湘江流域鲢鳙鱼中重金属检测及其迁移规律研究

发布时间：2017-08-23 01:16

  本文关键词：湘江流域鲢鳙鱼中重金属检测及其迁移规律研究

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【摘要】：湖南省内湘江沿岸分布着大大小小数量庞大的重金属矿区,对湘江造成了重金属污染,包括了砷、铬、镉、锰、汞、锌、铅、镍、铜等。整个湘江的生态体系都受到了影响,包括水体和底泥被污染,浮游生物物种、数量骤减以及鱼类的繁殖成长受到威胁。这让湘江重金属的监测治理成为重中之重。为了评价湘江水生环境中重金属的污染程度、鱼类的食用安全性,本文主要研究了：湘江水体、沉积物和鲢鱼中重金属含量及污染程度评价；东洞庭湖鲢鱼和鳙鱼中重金属富集差异及其原因；鲢鱼组织间重金属分布以及鲢鱼重量与重金属富集的相关性；重金属从环境(水、沉积物)和食物(浮游生物)到鳙鱼中的迁移规律。主要研究结果如下：湘江衡阳段、长沙段和东洞庭湖水体和沉积物中重金属污染存在差异。各江段水体中Cd和Hg未检出,致癌重金属Cr和As的个人年健康风险值最高分别达到了7.344×10~(-5)a-1和7.389×10~(-5)a-1,部分超出了ICRP推荐的最大可接受年风险值5.0×10~(-5)a-1,其中,各江段按Cr的风险值高低排序为长沙段衡阳段东洞庭湖,按As的风险值排序为衡阳段东洞庭湖长沙段,非致癌重金属Pb、Zn、Cu的风险值都低于推荐值；所有采样点沉积物中Cr、Cu、Zn、As和Pb为低潜在生态风险,Hg为中潜在生态风险,Cd为严重潜在生态风险,重金属按平均潜在生态指数排序为CdHgAsCuPbZnCr,三个江段按平均潜在生态综合生态指数排序为衡阳段长沙段东洞庭湖。同种鱼的不同组织中以及不同种鱼的同种组织中重金属的富集存在差异。东洞庭湖鲢鱼和鳙鱼的不同组织中各重金属含量的分布排序一致,Cr的排序为鳃肝脑肉,Cu为肝脑鳃肉,Cd为肝鳃脑肉,Pb为鳃肝肉脑,Hg为肉肝脑鳃,总的来说,比起鱼鳃和肝脏,鱼肉和鱼脑对重金属的亲和能力较弱；根据鱼类的生物-沉积物富集因子,相比Cr和Pb,鲢鱼和鳙鱼都更易富集Cu、Cd和Hg,而鲢鱼比鳙鱼更易富集Cd,鳙鱼比鲢鱼更易富集Hg；不同鱼类对重金属的富集确实存在差异性,但由于组织生理功能的一致性,组织间重金属的分布排序是相同的。鲢鱼中重金属含量和鲢鱼的重量相关。Cd在鲢鱼鱼肉中,Pb在肝脏中,Hg和As在各组织中的含量与鲢鱼的重量呈正相关,其它情况重金属与重量都呈负相关；鲢鱼各组织间重金属含量都具有极显著相关性；重金属Cr、Cu、Se、Cd、Pb、Zn的含量互为正相关,Hg和As则与任一重金属间的相关性为负。重金属从环境或食物到水生生物中的迁移有其规律性。浮游生物中重金属按含量高低排序为ZnCuPbCrAsHgCd。鳙鱼中重金属按含量高低排序为ZnCuPbCrAsHgCd,所有重金属的含量均低于中国国家和行业标准限量值。浮游生物中重金属主要取决于水体,同时受到沉积物的影响。鳙鱼中的Cd和Pb主要来源于环境,而Zn和Hg则主要来源于食物。综上所述,虽然鲢鱼和鳙鱼肝脏中Cd的含量超出了行业标准限量值,但是可食部位鱼肉中重金属的含量均低于标准限量值,属于食用安全的范畴。
【关键词】：湘江 重金属 水生生物 迁移 食用安全性
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X835
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 引言11-16
• 1.1 湘江流域水体和沉积物中重金属污染概况11-12
• 1.2 国内外对水生生物中重金属污染的评价12-15
• 1.2.1 水生植物中重金属污染状况12-13
• 1.2.2 浮游生物中重金属污染状况13
• 1.2.3 软体动物中重金属污染状况13-14
• 1.2.4 甲壳类动物中重金属污染状况14
• 1.2.5 鱼类中重金属污染状况14-15
• 1.2.6 水生食物链中重金属迁移规律15
• 1.3 本课题研究的目的和意义15-16
• 2 湘江水体、沉积物和鱼体中重金属污染评价16-30
• 2.1 材料与方法16-19
• 2.1.1 实验材料16-17
• 2.1.2 实验方法17
• 2.1.3 数据处理与分析17-19
• 2.2 结果19-23
• 2.2.1 水体中重金属分布19
• 2.2.2 沉积物中重金属分布19-23
• 2.2.3 鲢鱼中重金属分布23
• 2.3 讨论23-27
• 2.3.1 水环境健康风险评价23-26
• 2.3.2 沉积物中重金属的潜在生态风险评价26
• 2.3.3 鲢鱼的食用安全性评价26-27
• 2.4 结论27-30
• 3 东洞庭湖鲢鱼和鳙鱼中重金属富集差异分析30-40
• 3.1 材料与方法30-32
• 3.1.1 实验材料30-31
• 3.1.2 实验方法31
• 3.1.3 数据处理与分析31-32
• 3.2 结果32-37
• 3.2.1 水样和沉积物中重金属分布32
• 3.2.2 鲢鱼和鳙鱼中重金属的分布32-36
• 3.2.3 生物-沉积物富集因子(BSAF)36-37
• 3.3 讨论37-39
• 3.3.1 重金属在鱼类不同组织中的分布差异分析37-38
• 3.3.2 不同鱼类重金属富集差异分析38-39
• 3.3.3 东洞庭湖鱼中重金属污染评价39
• 3.4 结论39-40
• 4 鱼的重量与重金属富集的相关性分析40-49
• 4.1 材料与方法40-41
• 4.1.1 实验材料40
• 4.1.2 实验方法40-41
• 4.1.3 数据处理与分析41
• 4.2 结果41-47
• 4.2.1 重金属在不同重量鲢鱼中的分布41-46
• 4.2.2 重金属在鲢鱼不同组织间的分布46
• 4.2.3 鲢鱼中重金属间的相关性46-47
• 4.3 讨论47-48
• 4.3.1 鲢鱼中重金属与重量的相关性分析47
• 4.3.2 鲢鱼各组织间的相关性分析47-48
• 4.3.3 鲢鱼中重金属间的相关性分析48
• 4.4 结论48-49
• 5 重金属在浮游生物与鱼体中的蓄积和迁移规律49-57
• 5.1 材料与方法50-51
• 5.1.1 实验材料50
• 5.1.2 实验方法50-51
• 5.1.3 数据处理与分析51
• 5.2 结果51-54
• 5.2.1 水体和沉积物中重金属的富集情况51-53
• 5.2.2 浮游生物中重金属的富集情况53
• 5.2.3 鳙鱼中重金属的富集情况53-54
• 5.3 讨论54-56
• 5.3.1 湘江长沙段重金属污染评价及其来源分析54-55
• 5.3.2 鳙鱼中重金属富集方式分析55
• 5.3.3 浮游生物和鳙鱼中重金属的迁移规律55-56
• 5.4 结论56-57
• 6 结论与展望57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 展望58-59
• 参考文献59-69
• 附录(攻读学位期间的主要学术成果)69-71
• 致谢71

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