斑海豹毛發(fā)中微量元素含量測定及分析

許 巖羅 珺王 璐*尚宏鑫張賽賽劉友林趙詩文張國鋒楊婷婷 陳文博

（1大連市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，遼寧大連 116023；2大連圣亞旅游控股股份有限公司，遼寧大連 116023）

海豹是對鰭足亞目種海豹科動物的統(tǒng)稱，共有13屬18種。中國有3種海豹，分別為斑海豹、環(huán)斑海豹、髯海豹。其中，斑海豹是中國鰭足類動物中數(shù)量最多的一種，也是唯一能在中國海域繁殖的鰭足類動物[1－6]。遼東灣是野生斑海豹重要的棲息地和繁殖區(qū)[7－9]。斑海豹全身生有細密的短毛，背部灰黑色并分布有不規(guī)則的棕灰色或棕黑色斑點，腹面乳白色，斑點稀少。初生的仔獸體被白色絨毛，哺乳期1個月左右[10－11]，待到哺乳期結(jié)束，仔獸脫換胎毛后開始獨立生活。斑海豹除繁殖、換毛季節(jié)到浮冰或岸邊外，大部分時間在水中生活、覓食。斑海豹主要捕食魚類和頭足類動物。20世紀以來，中國野生斑海豹數(shù)量下降很快[12－14]。因為環(huán)境惡化、過多獵捕、海洋污染等嚴重影響了斑海豹繁殖棲息環(huán)境，斑海豹種群數(shù)量減少，其生存受到極大威脅[1，2，5，7，15－17]。 目前，斑海豹種群數(shù)量已下降到瀕危程度，危及種群的延續(xù)能力，實屬瀕危物種[18－19]。我國于1988年將斑海豹列為國家二級保護野生動物，為了保護野生動物資源，1992年大連市設立斑海豹自然保護區(qū)，1997年經(jīng)國務院批準晉升為國家級大連斑海豹自然保護區(qū)。2021年2月，新調(diào)整的《國家重點保護野生動物名錄》公布斑海豹晉升為國家一級保護野生動物，屬于瀕危物種。但是，斑海豹保護力度遠遠不夠，如今斑海豹種群數(shù)量僅在2 000頭左右[20]。除了保護野生動物的生存棲息環(huán)境以外，人工飼養(yǎng)也是一種重要的保護手段，但是人工喂養(yǎng)的食物與野生自然環(huán)境中的食物存在較大差異，直接影響著人工飼養(yǎng)的野生動物的生長發(fā)育和健康。

本文測定了人工飼養(yǎng)條件下斑海豹毛發(fā)中元素Cu、Pb、Cd、Cr、As和 Hg 的含量，以期為今后通過微量元素含量評價斑海豹生長發(fā)育和健康狀況提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試樣品。供試樣品為大連圣亞海洋世界人工飼養(yǎng)的8只斑海豹仔獸的毛發(fā)（表1）。

表1 斑海豹仔獸樣品信息

1.1.2 供試儀器。試驗儀器為原子吸收光譜儀（Aanalyst 600，Perkin Elmer）、雙道原子熒光分光光度計（AFS－9130，北京吉天儀器有限公司）。

1.1.3 試驗試劑。 試驗試劑包括 Cu、Pb、Cd、Cr、As、Hg單元素標準溶液（中國計量科學研究院），丙酮（優(yōu)級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、硝酸（優(yōu)級純，國藥集團化學試劑有限公司）、硝酸（優(yōu)級純，德國默克公司）、高氯酸（優(yōu)級純，默克股份兩合公司）、鹽酸（優(yōu)級純，國藥集團化學試劑有限公司）；30%過氧化氫（優(yōu)級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、氫氧化鈉（優(yōu)級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、抗壞血酸（優(yōu)級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、硫脲（分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、硼氫化鉀（優(yōu)級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；試驗用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

Aanalyst 600原子吸收光譜儀測試條件如表2所示。AFS－9130雙道原子熒光分光光度計測試條件如表3所示。

表2 Aanalyst 600原子吸收光譜儀測試條件

表3 AFS-9130雙道原子熒光分光光度計測試條件

1.3 樣品處理

1.3.1 樣品清洗。將斑海豹毛發(fā)樣品置于燒杯中，加入丙酮，將樣品全部浸沒，浸泡60 min；棄去浸泡液，用超純水反復超聲沖洗樣品3次，將洗后樣品置于80℃烘箱中烘干。

1.3.2 樣品消解。將烘干后的樣品剪碎，稱取0.1～0.3 g（精確 0.000 1 g）置于消化管中，加入硝酸 3 mL、高氯酸1 mL，室溫靜置過夜。將靜置過夜后的樣品置于電熱消解儀中消解，消解至溶液澄清，趕酸，取出后定容至 50 mL，混勻，待測元素 Cu、Pb、Cd、Cr。

將烘干后的樣品剪碎，并稱取 0.1～0.3 g（精確0.000 1 g）置于消化管中，加入硝酸 5 mL，室溫靜置過夜。將靜置過夜后的樣品加入30%過氧化氫7 mL，并將樣品置于高壓罐中放于高溫烘箱中160℃消解4 h，取出消解后樣品趕酸，之后定容至50 mL，混勻，待測元素As。

將烘干后的樣品剪碎，并稱取 0.1～0.3 g（精確0.000 1 g）置于消化管中，同時加入王水8 mL（鹽酸∶硝酸=3∶1），室溫靜置過夜。將靜置過夜后的樣品置于100℃恒溫水浴中，消化1 h至溶液澄清，取出后定容至50 mL，混勻，待測Hg。

2 結(jié)果與分析

2.1 斑海豹毛發(fā)中不同元素含量及回收率

由表4可知，斑海豹毛發(fā)中元素Cu含量最高，平均為 2.85 mg/kg；Cd 含量最低，平均為 0.044 mg/kg。

表4 斑海豹仔獸毛發(fā)中不同元素含量測定結(jié)果

由表5可知，在加標回收試驗中，元素Hg回收率略低，為78%；另外5種測試元素的回收率范圍為90%～105%，且6種測試元素回收率的相對標準偏差均小于5%。說明本文所采用的分析方法還是比較令人滿意的。

表5 不同測試元素的回收率及相對標準偏差 單位：%

2.2 不同性別及體型斑海豹毛發(fā)中微量元素含量差異

利用方差分析和Pearson相關(guān)性分析，判斷不同性別及體型的斑海豹毛發(fā)中微量元素含量是否存在差異性及相關(guān)性，結(jié)果如表6和表7所示。

表6 斑海豹毛發(fā)中微量元素含量方差分析

表7 斑海豹毛發(fā)中微量元素含量Pearson相關(guān)性分析

由表6可知，不同體長的斑海豹，其毛發(fā)中元素Pb 含量差異極顯著（P＜0.01），而不同性別、體質(zhì)量的斑海豹，其毛發(fā)中各微量元素含量差異未達到顯著水平（P＞0.05）。

由表7可知，斑海豹毛發(fā)中元素Cu含量與其體質(zhì)量成極顯著負相關(guān)（P＜0.01），元素 Pb、Cd、Cr含量均與其體長成極顯著正相關(guān)（P＜0.01），且元素 Pb、Cd、Cr含量之間也成顯著或極顯著正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

本文測定了人工飼養(yǎng)條件下斑海豹毛發(fā)中元素Cu、Pb、Cd、Cr、As和 Hg 的含量，以期為今后通過微量元素含量科學評價斑海豹生長發(fā)育和健康狀況提供參考。

結(jié)果表明，斑海豹毛發(fā)中元素 Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg含量測定結(jié)果值的數(shù)量級相同或相近，其中元素Pb、Cr含量較為相近。在加標回收試驗中，元素Hg回收率略低，為78%；另外5種測試元素的回收率范圍為90%～105%，且6種測試元素回收率的相對標準偏差均小于5%。說明本文所采用的分析方法還是比較令人滿意的。利用方差分析和Pearson相關(guān)性分析得知，不同體長的斑海豹，其毛發(fā)中元素Pb含量差異極顯著（P＜0.01）；而不同性別、體質(zhì)量的斑海豹，其毛發(fā)中各微量元素含量間差異未達到顯著水平（P＞0.05）。斑海豹毛發(fā)中元素Cu含量與其體質(zhì)量成極顯著負相關(guān)（P＜0.01），元素 Pb、Cd、Cr含量均與其體長成極顯著正相關(guān)（P＜0.01），且元素 Pb、Cd、Cr含量之間也成顯著或極顯著正相關(guān)。

斑海豹毛發(fā)微量元素含量測定結(jié)果與人類毛發(fā)類似，可能在微量元素方面，斑海豹與人類有著相近的代謝水平。一些人類微量元素研究成果也可能同樣適于斑海豹。斑海豹數(shù)量稀少，標本數(shù)量較少，可以用來進行對比分析的研究缺少，后續(xù)仍需要進行更深入、更細致的研究，確定各元素含量參考值及其對斑海豹的具體生理作用，以便從微量元素的角度更加深入地研究斑海豹生長發(fā)育和健康狀況。這將對斑海豹保護有著非常重要的意義。