清江高坝洲水库重金属污染及食物网结构研究

发布时间：2020-06-22 06:06

【摘要】：随着我国社会经济的快速发展,人民的生活水平得到了极大改善,人们对淡水水产品的需求量也日益增加,而由于自然捕捞渔业产量的降低,水产养殖成为了我国水产品来源的主体。与此同时,大规模的水产养殖也带来了食品安全、环境污染等系列问题。清江高坝洲水库作为重要的水产养殖基地,有必要对其重金属污染现状和原因进行全面的了解,为如何科学安全进行水产养殖提供理论基础。水库食物网研究是了解生态系统中营养关系最有力的工具,研究水库营养结构对于理解水生态系统中的食物网结构、资源利用、营养相互作用等具有尤为重要的意义。本研究通过分析高坝洲水域水体沉积物和不同鱼类中重金属的含量及分布特征,讨论了网箱养殖对流域水环境安全的影响程度;应用稳定同位素技术分析了各种水生生物的δ~(13)C和δ~(15)N值,计算各个消费者的营养级,通过构建高坝洲食物网,探究不同消费者的基础碳源。研究结果如下:(1)对库区17种鱼类肌肉中的重金属含量进行分析,其中,平均汞含量最高的是鳜鱼为65.18μg/kg,溠湉最低为15.65μg/kg;平均铅含量最高的是圆筒吻泩为208.68μg/kg,梭鲈最低为4.24μg/kg;平均铜含量最高的是溠湉为2813μg/kg,梭鲈最低为160.16μg/kg;平均镉含量最高的是溠湉为36.05μg/kg,中华倒刺渻最低为1.36μg/kg;平均锌含量最高的是溠湉为46.39 mg/kg,中华倒刺渻最低为4.43 mg/kg。依据我国食品中污染物限量标准(GB2762-2017)和联合国粮农组织提供的鱼类重金属的限量标准,在本研究的所有鱼类中,除了溠湉的锌浓度超出标准(40 mg/kg)以外,其它鱼类均在安全食用范围之内。通过计算鱼类中金属污染指数发现,本研究的17种鱼中仅鲢鱼未被污染,其它鱼类均表现为轻度污染或微污染,说明该水库鱼类的重金属污染程度较低。(2)对高坝洲水库沉积物中重金属含量进行分析,该水库沉积物中重金属的平均含量大小顺序为:锰锌铜铅砷镉汞。以国家土壤环境质量标准为参考,高坝洲沉积物中的重金属汞、砷、锰、铜、锌、镉、铅含量均未超标。通过计算十个采样点沉积物中各重金属的地累积指数,结果显示该库区沉积物中锰元素轻微污染;其余六种元素均未受到污染。金属锰和铅的含量相关性显著,说明锰和铅可能有相同的来源。(3)在高坝洲水库水生食物网中,初级生产者主要为颗粒悬浮物POM、固着藻类、水蓼、喜旱莲子草,四种初级生产者的δ~(13)C值和δ~(15)N值差异显著;消费者主要是鱼类及两种底栖无脊椎动物,消费者之间的δ~(13)C值和δ~(15)N值差异不显著,高坝洲水库营养级长度为3级,其中梭鲈鱼的营养级最高为3.77,位于该食物网顶端。(4)基于贝叶斯(Bayesian)混合模型对高坝洲水库不同食性鱼类种群的基础碳源的分析结果表明,固着藻类是肉食性鱼类的主要碳源,水蓼是杂食性鱼类的主要碳源,四种初级生产者对滤食、植食、草食性鱼类的贡献比例差异不显著。
【学位授予单位】：中南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X524;S931.3
【图文】：

鱼类,肌肉,分布特征,限量标准

图 3.1 金属汞在不同鱼类肌肉中的分布特征Fig 3.1 Distribution of metal Hg in different fish muscles此次研究所采集鱼类样品肌肉组织中的金属汞浓度范围在 12.59~95.90kg 之间，依据我国食品中污染物限量标准（GB2762-2017）和联合国粮农组供的鱼类重金属汞限量标准 200 μg/kg，均没有超标，在安全食用范围之内。采样的鱼类肌肉的重金属汞含量分布如图 3.1，可以看出 17 种鱼类中的汞含异明显。鳜鱼的平均汞含量最高为 65.18 μg/kg，其次是梭鲈（47.48 μg/kg）鱼（41.16 μg/kg）；溠湉的汞平均含量最低，为 15.65 μg/kg。

鱼类,肌肉,分布特征,限量标准

图 3.2 金属砷在不同鱼类肌肉中的分布特征Fig 3.2 Distribution of metal As in different fish muscles此次研究所采集鱼类样品肌肉组织中的金属砷浓度范围在 9.46~64.32 μg/间，依据我国食品中污染物限量标准（GB2762-2017）和联合国粮农组织提鱼类重金属砷的限量标准 100 μg/kg，均没有超标，在安全食用范围之内。采样的鱼类肌肉的重金属砷含量分布如图 3.2，可以看出 17 种鱼类中砷含量明显。溠湉的平均砷含量最高为 55.37 μg/kg，其次是餐条（45.52 μg/kg）和倒刺渻（35.01 μg/kg）；砷平均含量最低的是麦穗鱼为 13.35 μg/kg。

【参考文献】