斑海豹毛發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大連市水產技術推廣總站，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稱，共有13屬18種。中國有3種海豹，分別為斑海豹、環斑海豹、髯海豹。其中，斑海豹是中國鰭足類動物中數量最多的一種，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[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]，待到哺乳期結束，仔獸脫換胎毛后開始獨立生活。斑海豹除繁殖、換毛季節到浮冰或岸邊外，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，中國野生斑海豹數量下降很快[12－14]。因為環境惡化、過多獵捕、海洋污染等嚴重影響了斑海豹繁殖棲息環境，斑海豹種群數量減少，其生存受到極大威脅[1，2，5，7，15－17]。 目前，斑海豹種群數量已下降到瀕危程度，危及種群的延續能力，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，1997年經國務院批準晉升為國家級大連斑海豹自然保護區。2021年2月，新調整的《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，如今斑海豹種群數量僅在2 000頭左右[20]。除了保護野生動物的生存棲息環境以外，人工飼養也是一種重要的保護手段，但是人工喂養的食物與野生自然環境中的食物存在較大差異，直接影響著人工飼養的野生動物的生長發育和健康。

本文測定了人工飼養條件下斑海豹毛發中元素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的8只斑海豹仔獸的毛發（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（優級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、硝酸（優級純，國藥集團化學試劑有限公司）、硝酸（優級純，德國默克公司）、高氯酸（優級純，默克股份兩合公司）、鹽酸（優級純，國藥集團化學試劑有限公司）；30%過氧化氫（優級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、氫氧化鈉（優級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）、抗壞血酸（優級純，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 結果與分析

2.1 斑海豹毛發中不同元素含量及回收率

由表4可知，斑海豹毛發中元素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 斑海豹仔獸毛發中不同元素含量測定結果

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中微量元素含量差異

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

表6 斑海豹毛發中微量元素含量方差分析

表7 斑海豹毛發中微量元素含量Pearson相關性分析

由表6可知，不同體長的斑海豹，其毛發中元素Pb 含量差異極顯著（P＜0.01），而不同性別、體質量的斑海豹，其毛發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，斑海豹毛發中元素Cu含量與其體質量成極顯著負相關（P＜0.01），元素 Pb、Cd、Cr含量均與其體長成極顯著正相關（P＜0.01），且元素 Pb、Cd、Cr含量之間也成顯著或極顯著正相關。

3 結論與討論

本文測定了人工飼養條件下斑海豹毛發中元素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育和健康狀況提供參考。

結果表明，斑海豹毛發中元素 Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg含量測定結果值的數量級相同或相近，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相關性分析得知，不同體長的斑海豹，其毛發中元素Pb含量差異極顯著（P＜0.01）；而不同性別、體質量的斑海豹，其毛發中各微量元素含量間差異未達到顯著水平（P＞0.05）。斑海豹毛發中元素Cu含量與其體質量成極顯著負相關（P＜0.01），元素 Pb、Cd、Cr含量均與其體長成極顯著正相關（P＜0.01），且元素 Pb、Cd、Cr含量之間也成顯著或極顯著正相關。

斑海豹毛發微量元素含量測定結果與人類毛發類似，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。斑海豹數量稀少，標本數量較少，可以用來進行對比分析的研究缺少，后續仍需要進行更深入、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育和健康狀況。這將對斑海豹保護有著非常重要的意義。