三峽水庫蓄水后銅魚和圓口銅魚肌肉和肝臟中重金屬水平

夏雨果張 黎陳思寶H. A. C. C. PERERA李鐘杰張堂林葉少文苑 晶劉家壽

(1. 中國科學院水生生物研究所, 淡水生態與生物技術國家重點實驗室, 武漢 430072； 2. 中國科學院大學,北京 100049； 3. 中國科學院南海海洋研究所, 中國科學院熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室, 廣州 510301)

三峽水庫蓄水后銅魚和圓口銅魚肌肉和肝臟中重金屬水平

夏雨果1,2張 黎3陳思寶1,2H. A. C. C. PERERA1,2李鐘杰1張堂林1葉少文1苑 晶1劉家壽1

(1. 中國科學院水生生物研究所, 淡水生態與生物技術國家重點實驗室, 武漢 430072； 2. 中國科學院大學,北京 100049； 3. 中國科學院南海海洋研究所, 中國科學院熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室, 廣州 510301)

為了解三峽水庫蓄水后魚體重金屬富集現狀及其潛在的生態風險和食品安全, 測定了三峽水庫上、中、下游不同年齡組銅魚(Coreius heterodon)和圓口銅魚(C. guichenoti)肌肉和肝臟中重金屬含量。利用等離子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、原子熒光光譜法檢測樣品中Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、Hg、As等 7種重金屬含量。結果表明: 7種重金屬在銅魚和圓口銅魚體內的含量水平基本一致, 重金屬在銅魚和圓口銅魚肌肉中含量大小均為Zn＞Cu＞Cr＞Hg＞As≥Pb＞Cd, 在銅魚肝臟中含量大小為Zn＞Cu＞Pb＞Cd＞Cr＞As＞Hg, 而在圓口銅魚肝臟中含量大小為 Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Hg＞As。銅魚和圓口銅魚肝臟中重金屬含量顯著高于肌肉(P＜0.05)。兩種魚類間大部分重金屬在庫區上、中、下游無顯著差異(P＞0.05)。銅魚和圓口銅魚肌肉(可食用部分)中7種重金屬含量均未超過國家食品安全衛生標準, 屬于安全食用范圍； 肝臟中除Cd和Pb外的其他元素含量均未超過國家標準。相關結果反映了三峽水庫175 m蓄水后底棲土著經濟魚類重金屬的污染狀況, 對了解該地區水產品質量安全狀況及水產品安全評價提供了參考依據。

銅魚； 圓口銅魚； 重金屬； 生物積累； 三峽水庫

魚體內的重金屬可分為兩類, 一類是非必需重金屬, 指不為魚體所必需、不具備任何生理功能的重金屬, 如汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、銀(Ag)等, 超過一定標準通常對魚類具有較強的毒性； 另一類是必需重金屬, 是魚體生存代謝活動中必不可少的重金屬, 如鐵Fe、錳(Mn)、銅Cu、鋅(Zn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)等[1], 而當其過量時同樣會導致毒性的產生。水體中的重金屬污染物主要來自于農業污染、工業污染及采礦等人類活動[2]。這些重金屬可通過體表、鰓和消化道三種途徑進入魚體, 其中鰓是淡水魚類吸收重金屬的重要部位[3,4]。重金屬對魚體的毒性效應包括影響正常生理功能、個體生長、繁殖, 并在嚴重的時候導致死亡[5—7]。重金屬不僅能通過食物鏈在魚體中富集, 也能通過魚類產卵傳遞到下一代[8]。被富集的重金屬最終通過食物鏈傳遞給人類, 對人體健康造成影響。因此, 重金屬污染已經受到廣泛關注。

三峽水庫于2003年開始正式蓄水, 2010年達到標準蓄水位175 m。標準水位時水庫總面積1084 km2,總庫容3.93×1011m3, 淹沒陸地面積632 km2[9]。三峽水庫庫區江段重金屬含量主要受上游干、支流泥沙等輸入、工業“三廢”、農藥以及沿江城市廢棄物等排放的影響[10]。與全國土壤背景值相比, 三峽庫區土壤中的重金屬中As、Hg、Pb、Zn含量較低, 而Cd、Cr、Cu、Ni含量較高[11]。在三峽水庫蓄水后,消落帶土壤中的重金屬污染物可能通過溶出進入水體[12]。三峽庫區重金屬污染物存在于水體、沉積物、消落區、淹沒區土壤、生活垃圾及生物體中, 其中沿江生活垃圾場中的重金屬元素Hg、Cr、As、Pb、Cd的含量顯著高于土壤本底值[13]。Cu和Pb的主要來源為水上交通設施及工業廢水, 三峽水庫 156 m蓄水后干流溶解態 Cu、Pb、Cr的濃度都呈上升趨勢[14]。在三峽水庫蓄水前, 魚體中重金屬含量, 以鯉為例(表1)[15]。

銅魚(Coreius heterodon)和圓口銅魚(C. guichenoti)是三峽庫區重要的底棲土著經濟魚類, 隸屬于鯉科亞科銅魚屬, 擁有相似的食物類群[16,17]。在三峽水庫175 m蓄水后, 兩種銅魚的生活史受到了一定影響,水庫上、中、下游兩種銅魚年齡結構變得簡單, 且各齡組體長變小、生長速度減慢[18]。在三峽水庫蓄水前銅魚肌肉中Hg含量為0.040 μg/g[15], 但是在水庫蓄水后銅魚體內重金屬累積是否受到影響目前尚無報道。本研究的目的是分析7種重金屬元素在三峽水庫不同江段兩種銅魚肝臟和肌肉中的富集狀況,并與國家食品安全標準進行比較, 一方面了解魚類可食用部分重金屬含量水平, 另一方面為三峽水庫漁業環境監測、水環境保護和食品安全評估提供參考資料。

表1 三峽水庫蓄水前鯉魚肌肉中重金屬含量[15]Tab. 1 The concentrations of heavy metals in the muscles of Cyprinus carpio before the impoundment in the Three Gorges Reservoir (μg/g)[15]

1 材料與方法

1.1 材料來源

2010年11月至2011年10月在三峽水庫上(涪陵)、中(萬州)、下(秭歸, 壩區)游對上述兩種實驗魚進行了逐月采集。在進行常規生物學測量后, 取鱗片鑒定年齡。取魚體肝臟和背鰭下方肌肉去皮, 稱重, 置于封口袋中冷凍保存。所有樣品均在冰凍條件下運回實驗室, 置于–20℃條件下冷凍保存待測定。

1.2 樣品的制備

在將冷凍的樣品解凍后, 在 90℃條件下烘干至恒重, 在陶瓷研缽中磨制成粉末狀, 取粉末約1 g放入標記好的 5 mL離心管中, 送至湖北省農科院農業質量標準與檢測技術研究所進行檢測。測量Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、As、Pb 7個重金屬元素的含量。共檢測了銅魚和圓口銅魚28尾。

1.3 樣品重金屬含量的測定方法

Pb、Cd含量的測定采用石墨爐原子吸收光譜法(GB/T5009.12-2008), 檢出限為0.005 μg/g。Hg、As含量的測定采用原子熒光光譜法(GB/T 5009.17-2003), 檢出限為0.15 μg/kg, 標準曲線最佳線性范圍為0—60 μg/L。Cu、Zn、Cr含量的測定采用等離子吸收光譜法(GB/T 5009.13-2003), 檢出限為10 μg/kg。

1.4 數據處理

采用SPSS 13.0、Excel 2010進行數據的整理和統計分析, 數據用平均值 ± 標準差(mean±SD)表示。不同采樣點及同種魚不同年齡組之間采用單因素方差分析(ANOVA)及最小顯著差異法(LSD)分析樣品之間的差異。同一實驗魚的肌肉和肝臟重金屬含量差異檢驗, 采用配對樣本t檢驗, 不同種魚肌肉和肝臟采用獨立樣本t檢驗。P＜0.05認為有顯著性差異。本文中重金屬含量單位均為μg/g濕重。限量標準參照國家食品安全衛生標準 GB2762-2005、GB18406.4-2001、NY 5053 2005及GB13106-91。

2 結果

銅魚的體重45—570 g, 圓口銅魚50—300 g。經鱗片鑒定, 三峽庫區收集的銅魚年齡范圍為1—4齡,圓口銅魚為1—3齡(表2)。其中圓口銅魚年齡組成下游江段2齡, 中游為2齡, 上游江段為1—3齡；銅魚年齡組成下游為1—2齡, 中游3—4齡, 上游1—4齡。

表2 不同年齡組銅魚和圓口銅魚樣本采集情況Tab. 2 Sampling information of C. heterodon and C. guichenoti of different ages (mean±SD)

2.1 銅魚和圓口銅魚肌肉和肝臟中重金屬含量比較

配對樣本t檢驗和獨立樣本t檢驗結果(表3顯示銅魚和圓口銅魚肝臟中重金屬含量顯著高于肌肉(P＜0.05)。銅魚肌肉中 As含量顯著高于圓口銅魚(P＜0.05), 其他 6種重金屬二者無顯著差異(P＞0.05)。銅魚肝臟中Hg和As含量顯著高于圓口銅魚(P＜0.05), 其他重金屬二者無顯著差異(P＞0.05)。

2.2 銅魚和圓口銅魚肌肉中重金屬含量的空間差異

下游(近壩區)銅魚肌肉中Hg的含量顯著高于水庫中游(P＜0.05), Cd的含量下游顯著高于上游(P＜0.05), 而 Pb的含量下游顯著低于中、上游(P＜0.05), 其他元素上、中、下游均無顯著差異(P＞0.05)(表 4)。由于圓口銅魚更喜歡流水環境, 下游庫區僅采集到 1尾圓口銅魚, 故無法進行統計檢驗。在圓口銅魚肌肉中7個元素的含量在上、中游之間均無顯著差異(P＞0.05)。

2.3 銅魚和圓口銅魚肝臟中重金屬含量的空間差異

下游江段銅魚肝臟中Cu、Zn和Cr含量高出中游和上游約兩倍, 其他元素上、中、下游間無明顯差別(表5)。圓口銅魚除Hg元素外, 其他元素上游重金屬含量都高于中游, 其中Cu、Zn、Cd及Pb的含量上游是中游的兩倍以上。

2.4 不同年齡組銅魚和圓口銅魚肌肉中重金屬含量

在銅魚肌肉中Pb元素含量1齡組個體顯著低于2—4齡組個體(P＜0.05), 其他元素各年齡組間無顯著差異(P＞0.05)(表 6)。在圓口銅魚肌肉中, Cu、Cr含量3齡組個體顯著高于1齡和2齡組個體(P＜0.05), Hg和Pb含量3齡組個體顯著高于2齡個體(P＜0.05),而與1齡組無顯著差異(P＞0.05), 其他元素各年齡組間無顯著差異(P＞0.05)。銅魚和圓口銅魚肌肉中重金屬含量與年齡線性關系無統計學意義(P＞0.05)。在銅魚肌肉中 Pb含量(y)與年齡(x)呈現二次函數關系, y=–0.014+0.019x–0.003x2(r2=0.522, P＜0.05), 其他重金屬含量與年齡相關性不顯著(P＞0.05)。在圓口銅魚肌肉中Hg和Cu的含量(y)與年齡(x)呈現二次函數關系, 分別為 y=0.078–0.063x+0.017x2(r2=0.557, P＜0.05)和y=0.617–0.558x+0.188x2(r2=0.541, P＜0.05),其他重金屬與年齡相關性不顯著(P＞0.05)。

表3 銅魚和圓口銅魚肌肉和肝臟中重金屬含量及限量標準Tab. 3 The concentrations of heavy metals in the muscles and the livers of C. heterodon and C. guichenoti (μg/g) (mean±SD)

表4 不同采樣點間銅魚和圓口銅魚肌肉中重金屬含量Tab. 4 The comparison of the concentrations of heavy metals (μg/g) in the muscles of C. heterodon and C. guichenoti collected from different sampling sites (mean±SD)

表5 不同采樣點銅魚和圓口銅魚肝臟中重金屬含量Tab. 5 The comparison of the concentrations of heavy metals (μg/g) in the livers of C. heterodon and C. guichenoti collected from different sampling sites (mean±SD)

表6 不同年齡銅魚和圓口銅魚肌肉重金屬含量Tab. 6 The comparison of the concentrations of heavy metals (μg/g) in the muscles of C. heterodon and C. guichenoti of different ages (mean±SD)

2.5 不同年齡組銅魚和圓口銅魚肝臟中重金屬含量

在銅魚肝臟中重金屬含量隨年齡的變化沒有呈現一定的規律性(表7)。在圓口銅魚肝臟中Pb含量1齡組個體顯著高于2齡組(P＜0.05), 其他重金屬各齡之間無顯著差異(P＞0.05)。在銅魚和圓口銅肝臟中重金屬含量與年齡線性關系無統計學意義(P＞0.05)。在銅魚肝臟中Hg、Cu、Zn和Cr含量(y)與年齡(x)呈現二次函數關系, 分別為: y=0.428–0.243x+0.045x2(r2=0.709, P＜0.05), y=22.231–16.242x+3.208x2(r2= 0.916, P＜0.001), y=41.295–23.227x+4.152x2(r2=0.799, P＜0.05), y=1.223–0.679x+0.111x2(r2=0.614, P＜0.05),其他重金屬含量與年齡相關性不顯著(P＞0.05)。圓口銅魚 Pb含量(y)與年齡(x)呈現二次函數關系 y= 7.032–6.079x+1.354x2(r2=0.823, P＜0.05), 其他重金屬含量與年齡相關性不顯著(P＞0.05)。

3 討論

重金屬在銅魚和圓口銅魚肌肉中含量均為Zn＞Cu＞Cr＞Hg＞As≥Pb＞Cd, 在銅魚肝臟中含量大小為 Zn＞Cu＞Pb＞Cd＞Cr＞As＞Hg, 而圓口銅魚肝臟中含量大小為 Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Hg＞As。Zn和Cu是魚體生存必需的生命元素, 容易被魚類主動吸收, 故在肝臟和肌肉中Zn和Cu含量都比其他元素高[19]。快速生長期的歐洲擬鯉幼魚有較高的 Cu和Zn含量, 有利于魚體生長代謝[20]。上、中、下游江段銅魚的體重分別為(198.0±148.7)、(346.3±148.5)和(65.4±12.7) g。下游江段銅魚肝臟中Cu和Zn含量高出中游和上游約2倍, 可能是由于下游江段魚個體小, 處于快速生長期。銅魚下游江段(近壩區)Hg含量較高可能是因為近壩區水深增加,水底缺氧微生物活動增加有利于Hg的釋放[21]。

在三峽水庫蓄水初期, 水體中重金屬含量上升,但常態性蓄水、降水后由于水體懸浮質的吸附和沉降作用, 水體重金屬水平呈下降趨勢(圖1)[12,22—28]。在水體中重金屬總量是人類與自然共同作用的結果。在本研究中銅魚和圓口銅魚肌肉中As、Cr、Pb、Cu、 Hg含量低于 1997年巴南江段(涪陵上游約 200 km)研究結果[29], 這可能與大壩截流初期, 土壤中大量重金屬釋放進入水體但蓄水多年后水體重金屬含量下降有關。銅魚肌肉中 Cu、Zn、Cd、As、Pb的含量低于156 m蓄水初期(2008—2009)(圖2)[30], 而Hg的含量與蓄水初期無顯著差異。銅魚肌肉和肝臟中Hg的含量均低于蓄水前[31], 可能是由于泥沙吸附沉降作用使得水體中Hg的含量(0.01 μg/L)低于蓄水前(0.023 μg/L)所致(圖1)。魚體組織中重金屬含量與水體重金屬濃度及暴露時間有關[32], 銅魚肌肉中重金屬含量降低可能與底泥及底棲餌料生物密切相關。

表7 不同年齡銅魚和圓口銅魚肝臟中重金屬含量Tab. 7 The comparison of the concentrations of heavy metals (μg/g) in the livers of C. heterodon and C. guichenoti of different ages (mean±SD)

圖1 三峽庫區水體重金屬濃度歷年變化Fig. 1 Historical changes of heavy metal concentrations in the Three Gorges Reservoir

圖2 銅魚肌肉中重金屬含量歷年變化(2010—2011為本研究)Fig. 2 Historical changes of heavy metal concentrations in the muscles of C. heterodon (Data of 2010—2011 were from the present study)

在銅魚和圓口銅魚除肝臟中Cd和Pb外, 其他元素含量均未超過國家食品安全衛生標準, 在可食用部分肌肉中7種重金屬含量均未超過國家限量標準, 屬于安全食用范圍。有研究表明魚體肝臟中的Cd和 Pb的含量與餌料生物(胃含物)和底泥中重金屬含量有關[33], 銅魚和圓口銅魚肝臟中Cd和Pb含量超標, 可能是由于底泥或其餌料生物中重金屬Cd和Pb含量過高所致。曾樂意等[34]2010—2011年采樣結果表明, 長江干流江津區朱楊江段銅魚和圓口銅魚全魚 Cd和 Pb含量均高于我國食品安全標準,推測長江朱楊江段水體環境或魚類食物中受到了Cd和Pb污染。Pb是與懸浮物含量密切相關的重金屬, 由于水庫的澄清作用, 庫區上游至壩前江段懸浮物含量逐漸降低, 故庫區下游江段Pb含量水平低于上游江段[28]。在本研究中下游江段銅魚肌肉和肝臟中Pb含量明顯低于上游江段, 符合這一規律。另外, 水利設施建設及航運中含鉛汽油的大量使用也是水體Pb的重要來源[33]。在兩種銅魚肌肉中, 1齡組個體Pb含量顯著低于3齡及以上個體, 但不成一定比例, 可能與魚體重金屬代謝機制不同有關。而在圓口銅魚肝臟中1齡組Pb含量顯著高于2齡組,一方面可能與不同大小個體生境及食性差異有關,另一方面與魚體的重金屬代謝調節相關。Pb元素的生物半衰期約 20d, 意味著生物通常可以快速的將Pb排出體外, 使其難以在體內富集, 這也可能是 1齡組 Pb含量顯著高于 2齡組的原因[35]。生物體對必需金屬元素存在主動調控機制, 這使得其沒有隨年齡的改變發生明顯變化[36]。

銅魚和圓口銅魚肝臟中重金屬含量顯著高于肌肉, 肌肉中重金屬含量均未超過國家限量標準, 肝臟中除Cd和Pb外的其他元素含量均未超過國家標準。與前人研究結果相比, 三峽水庫銅魚和圓口銅魚體內重金屬含量呈下降趨勢, 這可能與底泥及餌料生物中重金屬含量密切相關, 這也對解除人們有關重金屬富集的疑慮具有重要意義。

[1] Rainbow P S. The accumulation of heavy metal in marine organism and its meaning [J]. Marine Environmental Science, 1992, 11(1): 44—52 [Rainbow P S. 海洋生物對重金屬的積累及意義. 海洋環境科學, 1992, 11(1): 44—52 ]

[2] Singh R K, Chavan S L, Sapkale P H. Heavy metal concentrations in water, sediments and body tissues of red worm (Tubifex spp.) collected from natural habitats in Mumbai, India [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2007, 129(1—3): 471—481

[3] Dallinger R, Prosi F, Segner H, et al. Contaminated food and uptake of heavy metals by fish: a review and a proposal for further research [J]. Oecologia, 1987, 73(1): 91—98

[4] Pourang N. Heavy metal bioaccumulation in different tissues of two fish species with regards to their feeding habits and trophic levels [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 1995, 35(3): 207—219

[5] Woodward D F, Brumbaugh W G, Delonay A J, et al. Effects on rainbow trout fry of a metals-contaminated diet of benthic invertebrates from the Clark Fork River, Montana [J]. Transactions of the American Fisheries Society, 1994, 123(1): 51—62

[6] Farag A M, Boese C J, Bergman H L, et al. Physiological changes and tissue metal accumulation in rainbow trout exposed to foodborne and waterborne metals [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 1994, 13(12): 2021—2029

[7] Woodward D F, Farag A M, Bergman H L, et al. Metals-contaminated benthic invertebrates in the Clark Fork River Montana: Effects on age-0 brown trout and rainbow trout [J]. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 1995, 52(9): 1994—2004

[8] Wei Z Q, Zhou Z H. Mercury concentrations and characterization of δ13C and δ15N in some fish species from lake Dianchi [J]. Earth and Environment, 2014, 42(4): 480—483 [魏中青, 周志華. 滇池幾種魚體汞含量與 δ13C、δ15N特征. 地球與環境, 2014, 42(4): 480—483]

[9] Fu B J, Wu B F, Lü Y H, et al. Three Gorges Project: efforts and challenges for the environment [J]. Progress in Physical Geography, 2010, 34(6): 741—754

[10] Xu X Q, Deng G Q, Hui J Y, et al. Heavy metal pollution in sediments from the Three Gorges Reservoir area [J]. ActaHydrobiologica Sinica, 1999, 23(1): 1—10 [徐小清, 鄧冠強,惠嘉玉, 等. 長江三峽庫區江段沉積物的重金屬污染特征.水生生物學報, 1999, 23(1): 1—10]

[11] Tang J, Zhong Y P, Wang L. Background value of soil heavy metal in the Three Gorges Reservoir district [J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2008, 16(4): 848—852 [唐將,鐘遠平, 王力. 三峽庫區土壤重金屬背景值研究. 中國生態農業學報, 2008, 16(4): 848—852]

[12] Wang T J. Movement and transformation of heavy metals in water-level fluctuation zone of Three Gorges Reservoir area [D]. Thesis for Doctor of Engineering. Chongqing University, Chongqing. 2011 [王圖錦. 三峽庫區消落帶重金屬遷移轉化特征研究. 博士學位論文. 重慶大學, 重慶. 2011]

[13] Wang L A, Yue J H, Huan C, et al. Contamination characteristic analysis of heavy metals in MSW dumped in Three Gorges Region [J]. Acta Scientiae Circum Stantiae, 2006, 26(2): 246—251 [王里奧, 岳建華, 黃川, 等. 三峽庫區堆存生活垃圾重金屬含量特征. 環境科學學報, 2006, 26(2): 246—251]

[14] Zhao J, Yu Z G, Chen H T, et al. Distributions of dissolved heavy metals in the typical backwater regions of the Three Gorges Reservoir [J]. Journal of Hydroecology, 2009, 2(2): 9—14 [趙軍, 于志剛, 陳洪濤, 等. 三峽水庫 156 m 蓄水后典型庫灣溶解態重金屬分布特征研究. 水生態學雜志, 2009, 2(2): 9—14]

[15] Changjiang Water Resources Commission. Study on the environmental impact of the Three Gorges Project [M]. Wuhan: Hubei Science and Technology Press. 1997, 36—38 [長江水利委員會. 三峽工程生態環境影響研究. 武漢: 湖北科學技術出版社. 1997, 36—38]

[16] He X F. The biology of Coreius heterodon (Bleeker) [J]. Journal of Southwest China Normal University (Natural Science), 1980, (2): 60—76 [何學福. 銅魚 Coreius heterodon (Bleeker) 的生物學研究. 西南師范大學學報(自然科學版), 1980, (2): 60—76]

[17] Fish Laboratory, Institute of Hydrobiology, Hubei. Fishes in the Yangtze River [M]. Beijing: Science Press. 1976, 73—77 [湖北省水生生物研究所魚類研究室. 長江魚類. 北京: 科學出版社. 1976, 73—77]

[18] Xia Y G, Lloret J, Li Z J, et al. Effect of impoundment on stock assessment life history traits of two Coreius populations species in the Three Gorges Reservoir, China [J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2015, in press

[19] Uluturhan E, Kucuksezgin F. Heavy metal contaminants in Red Pandora (Pagellus erythrinus) tissues from the Eastern Aegean Sea, Turkey [J]. Water Research, 2007, 41(6): 1185—1192

[20] Papagiannis I, Kagalou I, Leonardos J, et al. Copper and zinc in four freshwater fish species from Lake Pamvotis (Greece) [J]. Environment International, 2004, 30(3): 357—362

[21] Hurley J P, Watras C J, Bloom N S. Mercury cycling in a northern Wisconsin seepage lake: the role of particulate matter in vertical transport [J]. Water, Air & Soil Pollution, 1991, 56(1): 543—551

[22] Zhang L C, She Z S, Zhang S. Water Environmeat Chemical Elements Monograph Series (2): Water Environment Chemical Elements Analysis [M]. Beijing: China Environmental Science Press. 1996, 291 [張立誠, 佘中盛,章申. 長江水系水環境化學元素系列專著 (2): 水環境化學元素研究. 北京: 中國環境科學出版社. 1996, 291]

[23] Fang T, Zhang X H, Xiao B D, et al. Absorption of heavy metals on suspended particulate matter — taking Yichang section of Changjiang River as an example [J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2001, 10(2): 185—192 [方濤, 張曉華, 肖邦定, 等. 水體懸移質對重金屬吸附規律研究——以長江宜昌段為例. 長江流域資源與環境, 2001, 10(2): 185—192]

[24] Li Q. Study on arsenic, lead, and chromium toxic heavy metals in the Three Gorges Reservoir Region after impoundment [D]. Thesis for Master of Science. Southwest University, Chongqing. 2006 [李倩. 三峽水庫蓄水后水體中有毒重金屬砷鉛鉻研究. 碩士學位論文, 西南大學, 重慶. 2006]

[25] Lü Y B, Gong Z Y, Lian J, et al. Status of water quality in the Three Gorges after the water storage period [J]. Research of Environmental Sciences, 2007, 20(1): 1—6 [呂怡兵, 宮正宇, 連軍, 等. 長江三峽庫區蓄水后水質狀況分析. 環境科學研究, 2007, 20(1): 1—6]

[26] Cao J, Shu W Q, Huang Y M, et al. Pollution status and variation tendency of persistent toxic substances in the Three Gorges Reservoir [J]. Journal of Chengdu Medical College, 2012, 7(1): 2—5 [曹佳, 舒為群, 黃玉明, 等. 三峽庫區及重慶主城區蓄水前后水中持久性有毒物質的污染及變化趨勢. 成都醫學院學報, 2012, 7(1): 2—5]

[27] Wang T J, Yang Q W, Liu X L. Distribution of soluble heavy metal concentration in the water body in Three Gorges Reservoir after its 172 m impoundment [J]. Resources and Environmental in the Yangtze Basin, 2013, 22(9): 1195—1200 [王圖錦, 楊清偉, 劉雪蓮. 三峽庫區 172 m蓄水位實現后干流水體溶解態重金屬含量變化特征. 長江流域資源與環境, 2013, 22(9): 1195—1200]

[28] Yu Y. Characteristics of heavy metals pollution of fish from Three Gorges Reservoir during the initial impoundment [D]. Thesis for Doctor of Science. China Institute of Water Resources & Hydropower Research (IWHR), Beijing. 2013 [余楊. 三峽水庫蓄水初期魚類中重金屬污染研究. 博士學位論文, 中國水利水電科學研究院, 北京. 2013]

[29] Zhang Z, He L, Li J, et al. Analysis of heavy metals of muscle and intestine tissue in fish-in Banan section of Chongqing from Three Gorges Reservoir, China [J]. Polish Journal of Environmental Studies, 2007, 16(6): 949—958

[30] Cai S W, Ni Z H, Li Y F, et al. Heavy metal residues in the muscle of fishes from the rare and endemic fishes national nature reserve in the upper reaches of the Yangtze River,China [J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2011, 18(6): 1352—1357 [蔡深文, 倪朝輝, 李云峰, 等. 長江上游珍稀、特有魚類國家級自然保護區魚體肌肉重金屬殘留調查與分析. 中國水產科學, 2011, 18(6): 1352—1357]

[31] Xu X Q, Qiu C Q, Deng G Q, et al. Chemical-ecological effects of mercury pollution in the Three Gorges Reservoir area [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 1999, 23(3): 197—203 [徐小清, 丘昌強, 鄧冠強, 等. 三峽庫區汞污染的化學生態效應. 水生生物學報, 1999, 23(3): 197—203]

[32] Canli M, Atli G. The relationships between heavy metal (Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Zn) levels and the size of six Mediterranean fish species [J]. Environmental Pollution, 2003, 121(1): 129—136

[33] Meador J P, Ernest D W, Kagley A N. A comparison of the non-essential elements cadmium, mercury, and lead found in fish and sediment from Alaska and California [J]. Science of the Total Environment, 2005, 339(1): 189—205

[34] Zeng L Y, Yan Y L, Xie X J. The concentrations of lead, cadmium and chromium in the fishes from Zhuyang section of the Yangtze River [J]. Freshwater Fisheries, 2012, 42(2): 61—65 [曾樂意, 閆玉蓮, 謝小軍. 長江朱楊江段幾種魚類體內重金屬鉛, 鎘和鉻含量的研究. 淡水漁業, 2012, 42(2): 61—65]

[35] Merian E. Metals and their Compounds in the Environment: Occurrence, Analysis and Biological Relevance [M]. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germany. 1991, 1438

[36] Farkas A, Salánki J, Specziár A. Age-and size-specific patterns of heavy metals in the organs of freshwater fish Abramis brama L. populating a low-contaminated site [J]. Water Research, 2003, 37(5): 959—964

THE ANALYSIS OF HEAVY METALS IN THE MUSCLES AND THE LIVERS OF COREIUS HETERODON AND COREIVS GUICHENOTI AFTER THE IMPOUNDMENT IN THE THREE GORGES RESERVOIR

XIA Yu-Guo1,2, ZHANG Li3, CHEN Si-Bao1,2, PERERA H. A. C. C.1,2, LI Zhong-Jie1, ZHANG Tang-Lin1, YE Shao-Wen1, YUAN Jing1and LIU Jia-Shou1
(1. State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China； 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China； 3. South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China)

In this study, we measured the contents of heavy metals in the muscles and the livers of Coreius heterodon and C. guichenoti of different ages in the upper-, middle-, and down-streams of the Three Gorges Reservoir (TGR). We aimed to clarify the current situation of heavy metal pollutions in the native species in the TGR, and to assess the potential risks in the fish ecosystem and food safety. The concentrations of Mercury (Hg), arsenic (As), lead (Pb), cadmium (Cd), copper (Cu), zinc (Zn) and chromium (Cr) in the muscles and livers of fish were determined with the methods of plasma absorption spectrometry, graphite furnace atomic absorption spectrometry, and atomic fluorescence spectrometry. The concentrations in the muscles of the two fish species were Zn＞Cu＞Cr＞Hg＞As≥Pb＞Cd. In the livers, the orders were Zn＞Cu＞Pb＞Cd＞Cr＞As＞Hg, and Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Hg＞for C. heterodon and C. guichenoti respectively. The concentrations of heavy metals in the livers were significantly higher than that in the muscles (P＜0.05). Overall there was no significant difference in the concentration of each heavy metal between the individuals obtained from different locations, although there were a few exceptions. The concentrations of heavy metals in the muscles-the edible part of fishwere all under the limit according to the National Standards of Aquatic Product Safety. The concentrations of most heavy metals (except for Cd and Pb) in the livers were also in the safe range. These results uncovered the current status of heavy metal pollutions in the two indigenous economic fish species in the TGR, and contributed to better understanding of the quality and safety of the aquatic products in this area.

Coreius heterodon； Coreius guichenoti； Heavy metal； Bioaccumulation； The Three Gorges Reservoir

X171.5

A

1000-3207(2015)05-0861-08

10.7541/2015.114

2015-02-10；

2015-04-13

公益性行業(環保)科研專項(201409037)； 中國長江三峽集團公司科研項目(CT-12-08-01)資助

夏雨果(1988—), 女, 湖北天門人； 博士研究生； 主要從事漁業生態學和魚類資源學研究。E-mail: xiayg2015@126.com

劉家壽，E-mail : jsliu@ihb.ac.cn