重金属环境下克氏原螯虾体内重金属富集能力的研究

重金属环境下克氏原螯虾体内重金属富集能力的研究

0重金属污染能力强元龙虾通常被称为小龙虾。它是人们非常喜欢食用的高品质和低脂肪食品。然而，近年来，污染严重的水体，尤其是有害金属的排放量有所增加。元宝虾不仅具有很强的抗重金属污染能力，而且对重金属生物固定能力也很强。1材料和方法1.1材料表面1.1.1浓硝酸盐、浓盐酸、金属镉、硝酸铜、硫酸铜克氏原螯虾(淡水小龙虾),购于湖州市新华农贸市场.浓硝酸、浓盐酸、金属镉、硝酸镉、金属铅、硝酸铅、金属铜、硫酸铜(均为分析纯).1.1.2仪器和检测方法反渗透超纯水机UP-600(上海和泰仪器有限公司);WFX-120A原子吸收分光光度计(北京瑞利分析仪器公司);马弗炉SX2系列(上海圣欣科学仪器有限公司);电子分析天平BS110S(北京赛多利斯仪器系统有限公司);电热恒温鼓风干燥箱(上海越进医疗器械厂).1.2方法1.2.1模拟重金属水体养殖试验用水为充分曝气大于12h的自来水.试验期间水温为18~25℃,pH为7.2,硬度为1.06mmol/L,总碱度为0.75mmol/L.选择生长健壮、个体差异较小的克氏原螯虾经清洗后平均分为4组,每组取生长状况相同,大小差异较小的5只克氏原螯虾,放入4只塑料胶盆(22cm×25cm×18cm)中,分别标记为4个小组,每2个平行组为一个重金属水体模拟养殖系.分别配制Pb(NO1.2.2镉溶液的加入分别吸取5.0μg/mL铅溶液5.0mL、10.0mL、20.0mL、30.0mL移入50.0mL容量瓶中定容.分别吸取0.5μg/mL镉溶液4.0mL、8.0mL、12.0mL、16.0mL移入100mL容量瓶中定容.分别吸取5μg/mL铜溶液20mL、40mL、50mL、80mL、100mL移入1000mL容量瓶中定容.1.2.3墨炉原子吸收光谱法将系列铅、镉、铜标准溶液采用常规石墨炉原子吸收光谱法进行吸光度的测定并绘制标准曲线.原子吸收分光光度计检测条件及其原子化条件分别见表1、表2.1.2.4样品中待测元素的测定重金属水体分别饲养0、5、10、15、20天后,从每组中挑选生长状况、大小差异较小的克氏原螯虾各3只,将虾解剖为虾头、虾壳、虾肉三部分置于玻璃皿中,放入烘箱中80℃烘8h至恒重,将烘干样品置于马弗炉中进行灰化5h.其中头和虾壳的灰化温度为750℃,虾肉的灰化温度为550℃.分别从灰化后的样品中称取头、虾壳和肉的灰分各30mg、50mg和10mg置于烧杯中,量取10mL硝酸(浓硝酸与蒸馏水的体积比为1∶1)与样品充分混合,摇匀消解后移入100mL容量瓶中定容作为待测样溶液.根据测得的吸光度,由标准曲线求出试样中待测元素的含量.2结果与讨论2.1加回归方程以吸光度值为纵坐标(y),以重金属标准溶液浓度为横坐标(x),对Pb、Cd、Cu含量进行回归分析,得回归方程为: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显示Pb、Cd、Cu分别在0.5~3.0μg/mL、0.02~0.08μg/mL、1.0~5.0μg/mL浓度范围内与吸光度(A2.2克氏原螯虾不同饲养时间后的克氏原螯虾体内重金属残留情况图1~图3显示,克氏原螯虾体不同部位对于铅的富集程度存在差异.饲养5天时的克氏原螯虾体内铅含量:头部>壳>肌肉;10天至20天克氏原螯虾体内铅含量富集能力为:肌肉>头部>壳.这可能与克氏原螯虾在发育和生长中因蜕皮将几丁质外壳褪去,重新分泌形成新的外壳有关.螯虾外壳主要成分为甲壳素,对重金属具强烈吸附能力,并能将重金属沉积于外骨骼中,使得大部分有害重金属不能进入虾体内.饲养前5天内,由于克氏原螯虾本身所具有的重金属易富集特性使外壳中铅的含量高于肌肉部位,而随着蜕皮的产生,克氏原螯虾又能将重金属通过脱皮活动而不断地将这些重金属弃置于体外虾壳图4~图9显示,克氏原螯虾头部的镉、铜含量最多,对于镉、铜的富集程度最严重,虾壳的镉、铜含量次之,这与重金属进入克氏原螯虾体内的途径有关.重金属主要是通过螯虾呼吸作用由鳃进入体内,虾头既是虾从水中吸收重金属离子的直接来源又是虾体肝、胰、肾等器官集聚的主要场所,而虾内脏是主要的解毒和排泄器官,可产生大量束缚重金属的金属硫蛋白,因此虾头成为虾体内富集重金属的主要部位3重金属残留虾体外释放的适应机制本文结果显示,克氏原螯虾在模拟的重金属水体环境中生存良好,可能原因是:螯虾长期生长在污染水体中,体内已建立了适应机制,借助这种机制可以将通过食物链进入虾体的重金属选择性地排出体外图1~图9数据显示,暂养的螯虾经过20天的重金属