湖南省克氏原螯蝦及其養殖水環境中Pb分布情況及相關性研究

田津津 朱玉林

(中南林業科技大學，湖南 長沙 410004)

克氏原螯蝦(procambarus clarkii)即俗稱的淡水小龍蝦，屬于甲殼類外來生物，由于其強大的生存適應能力，在河流、湖泊、稻田等水體中均可生長繁殖并對當地魚蝦生存造成威脅。目前，淡水蝦類已成為最具漁業經濟價值的生物[1]。近年來，淡水蝦類的食用安全隱患問題逐漸引起關注[2-4]。

作為水環境檢測重要指標之一的重金屬在生態系統的食物鏈和食物網的傳遞過程中存在富集作用，因此小龍蝦體內重金屬富集情況及其對人類健康的影響一直是研究的熱點[5-6]。但是，淡水蝦類的生長養殖環境是保障食品安全的基礎和關鍵環節[7-8]，其中養殖水和水底沉積物是淡水蝦類生命活動場所，直接影響淡水蝦的質量和安全[9]。而關于淡水蝦的養殖環境與蝦體重金屬富集間的相關性尚未見報道。

試驗擬采用抽樣調查方法從湖南省淡水蝦養殖基地對克氏原螯蝦及養殖環境進行采樣，檢測Pb含量，探索湖南省淡水蝦及其養殖環境中重金屬Pb的含量和分布情況及其相關性，為淡水克氏原螯蝦養殖安全的防治提供依據。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

選擇湖南省下屬常德、岳陽、益陽3大淡水蝦養殖基地，分別隨機選取4個養殖場(大、中、小型養殖場分別為1，2，1個)，分別捕撈克氏原螯蝦10份(共40份)樣品放入塑料自封袋中，冷藏，并于6 h 內送回實驗室，同時采集對應的龍蝦養殖水體水樣和水體底部沉積淤泥各10份(共40份)放入玻璃罐中，加冰袋低溫運回實驗室，4 ℃保存待測。共采集小龍蝦樣本120份，養殖水樣120份，水底沉積物120份。

1.2 小龍蝦Pb含量檢測

將小龍蝦用清水清洗干凈，分成蝦頭和蝦尾兩部分進行編號，攪碎成勻漿，參照GB 5009.11—2010中的石墨爐原子吸收光譜法檢測Pb含量，檢出限為0.05 μg/kg。

1.3 水樣及水底沉積物Pb含量檢測

養殖水樣采集后立即檢測pH并記錄，用硝酸將水樣pH調至2.0左右，運回實驗室，參照GB 5749—2006進行Pb含量檢測，檢出限為0.002 5 mg/L。參照GB 15618—1995測定水底沉積物Pb含量，檢出限為0.005 mg/kg。

1.4 統計分析

采用SPSS 19.0進行數據統計分析。對于克氏原螯蝦和養殖水環境中Pb含量屬于連續性變量且服從正態性分布，正態分布性資料采用方差分析，計數資料比較進行2檢驗和Fisher確切概率法，非正態分布性資料采用非參數檢驗，養殖蝦與養殖環境Pb含量間分別進行連續性變量和二分類變量的Logistic回歸分析。

2 結果與分析

2.1 Pb檢出情況

由表1可知，龍蝦樣本、養殖水和水底沉積物樣本中Pb含量均是益陽>岳陽>常德。其中益陽克氏原螯蝦Pb含量超標率最高，為63%；常德克氏原螯蝦Pb含量超標率最低，為20%。養殖水中Pb含量超標率均較低，且益陽的最高，常德的最低。水底沉積物Pb含量超標率均為100%，且平均含量較高，其中益陽的最高檢出量為5.68×10-6mg/kg。結果表明：益陽作為湖南省最大的淡水蝦養殖基地，無論是蝦體內還是養殖環境中的Pb含量均較其他地區偏高，可能與其具有悠久的養殖歷史及重金屬的蓄積性質相關[10]；水底沉積物中Pb含量最高，而養殖水中Pb含量較低，可能是水環境中的底泥對重金屬鎘和鉛具有很強的吸附性[11]。

2.2 不同地區及養殖環境Pb含量比較

試驗選擇的3個采樣點中，克氏原螯蝦頭和養殖水底沉積物的Pb檢出率均為100%，養殖水環境檢出率較低，為20%。蝦頭部、尾部和水底沉積物的Pb含量在3個地區的分布均有差異(P<0.05)，尚不能認為3個地區養殖場水的Pb含量間存在差異(P=0.051)。由表2可知，3個地區淡水蝦頭部和尾部的Pb含量具有統計學意義(P<0.05)，其中蝦尾的Pb含量遠低于蝦頭。不同養殖地區的蝦頭部、尾部及水底沉積物的Pb含量存在地域差異，而養殖水中無差異。研究[12-13]表明，底棲類污染超標情況更為嚴重，可能是蝦體與水底沉積物間的相關性更為密切。蝦頭部與尾部的Pb含量也具有差異性，由于蝦體內Pb主要蓄積在頭部，尾部平均含量較低。

2.3 克氏原螯蝦及其水環境Pb含量超標的相關性

表1 小龍蝦、養殖水及水底沉積物的Pb含量Table 1 Pb content in crayfish, aquaculture water and sediment in Hunan province

表2 淡水蝦頭部、尾部及養殖水、水底沉積物Pb含量分布?Table 2 Pb content distribution in head, tail, culture water and sediment of freshwater shrimp in Hunan province

?表示該地區淡水蝦頭部與尾部的Pb含量具有統計學意義(P<0.05)。

表3淡水蝦養殖水與蝦頭、尾部Pb含量超標情況比較?
Table 3 Comparison of Pb over-standard between freshwater shrimp culture water and shrimp head and tail in Hunan province

養殖水蝦頭超標未超標蝦尾超標未超標超標 128182未超標61395050合計 73476852

2.4 Pb含量超標與養殖環境Pb含量間的Logistic回歸分析

以養殖水與水底沉積物Pb含量為自變量，淡水蝦體內Pb含量是否超標為自變量，分別進行逐步Logistic回歸分析。由表6可知，養殖水底沉積物中Pb含量是克氏原螯蝦Pb含量超標的獨立危險因素(OR養殖水=1.018，P=0.049；OR沉積物=1.505，P<0.000 1)。

將養殖水和水底沉積物Pb含量轉換為二分類資料，進行二元Logistic回歸分析。由表7可知，養殖水環境中Pb含量超標，淡水蝦Pb含量超標率增加了20%；水底沉積物Pb含量超標，淡水蝦Pb含量超標風險增加了137%(OR養殖水=1.264，P=0.026；OR沉積物=2.370，P<0.000 1)。此外，養殖水環境及水底沉積物交互作用也是淡水蝦Pb含量超標的獨立影響因素(OR交互=1.015，P<0.000 1)。因此，水底沉積物Pb含量超標是克氏原螯蝦Pb污染的獨立危險因素，且水底沉積物與養殖水體存在交互作用。

表4淡水蝦養殖水底沉積物與蝦頭部、尾部Pb含量比較?
Table 4 The content of Pb in sediment of freshwater shrimp culture water in Hunan province was compared with that in shrimp head and tail

水底沉積物蝦頭超標未超標蝦尾超標未超標超標 50374047未超標2310285合計 73476852

表5淡水蝦養殖水與水底沉積物Pb含量比較?
Table 5 Comparison of Pb content between freshwater shrimp culture water and bottom sediment in Hunan province

水底沉積物養殖水超標未超標超標 2067未超標033合計 20100

? Fisher確切概率法：P<0.005。

表6 Pb污染淡水蝦與危險因素養殖水及水底沉積物的逐步Logistic回歸分析Table 6 Stepwise Logistic regression analysis of Pb pollution in freshwater shrimp and risk factors in aquaculture water and bottom sediment

表7 淡水蝦體內Pb污染與養殖水及水底沉積物的二元Logistic回歸分析Table 7 Binary Logistic regression analysis on the correlation between Pb pollution in freshwater shrimp and aquaculture water and bottom sediments

3 結論

通過檢測湖南省淡水蝦養殖基地的克氏原螯蝦、養殖水和水底沉積物的Pb含量，結果表明：益陽作為湖南省最大的淡水蝦養殖基地，無論是蝦體內還是養殖環境中的Pb含量均較其他地區偏高。而淡水蝦體內Pb含量分布具有差異性，蝦體內Pb主要蓄積在頭部，尾部平均含量較低；淡水蝦生存環境中，雖然養殖水體Pb平均含量并不高，但水底沉積物中Pb平均濃度均超出國家環境檢測標準(GB 2762)，而克氏原螯蝦Pb含量與水底沉積物Pb含量存在一定的正相關。試驗僅針對湖南省淡水養殖的克氏原螯蝦的重金屬Pb污染情況及其與養殖環境之間的關系，對于淡水養殖的魚蝦類代表性有限。后續將開展淡水養殖其他生物的重金屬污染進行相關的研究。