验用水为二次石英亚沸蒸馏水。【收稿日期】2 0 0 8 1 l 一0 2【基金项目苏州市科技发展计划基金资助项目( S N G 0 6 2 4 )【作者简介】司马文华( 1 9 7 9 一) ，男，江苏苏州人，讲师，硕士，研究方向：环境分析。+ 通讯联系人：屠一锋( E m a i l ：t u y f s u d a e d u c n ) 。万方数据苏州科技学院学报( 自然科学版)2 0 0 9 年1 2 样品采集阳澄湖布设1 7 个采样点，太湖布设8 个采样点，如图l 、图2 所示。图1阳澄湖采样点分布图2 太湖采样点分布在每个采样点，选择距湖岸1 0 0m 以内的大田进行采样，挖掘面积为3 0c m 3 0c m 的纵切面，在此纵切面上，于距土表2 0c m 的深度采集土壤样品约2 0 0g 。样品风干后，去除碎石、沙砾及植物残体等杂质，玛瑙研钵研碎，过1 0 0 目筛，干净塑料瓶中保存。1 3 样品提取与测定重金属在土壤、沉积物中的总量不能直接用于环境效应的评估嗍，根据T e s s i e r 顺序提取法翻，将土壤中的重金属分为水溶态、阳离子可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。水溶态重金属具有高度的生物可给性，而阳离子可交换态重金属是沉积物中不稳定的一部分，对生物也具有较高的可给性，碳酸盐结合态金属在弱还原及氧化环境中也可溶解，具有一定的生物可给性。至于铁锰氧化物结合态和有机物结合态，在一般条件下是比较稳定的部分，但是在环境变化时，能部分解析，具有潜在的生物可给性。残渣态一般认为没有生物可给型。笔者旨在研究临湖土壤中可能对大闸蟹的生长产生影响的重金属的含量，即有生物活性的重金属的量，没有对土壤中重金属进行总量测定的必要，因此选择用提取法。T e s s i e r顺序提取法及在此基础上发展起来的欧盟B C R 三步提取法【1 1 1 能分析出元素各形态的量，有利于生物有效性的评价，但此类方法存在步骤多、使用试剂种类多、需特别设备及耗时长( 5 0h 左右) 等限制。笔者选用5 H N O ，一次性提取，对比于T e s s i e r 顺序提取法，该方法能全部提取出具有高度生物活性形态的重金属及部分提取出对生物有潜在作用的部分，对评价大闸蟹的养殖环境有实际的参考价值。一次性提取操作简单，耗时短，重现性好，且适于I C P _ A E S 对P b 的测定。称取样品0 5g 左右于5 0m L 聚四氟乙烯消解罐中，加2 0m L5 H N 0 3 ，室温下振荡浸泡1 6h ，固体沉积后提取1 0 0m L 上清液，2 2 斗m 微孔滤膜过滤至l O Om L 石英容量瓶中，I C P - A E S 法测定其中P b 的含量。1 4 数据分析国家标准农产品安全质量无公害水产品产地环境要求( G B 厂I 1 8 4 0 7 4 2 0 0 1 ) 要求湖底底质中P b 不能高于5 0m g k g 。1 ( 湿重) ，土壤环境质量标准( G B l 5 6 1 8 1 9 9 5 ) 中认为P b 的自然背景值应在3 5m g k g q 以下。根据测定结果，基于国标中的土壤自然背景值，利用单项污染指数对两湖的铅污染状况进行评价。单项污染指数p F C t ，s t式中：只为土壤单项污染指数；c f 为土壤污染物实测值；S i 为污染物质量指标。2 结果与讨论2 1 测定结果阳澄湖及太湖各采样点的测定值和单项污染指数测定结果见表l 和表2 。万方数据群点驸马堂南遒业和阢雷f”。样品量，g空白空白O 姗0 j o lu 3 I J 珥u 。u zu 。u )v 。提臌中P b 的含量慨L - 似O 咖00 鲫o 7 9 0o 7 7 00 3 3 00 3 5 0n 4 0 0O - 3 6 0采样点P b 的含量抽p m1 1 1 5 5 06 7 57 5 2棚寸偏差d 肠一1 6 02 J 6 34 7 6单项污染燮兰一：竺L 竺竺二竺二一蒸F 蒸磊F 磊F 、消泾悬珠采样点! 兰奎翌! ! ：! ! ! ! 二= ! 一i 磊i 磊i 忑面i 矗i0 5 0 8o 5 0 3o j 0 9Q 5 n 5 0 6o j 0 9样品量，g 叱的50 5 1 0m 5 0 4 们0 2 毗憾u 加ju j u yu 3 u 朋提脚瘦中P b 的含量，喵rn 2 8 0 啷0O 忽OO 瑚0 2 4 0Q 2 7 0O - 3 5 0Q 3 0 ：瑚O 瑚采洋点P b 的含量昂p I l I5 4 24 刀5 7 m5 m相对偏差d 肠2 3 00 1 74 42 m3 7 4单项污染撇只竺竺兰! 竺! 竺2 兰二翥i i 蔫秉葛爵三吾磊戛互新泾村阳澄湖大桥采样点清水鲨三竺苎兰! 竺竺竺磊i 、磊面了忑i 磊。啷8Q 5 0 20 5 0 4o - 5 0 7n 5 Q 5o j 0 4样品量，g0 5 0 80 j 0 9O 5 0 8o j 蕊惴u 川zu 洲u 川u ”提取液中P b 的古量，I I l g L - t0 L 3 3 00 3 4 0o j 0 0o 4 9 0嘲0 5 2 00 3 2 9o 3 2 4Q 1 6 00 1 5 0采样点P b 的含量每p m6 09 7 81 0 76 4 63 ( 玎糨于偏差d 场1 4 31 1 63 0 9l J D B3 1 9单项污染指数只兰! 竺! ：竺兰竺! 竺一2 竺一采样点塑兰望查翌! 皇竺一单项污染撒只竺! ：! ：竺兰! 兰一一_ 一。提取液中P b 的含量忸r to 0 1 0o 0 1 7o 2 7 5O 2 7 70 4 1 40 3 9 90 3 6 lo 3 3 4o 8 0 3o 7 7 7采样点P b 的含量恼m5 4 6& l O6 8 91 5 6相对偏差d ，o 舛1 8 03 6 1I 珊单项污染指数只竺! 兰竺丝!竺! ! ! 兰竺竺一翥蚕1 面i 蒸广丽周铁镇采样点滨湖竺一查望! 翌!竺兰画磊i 面百i 百丽万焉o 舢o 5 0 3o 姗0 姗样品量，go j o lo 5 0 8Q 鲫O 娜o 5 【，lu 删提取液中P b 的含量，晖E -0 艄o 钾Q 8 5 30 8 5 l0 瑚0 5 5 5 ( ) 4 7 2o 4 9 0相对偏差d ，o 8 30 0 64 - 7 32 4 6单项污染指数PQ 兰：兰竺!竺：! !竺! ：! 一_ _ _ _ - ，_ _ _ _ _ _ 一一万方数据苏州科技学院学报( 自然科学版)2 0 0 9 年2 2 评价由表l 、表2 可计算得两湖的总体污染指数分别为P 阳蹬翻= O 3 5 1 ，尸太湖= O 4 0 5 。相对于阳澄湖，太湖受重金属的影响较大，太湖的8 个采样点中有6 个的只在0 2 以上，而阳澄湖的1 7 个采样点中有1 1 个点在O 2以下。北太湖( 滨湖镇、望亭) 与西太湖( 夹浦) 有受重金属P b 污染的潜在可能，阳澄湖P b 的最大值分别出现在渔业村和浅水湾，说明这里的土壤受人类的活动影响较大，应予以注意。上述结果表明两湖临湖土壤表层各采样点P b 污染指数只和总体污染指数均小于0 7 ，根据食用农产品产地环境质量评价标准( H J 3 3 2 2 0 0 6 ，表3 ) 和农产品安全质量无公害水产品产地环境要求，属于清洁等级，无污染问题。3结论表3 土壤污染分级标准针对近年来多次报道的阳澄湖和太湖周边地区重金属污染严重并影响大闸蟹质量的问题，通过上述研究，笔者认为主要存在几个大的误区：( 1 ) 是许多测定工作测定的是土壤中铅的总量，包括生物不可利用的无机盐沉积态的铅，不能准确描述土壤生物可利用性的铅含量水平；( 2 ) 是部分测定工作可能存在较大的误差，因为在上述测定工作中，实验结果表明所使用的实验仪器材质及试剂空白所造成的测量误差可能远超过所测定的铅含量，因此笔者在测定中经过选择使用了玛瑙、石英、聚四氟乙烯等材质的实验仪器及M O S 级化学试剂，并尽可能减小试剂用量和种类，实验用水全部采用二次石英亚沸蒸馏水，从而保证了测定数据的质量，而如果不注意这些问题，则测定结果将产生显著的正误差。现有测定结果表明，两湖周边土壤铅污染指数均在0 7 以下，根据苏州市农田土壤监测污染指数结果及土壤环境质量等级标准，两湖区临湖农田土壤环境属于清洁水平，由此可认为阳澄湖及太湖周边土壤未受到重金属P b 的污染，不会对大闸蟹的品质产生不利影响，完全满足食用农产品产地环境质量评价标准和农产品安全质量无公害水产品产地环境要求。参考文献：【1 】吴江市水产局淡水养殖的明星农产品市场周刊，2 啷，( 5 0 ) ：2 4 2 5 【2 】吉磊，朱育新吴瑞金，等阳澄湖近代沉积物的古湖学研究叨湖泊科学。1 9 9 7 。9 ( 1 ) ：2 2 2 8 【3 】刘恩峰，沈吉，刘兴起，等太湖沉积物重金属和营养盐变化特征及污染历史阴中国科学( D 辑) ，地球科学，2 0 0 5 ，3 5 ( 增刊( ) ) ：7 3 8 0 【4 】顾征帆，吴蔚太湖底泥中重金属污染及潜在危害评价阅甘肃科技，2 0 0 5 ，2 l ( 1 2 ) ：2 l 一2 2 ，3 4 【5 】任旭红，任旭华铅污染及其危害L 玎中国公共卫生，1 9 9 9 1 5 ( 9 ) ：8 3 9 8 4 1 【6 】杨国营铅的环境生物化学【J 】河北工业科技，2 0 0 2 ，1 9 ( 3 ) ：3 l 一3 4 【7 】张正洁，李东红，许增贵我国铅污染现状、原因及对策【J 】环境保护科学，2 0 0 5 ，1 3 0 ( 3 1 ) ：4 l 一4 2 ，4 7 【8 1P i s t m w s k aM ，D I I d k aS ，P o n c e H e m 彻d e zR ，e 耐鸭es p 8 t i a ld i s 晡b u t i o no fl e a dc o n c e n t r a t i o 鹏i nt h ea 酣c u l t u r a l 舯i k 吼dm a i nc f o pp l a I l t si nP 0 l a J l d f J 】S c iT o tE n v i 啪，1 9 9 4 ，1 5 8 ( 1 3 ) ：1 4 7 一1 5 5 【9 】s i e rA ，C 鲫p b e UPGC ，B i s 啪M ，e 以S e q u e n t i a Ie x t 飓c t i o np r o c e d u r ef o rs p e c i a t i o f p 叭i c u l a l e 如c e 腓t 8 l s 明A n a lC h e m ，1 9 7 9 ，5 l ( 7 ) ：8 4 4 8 5 1 【lo 】陈建斌水体中重金属离子的形态及其对生物富集影响【J 】微量元素与健康研究，2 0 0 3 2 0 ( 4 ) ：4 6 _ 4 9 】T e s s i e rA ，C 咖p b e UPGC c o m m e n to n “P i 舢so f 售e q u e n t i a le x t r 8 c t i 吣竹b yFMMM O R E 工 J 】w a l e rR 髂，1 9 9 l 。2 5 ( 1 ) ：1 1 5 一1 1 7 ( 下转第5 3 页) 万方数据第3 期刘向南：认知无线电中基于循环平稳的频谱空洞检测5 3【6 】c a 晰cD ，M i s I l r aSM ，B r o d e l 勰nRw I m p l e 啪n t a t i o ni 娜e sI n 叩e c t r 姗i n gf o rc 倒t i v em d i 鸺明S y s t e m s 肌dc 伽p u l e r s ，2 0 0 4 ，( 1 ) ：7 7 2 7 7 6 【刀G a n d e t t oM ，R e g 唿肌iC S P t n l m 璐嘛：ad i s 伍b u t e da p p m B c hf o rc o 咖t i v et 衄I I i I l a l s 【J 1 I E E EJ S A C ，2 0 0 7 ，2 5 ( 3 ) ：5 4 6 - 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