1、毕业论文文献综述水产养殖贝类对重金属的积累效应的研究摘要本文综述了当前贝类对CD的生物积累效应的研究现状及积累效应的一定规律利用这些特征为重金属污染的防治及生物监测提供参考关键字贝类;生物积累;重金属;污染由于社会的发展,各种工业废水,生活污水直接排入江河,其中也包含了各种有毒重金属,重金属对水域的污染非常严重,可以通过食物链在贝类等水生生物体中富集,从而严重的危害人类等生命体的健康。因此国内外很多专家都对重金属的污染等做过相当的研究。通过总结水体中的重金属在水生生物体内的积累规律,选择适宜的污染监测生物,利用生物标志物来评价监测重金属对水环境的污染,对于制定环境污染指标及食品卫生标准、保护生
2、态系统及人体健康具有重要意义。1贝类对重金属的积累重金属污染物在环境中进行迁移时,一旦进入食物链,就可能由于生物浓缩和生物放大作用在生物体内累积1。生物累积BIOACCUMULATION是指生物体在生长发育过程中,直接通过环境和食物累积某些元素或难以分解的化合物的过程。根据吸收途径的不同,生物累积可分为生物浓缩BIOCONCENTRATION及生物放大BIOMAGNIFICATION两个部分。生物浓缩又称生物富集作用BIOCONCENTRATION系指生物机体从环境介质中吸收并累积外来物质,且使生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象。它突出累积者所处的环境介质是水。生物放大作用BIOMAGA
3、IFICATION又称生物学放大,是指生物体内某种元素或难分解化合物的浓度随生态系统中食物链营养级的提高而逐步增大的现象。当重金属在生物体内的积累量超过生物正常生长发育所需的最高容许浓度时,重金属对生物体就具有毒害作用了2。2影响重金属积累的因素影响重金属积累的原因很多,主要决定于生物因素、环境因素、重金属的性质以及重金属的浓度和作用时间等。21食物链积累重金属从水和食物两个途径进入鱼体,可沿食物链积累、浓缩和放大。有人指出鱼类通过食物链积累CD,再传递给食用鱼类的人。以沉积物为主要饵料的底栖动物体内重金属含量大于鱼类,是由于底栖动物具有选择摄取重金属的能力,重金属通过复杂的食物链在底栖动物体
4、内蓄积3。22贝类个体大小的影响不同个体大小的贝类对重金属的吸收和累积程度不同。吴玉霖4发现毛蚶SCAPHARCASUBERNATA个体软体部分的重量与HG的浓度之间存在一定的相关性,个体较小的部分比大的对HG有较强的富集能力。DEWOLF5也报道过同一地点采集到的紫贻贝较小的个体中有较高的HG浓度。CUNNINNGHAM6等发现美洲牡蛎CASSOSTREAVIRGINICA较小的个体对HG的吸收比较大的快。BOYDEN7曾报道了紫贻贝体内PB、CU、ZN、FE的浓度随重量的增加而减少。因此可见双壳类个体与其体内重金属浓度之间的这种负相关性是比较普遍的。可以推测,这可能与小的个体具有更为旺盛的
5、新陈代谢有关。23不同部位和组织器官生物的不同部位和器官组织中重金属含量不同。肌肉中重金属含量一般含量较低,肝脏、肾脏和生殖腺中的含量较高。许澄源8发现不论2龄或3龄贻贝,各部位AS含量顺序为内脏生殖腺、鳃体液。可见贻贝对AS的累积途径好像是通过食物浮游植物或有机悬浮物进入体内的,鳃和生殖腺的体表面吸附是次要的。崔可锋等9也报道了毛蚶对CD、CU、PB、NI和CR的累积,5种金属在毛蚶体内分布大小顺序为鳃外套膜闭壳肌内脏肌肉。翁新峰等10对重金属在美洲牡蛎中的生物累积研究时发现CU和ZN在牡蛎鳃、贝壳、沉积物中的分布大小顺序为鳃贝壳沉积物。蔡立哲等11报道了ZN、PB在菲律宾蛤仔两种器官的浓集
6、系数大小顺序为鳃软体部。24季节温度与盐度在很多的情况下,冬、春季较低,夏、秋季较高。这主要是因为温度升高,水中的溶解氧减少促使生物的生命活动加快,因而所积累的重金属有所增加。盐度也影响鱼类对重金属的积累,但比较复杂,海水中与重金属竞争吸附的金属离子的含量发生变化。有人发现盐度减少时,牡蛎12体内的CU、ZN含量增加,认为是因为海水中CA、MG竞争减少后CU、ZN更易被牡蛎所吸收13。INMACULADARIBA等2004也提出在低盐度时菲律宾蛤仔易于吸收ZN、PB、CU等重金属,且此时的重金属的毒性也比较大。25金属种类的影响LEE14等运用放射性示踪剂来讨论双壳贝类POTAMACORBUL
7、AAMURESIS和MACOMABALTHICA对重金属CD、CR、ZN的富集、排出动力学,并进行比较。吕海燕等1516指出2种贝类对3种重金属的吸收速率与其溶解金属浓度分别呈线性关系。贝类对ZN17的的吸收速率是CD的34倍,是CR的15倍,而对游离的金属离子而言,CDZN;2种贝类对3种金属的相对吸收速率是相近的,但绝对吸收速率POTAMACORBULAAMURESIS是MACOMABALTHICA的45倍,这可能是物种不同所致。外国学者1819研究表明重金属在贝类体内的累积浓度依次为PBCOCDCRCUMNNIZNFE。26金属形态的影响贝类对同种金属的不同形态的吸收速率也是不同的20。
8、国内外专家对此都有了很多研究,牡蛎富集的无机汞的量甲基汞等等21。3生物积累应用的前景近年来,重金属22污染成为近岸海域的主要污染物之一,其在贝类体内累积的定量研究以及贝类产品的安全性问题也得到越来越多的关注。我国于1982年正式参加了贻贝监测计划,但目前我国生物监测工作开展滞后,贝类监测仅在我国专项调查中实施过,尚未列入常规监测中。对此国海洋局已高度重视2003年重点开展海洋环境污染贝类监测工作,并从海洋生态环境角度关注养殖贝类产品的安全性问题23。贝类对重金属的生物累积受诸多因素影响的事实提示我们,正确评价重金属对海洋生物和生态系统的影响,要考虑生物因素和非生物因素对重金属生物有效性的影响
9、24。近几年利用发光细菌作为监测生物的研究发展很快,利用生物传感器25的技术进行在线监测也有了一些研究成果,把牡蛎等软体动物的某些组织制成生物传感器更具有一定的发展前景。当前,国内外很多学者通过研究生物酶活性的变化来反应生物体在受到外界刺激时机体的变化情况。存在于环境中的污染物经常是以低浓度,长时间作用于生物体,因此需要寻求更灵敏的毒理学评价指标。通过酶活性变化反应重金属对生物的损伤是比较准确和可行的,所以重金属影响酶活性的变化必定会更多的运用到污染监测中去。参考文献1王焕校,孙赛初高等水生植物中镉的富集分配规律及危害J环境科学学报,1984,432312362WANGWX,FISHERNSA
10、SSIMILATIONOFTRACEELEMENTSBYTHEMUSSELMYTILUSEDULISEFFECTSOFFOODCOMPOSITIONJLIMNOLOCEANOGR,1996411972073王文雄,潘进芬重金属在海洋食物链中的传递J生态学报,2004,2435996044崔可铎,吴雨霖,赵鸿儒,等CD,CU,PB,NI,CR在毛蚶体内积累、分布和排出的试验研究J海洋科学集刊,1987,28971075DEWOLFPMERCURYCONTENTOFMUSSELSFROMWESTEUROPEANCOASTJMARPOLLUTBUL,L1975661636CUNNINGHAMPA,T
11、RIPPMRFACTORSAFFECTINGTHEACCUMULATIONANDREMOVALOFMERCURYFROMTISSUESOFTHEAMERICANOYSTERCRASSOSTREAVIRGINICAJMARBIO,L1975,3143113207BOYDENCRTRACEELEMENTCONTENTANDBODYSIZEINMOLLUSKSJNATURE,19742513113148许澄源大连湾贻贝对砷积累的调查研究J海洋环境科学,1983,2260649崔可铎,吴玉霖,赵鸿懦,等镉、铜、铅、镍,铬在毛蚶体内累积、分布和排出的实验研究J海洋科学集刊,1987289710710翁新
12、峰重金属在牡蛎CRASSOSTREAVIRGINICA中的生物积累及其影响因素的研究J环境科学学报,1996,161515811蔡立哲,洪华生,洪丽玉菲律宾蛤仔对锌和铅的积累特征J环境科学学报,1999,19331932212陆超华,谢文造,周国君近江牡蛎作为海洋重金属CU污染指示生物的研究J海洋环境科学,1998,172172313陆超华,谢文造,周国君近江牡蛎作为海洋重金属锌污染指示生物的研究J中国环境科学,1998,18652753014LEEBJ,WALLACEWG,LUOMASNUPTAKEANDLOSSKINETICSOFCD,CRANDZNINTHEBIVALVESPOTAMOC
13、OBULAAMURENSISANDMACOMABALTHICAEFFECTSOFSIZEANDSALINITYJMARECOLPROG,199817517718915吕海燕,曾江宇,周青松,等浙江沿岸贝类生物体中HG、CD、PB、AS含量的分析J东海洋,2001,193253116洪丽玉,洪华生,徐立,等闽江口马祖海域表层沉积物及沿岸养殖区生物体中的CU,PB,ZN,CD含量分布J厦门大学学报自然科学版,2000,391899517贾晓平,林钦,李纯厚,等“南海贻贝观察”广东沿海牡蛎体中ZN含量水平及其变化趋势J海洋环境科学,2000,194314518MILLERBSMUSSELSASBIO
14、MONITORSOFPOINTANDDIFFUSESOURCESOFTRACEMETALSINTHECLYDESEAAREA,SCOTLANDJWATSCITECH,1999,391223324019ANNEMARIEW,JOHANBBIOMONITORINGOFTRACEELEMENTSINVIETNAMESEFRESHWATERMUSSELSJSPECTROCHIMICAACTAPARTB,2004,5981125113220黄玉瑶,任淑智用河蚬监测蓟河汞污染的初步研究J环境科学,1979,6475021陈伟琪,张珞平,王新红,等厦门岛东部和闽江口沿岸经济贝类中持久性有机氯农药和多氯联苯的残留水平J台湾海峡,2001,20332933422张少娜,孙耀,宋云利,等紫贻贝MYTILUSEDULIS对4种重金属的生物富集动力学特性研究J海洋与湖沼,2004,35543844523王晓丽,孙耀,张少娜,等牡蛎对重金属生物富集动力学特性研究J生态学报,2004,2451086109024张志杰,张维平环境污染生物监测与评价M北京中国环境科学出版社,199125王海黎,陶澍生物标志物在水环境研究中的应用J中国环境科学,1999,195421426