珠江口典型水產品中5種重金屬的來源分析

摘 要：對珠江口某典型水產品體內的重金屬Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量檢測表明，其體內尤其是頭部的Cu明顯超標。為了調查其原因，采集了其生長環境中的15個水樣、16份底泥樣品。采用原子吸收光譜法（AAS）分析水產品與底泥中的重金屬含量，利用電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）分析水樣中的重金屬含量。結果表明，水產品中超標的Cu與過高的Zn來自于其生長的水體環境，而根本原因是來自養殖過程投放的含銅消毒液與含鋅飼料。

關鍵詞：水產品；重金屬；來源分析

中圖分類號 X832 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）11-11-03

重金屬是指比重大于5.0g/cm3的金屬元素，在自然界中大約存在45種。但是，由于不同的重金屬在環境中的毒性差別很大，所以在環境科學中人們通常主要關注汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉬、鈷等重金屬元素。許多重金屬元素在生命活動中是有用的和必需的，在生命活動中往往不可或缺，然而一旦蓄積過多不但無益反而會造成危害[1-3]。無論是生命活動中必須的或非必須的重金屬元素，當在生物體內積累值超過一定的閾限，或者進入生物體內途徑方式是越軌行為，都將或多或少地危害或影響生物的生命活動。

隨著社會工農業的發展，工業廢水和城市生活污水污染及礦山和冶金工業的重金屬污染使河流湖泊水質急劇下降，對水生生物的健康造成直接的威脅，并通過食物鏈影響人類的身心健康[4-6]。比如，鎘進入人體后，在體內形成鎘蛋白，通過血液循環到達全身，并有選擇地積蓄于靶器官——腎、肝臟中。鉻的危害主要體現為致毒作用、刺激作用、累積作用、變態反應、致癌作用以及致突變作用，對神經細胞的危害最大。鉛主要損害骨髓造血系統和神經系統，對男性生殖腺也有一定的損害，其主要毒性效應表現在：貧血癥、神經機能失調及腎損傷，對兒童造成大腦損害。由于重金屬污染物在水體環境中易于進行遷移，易于進入食物鏈，并通過生物濃縮和生物放大作用最終在人體體內蓄積，因此，在水產行業中人們普遍較為關注Cu、Zn、Pb、Cd和Cr在水產品中的含量水平[7-9]。本研究對珠江口某蝦養殖場的水產品、水體、底泥進行了采樣與調查，以期檢查水產品的安全水平，提高水產品的環境安全質量。

1 材料與方法

1.1 水樣的采集與分析方法 采樣前，根據監測項目的性質和采樣方法的要求，選擇適宜材質的盛水容器和采樣器，并清洗干凈。采集表層水水樣，用適當的容器或塑料瓶直接采集，每個水樣瓶貼上標簽（填寫采樣編號、采樣日期和時間、測定項目等），塞緊瓶塞。

水樣的預處理：取混勻的水樣50mL于燒杯中，加入5～10mL濃硝酸，在電熱板上加熱煮沸，蒸發至小體積，試液應清澈透明，呈淺色或無色，否則，應補加硝酸繼續消解。蒸至近干，取下燒杯，稍冷后加2%HNO3 20mL，溫熱溶解可溶鹽，若有沉淀，應過濾，濾液冷至室溫后于50mL容量瓶中定容，采用電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）測量水體中的重金屬。

1.2 底泥的采集與分析方法 本次測定的項目是重金屬，故盡量用竹鏟、竹片直接采集樣品，或用鐵鏟、土鉆挖掘后，用竹片刮去與金屬采樣接觸的部分，再用竹鏟或竹片采集底泥。采樣方法是：將在一個采樣單元內各采樣分點采集的土樣混合均勻制成混合樣，組成混合樣的分點數通常為5～20個。混合量往往較大，需要用四分法棄取，最后留下1～2kg，裝進樣品袋，帶回實驗室進行風干處理。

土樣處理及浸提：把經風干后的土壤研磨，過20目，然后準確稱取10g左右于250mL錐形瓶中，加入50mL的0.2%HNO3，在搖床上以180次/min的速率震蕩8h。過濾得上清液，使用TAS-990原子吸收分光光度計測量其中的重金屬。

1.3 水產品的測定分析方法 水產品處理及消解：把經烘干后的蝦頭、蝦肉用HR-12007型飛利浦二合一攪拌機打成勻漿，儲備待用。消解時，準確稱取粉碎均勻的蝦頭、蝦肉樣品1g左右于50mL燒杯中，加入10mL濃HNO3浸泡過夜。翌日，在電熱板上恒溫130oC消解水產品。不斷重復加濃3mL HNO3和1mL H2O2，當消解至內容物呈粘稠狀時，取下稍冷，用水清洗內壁，并入加1mL HNO3溶解殘渣。然后將溶液轉移至100mL容量瓶中，冷卻后定容至刻度，采用電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）測量重金屬。

2 結果與分析

2.1 研究區養殖場水體中重金屬含量 詳見表1。由表1可見，調查地區的水體中重金屬Pb、Cd、Cr的含量總體上符合地表水環境質量標準GB3838-2002的Ⅲ類和漁業水質標準（GB11607-87），而Cu、Zn的含量大面積超標。經調查，Cu超標的原因可能在于，當地養殖場為了給養殖塘殺毒，放入了硫酸銅，故水體中個別Cu含量超標。對于Zn元素的超標原因，據調查，當地養殖場為了促進水產品的生長發育，投放了含Zn的飼料。從W7、W8（停止養殖）和其他點（正在養殖）比較可以反映這個問題，W7、W8的Zn的含量比其他點Zn的含量低很多，原因可能是正在養殖的蝦塘為了促進蝦的生長發育，投放了含Zn的飼料或藥物，而沒有養殖的W7、W8則沒投入含Zn的飼料或藥物，故Zn的含量比其他點的還低。

經過本次的調查，除養殖過程中人為因素引起的Cu、Zn含量超標外，研究區的水體環境質量總體呈現良好，水體中關鍵重金屬Pb、Cd、Cr含量符合漁業水質標準。

注：（1）加粗帶*者為超標值。（2）W7、W8為已經停止養蝦的蝦塘，其他的點為正在養殖的蝦塘。

2.2 研究區底泥重金屬含量 由于底泥全消解后的重金屬總量并不能準確反映水產養殖的環境健康水平，測定底泥在酸浸提出來的重金屬有效態含量更能反映實際情況。因此，本次底泥重金屬主要測定底泥重金屬的有效態。有效態重金屬可以影響底泥微生物的代謝活性，從而影響到底泥環境及底泥周邊水體環境，可能會對水產品造成影響。由表2數據可知，測定點底泥重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量均符合土壤環境質量標準GB15618-1995，底泥中重金屬有效態含量均不超標。

實際上，經調查，研究區養殖場周邊沒有工廠或其他工業污染源，這也從根本上保證了底泥重金屬的有效態含量處于一個正常的較低水平。

注：S7、S8為已經停止養蝦的蝦塘，其他的點為正在養殖的蝦塘。底泥重金屬的標準參照GB15618-1995土壤環境質量標準。

2.3 研究區養殖場水產品重金屬含量 詳見表（下轉48頁）（上接12頁）3。由表3可見，研究區水產品中的Cu含量超過了中華人民共和國農業行業標準-無公害食品水產品中有毒有害物質限量（NY5073-2001），有的是限值的兩倍多。由于上述標準以及中華人民共和國農業行業標準-無公害食品淡水蝦（NY5158-2005）并無規定Zn的含量限值，因此無法獲知是否超出健康水平，但從與其他重金屬的含量對比上還是可以看出含量處于較高水平。同時，與水體中Cu和Zn含量超標原因一樣，當地養殖場為了給養殖塘殺毒以及促進水產品生長，投加了硫酸銅和含Zn飼料，最終導致水產品蓄積Cu和Zn含量過高。其中，Cu的含量只有頭部超標。經本次調查，水產品中重金屬含量除了部分頭部Cu含量超標外，其他元素頭部和肉的重金屬含量均符合中華人民共和國農業行業標準。

此外，從蝦頭與蝦肉的重金屬含量對比看，對于同一種水產品，身體不同部位蓄積重金屬的含量也不同，蝦頭比蝦肉蓄積重金屬的含量多得多，這也符合生物不同器官對重金屬濃縮系數的實際情況。因此，建議食蝦時棄用蝦頭部分。

3 結論

（1）研究區水產品中的Pb、Cd、Cr均為超標，含量水平都屬于正常的范圍。但Cu（平均值76mg/kg）和Zn（64mg/kg）含量較高，其中Cu的含量明顯超過中華人民共和國農業行業標準-無公害食品水產品中有毒有害物質限量（NY5073-2001）。

（2）水產品蓄積Cu和Zn含量過高的間接原因是來自其生長的水體環境，水體中Cu和Zn的含量水平顯著超過漁業水質標準（GB11607-87）。其根本原因是，當地養殖場為了給養殖塘殺毒以及促進水產品生長，投加了硫酸銅消毒液和含Zn飼料。經研究，蝦場底泥重金屬的有效態含量很低，對水產品不造成重金屬污染。水產品中重金屬含量除了部分頭部Cu含量超標外，其他幾種重金屬元素在頭部和肉中的含量均未超標。

（3）檢測當地蝦蓄積重金屬的情況，蝦頭蓄積的重金屬比蝦肉蓄積的重金屬含量多。因此，建議食蝦時棄用蝦頭部分。

參考文獻

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