合肥夜蝦nycicusnycicycicycicycicycicycicycicycicycioraxnycicycicyciorax鳥類重金屬富集特征

重金屬pb、cd和cr的毒性作用是明顯的。這些物質(zhì)可通過(guò)食物鏈產(chǎn)生生物效應(yīng)。近年來(lái)，濕地生態(tài)系統(tǒng)污染日益嚴(yán)重，重金屬集中的研究引起了人們的廣泛關(guān)注?！?、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18和19】。山羊和其他水鳥是濕地生態(tài)系統(tǒng)的高級(jí)捕食者。體內(nèi)存在高度積聚的富有成效的濃度。作為重金屬污染的指示生物，它可以進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)，對(duì)環(huán)境報(bào)警也很重要。重金屬污染物在水鳥體內(nèi)的富集,因器官和組織而異.一些重金屬沉積于骨骼等組織,呈現(xiàn)較高的富集濃度,一些則在羽毛或卵殼中表現(xiàn)較高的富集量,通過(guò)羽毛以及卵殼等途徑排出體外,這些生命活動(dòng)在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)了重金屬在體內(nèi)的濃度.因此,在進(jìn)行鷺類等水鳥的生物監(jiān)測(cè)研究時(shí),通常用鳥卵、羽毛等進(jìn)行檢測(cè),而且這些途徑在實(shí)踐中證明是有效的.成鳥體內(nèi)污染物來(lái)源于周圍環(huán)境中的食物資源.對(duì)于一些活動(dòng)范圍較大鷺類,非繁殖期其活動(dòng)的范圍相對(duì)不固定,尤其是一些遷徙的鷺類,體內(nèi)污染物的來(lái)源更為廣泛.因此,用水鳥去評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)的污染狀況時(shí),必須考慮生活史中食物的來(lái)源.鳥類繁殖季節(jié)的活動(dòng)局限在一定的范圍內(nèi)(家域),雛鳥體內(nèi)富集的污染物完全來(lái)源于某一特定的范圍內(nèi).因此,研究雛鳥體內(nèi)重金屬污染物的富集特征,對(duì)于開展生物監(jiān)測(cè)具有積極意義.作者以合肥地區(qū)夜鷺(Nycticoraxnycticorax)雛鳥作為研究對(duì)象,了解常見(jiàn)的重金屬污染物Cd、Pb和Cr在雛鳥體內(nèi)的富集特征,為開展重金屬的生物監(jiān)測(cè)提供依據(jù).1材料和方法1.1夜鷺的分布、形態(tài)特征樣品采集于合肥市闞集林區(qū).采集地點(diǎn)位于合肥市東部的低山丘陵帶鷺類集群營(yíng)巢地,海拔約200m,巢區(qū)為針闊混交林,5-10月份其周圍為水稻田,鷺類食物資源豐富,每年大群的鷺類前往林中營(yíng)巢繁殖.樣品采集于2004年5月中旬,收集繁殖期跌落于地面上的夜鷺雛鳥,從中選擇10只沒(méi)有腐爛個(gè)體,室內(nèi)進(jìn)行度量衡記錄.通過(guò)觀察形態(tài)特征,與本地夜鷺的發(fā)育模式相對(duì)照,確定雛鷺日齡.1.2整理織物的制備解剖死鷺,分離出脛骨、肝臟、心臟、腎臟、肌肉、胃等組織器官,拔取部分羽毛,用蒸餾水、去離子水清洗,分別置于潔凈的稱量瓶中,然后放入恒溫烘箱內(nèi),在(105±5)℃下烘至恒重,取出后在研缽中研磨至粉末狀,稱量后將稱量瓶存放于聚乙烯瓶中并置于干燥器中待測(cè).1.3濃hno3、hclo4的消化、消化樣品在測(cè)定分析前采用濕法消化,稱取樣品0.5g左右置于潔凈的燒杯中,每只燒杯中加入16mL的濃HNO3(優(yōu)級(jí)純)、6mL的HClO4(優(yōu)級(jí)純)進(jìn)行消化,消化完畢后,用25mL容量瓶定容待測(cè).1.4cd、pb、cr的測(cè)定樣品中Cd、Pb、Cr等重金屬的測(cè)定采用原子吸收法,其中Cd、Pb的測(cè)定使用TAS-986原子吸收光譜儀.殼中Cd、Pb的測(cè)定采用火焰法,內(nèi)容物中Cd、Pb的測(cè)定采用石墨爐法.Cr的測(cè)定使用美國(guó)LEEMAN公司PLASMA-SPECICP-ACS原子吸收光譜儀.檢測(cè)限為0.001μg·mL-1.1.5重金屬富集量的確定及動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)用SPSS8.0軟件進(jìn)行處理,通過(guò)t-檢驗(yàn)和單因素方差分析(ANOVA),確定重金屬在組織之間,以及組織中三種重金屬之間的富集量差別.2結(jié)果2.1夜鷺鳥類重金屬cd和pb的富集及分配重金屬Cr在夜鷺雛鳥各組織樣品中的檢出率都為100%,各組織重金屬污染物富集的程度為:腎臟>胃>骨骼>肌肉>心臟>肝臟>羽毛.腎臟中的富集濃度最高,平均富集濃度為47.60μg·g-1,羽毛的平均富集量為24.51μg·g-1.7種組織中Cr的富集水平差異極其顯著(F=4.673,dfA=6,dfE=63,P=0.001).重金屬Cd在夜鷺雛鳥各組織樣品中的檢出率相差很大,在心臟中沒(méi)有被檢出,在羽毛中100%被檢出,檢出率從高到低依次為:羽毛>肝臟>胃、骨骼>腎臟、肌肉>心臟.羽毛中富集量最高,為0.03μg·g-1,骨骼、肝臟、腎臟、心臟、肌肉中的富集量最低,不超過(guò)0.01μg·g-1.7種組織中Cd富集量的差異不顯著(F=1.845,dfA=6,dfE=63,P=0.105).重金屬Pb在各組織樣品中都100%被檢出.腎臟中的含量最高,為3.53μg·g-1,肌肉中最低,僅為1.51μg·g-1,組織富集水平從高到低依次為:腎臟>胃>心臟>骨骼>羽毛>肝臟>肌肉.7種組織Pb的富集量差異極其顯著(F=7.706,dfA=6,dfE=63,P=0.000).2.2cd在心臟組織中的富集情況就同一組織中三種重金屬的富集情況來(lái)看,夜鷺雛鳥骨骼組織中Cr和Pb的檢出率都為100%,Cd的檢出率較低,僅30%;羽毛組織中重金屬的檢出率為100%;肝臟、腎臟、心臟、肌肉和胃中Cr和Pb的檢出率都達(dá)100%,而Cd檢出率都較低,不超過(guò)50%,在心臟中沒(méi)有檢出.各組織的重金屬富集量順序都為:Cr>Pb>Cd.各組織中三種重金屬的富集量差異都極顯著(骨骼:F=208.522,dfA=2,dfE=27,P=0.000;肌肉:F=159.505,dfA=2,dfE=27,P=0.000;羽毛:F=240.684,dfA=2,dfE=27,P=0.000;胃:F=37.478,dfA=2,dfE=27,P=0.000;腎臟:F=78.905,dfA=2,dfE=27,P=0.000;肝臟:F=106.271,dfA=2,dfE=27,P=0.000;心臟:F=61.599,dfA=2,dfE=27,P=0.000).3夜鷺和鳥類的重金屬富集狀況生物監(jiān)測(cè)不僅可以體現(xiàn)環(huán)境重金屬污染物對(duì)生物產(chǎn)生的綜合效應(yīng),而且由于生物的富集作用,能夠檢測(cè)到一些小劑量甚至是痕量的重金屬,從而克服了化學(xué)監(jiān)測(cè)連續(xù)取樣的局限性.在用鷺類等水鳥進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)時(shí),往往通過(guò)成鳥羽毛和組織樣品,以及鳥卵樣品進(jìn)行污染物檢測(cè).夜鷺在我國(guó)分布較為廣泛,在長(zhǎng)江中下游整個(gè)冬季處于游蕩狀態(tài),在合肥地區(qū),有一部分是留鳥,林中集群繁殖.鳥類在幼鳥后期、繁殖前期和繁殖后期有一個(gè)換毛期,體羽部分或全部更新.據(jù)作者1996年在合肥地區(qū)的野外觀察,夜鷺雛鳥5日齡廓羽開始出芽,到32日齡體羽發(fā)育基本完全,大約歷時(shí)27d左右.羽毛是皮膚的衍生物,其中的污染物是在羽毛形成過(guò)程中富集的,羽毛形成后,體內(nèi)從食物中富集的污染物只能體現(xiàn)在下次生長(zhǎng)出來(lái)的羽毛中.成鷺在來(lái)年繁殖季節(jié),通常是在初春時(shí)到達(dá)繁殖地之前就換上婚羽.因此,羽毛中的污染物難以體現(xiàn)繁殖地的污染狀況.鳥卵在鳥體也有一形成的過(guò)程,即經(jīng)過(guò)卵巢中發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)蓄積、輸卵管中的蛋白分泌和子宮中的卵殼和卵膜的分泌過(guò)程,這一過(guò)程到來(lái)年繁殖時(shí)大約經(jīng)歷一年的時(shí)間.卵殼是在受精之后開始形成,卵蛋白部分和卵殼形成的時(shí)間相對(duì)短一些.因此,繁殖期在成鳥體羽和組織以及卵中檢測(cè)到的濃度不能完全說(shuō)明其當(dāng)前所處環(huán)境的污染狀況.夜鷺?lè)敝臣竟?jié),集群于林中繁殖,育雛的食物來(lái)源于周圍的濕地中,因此,雛鳥體的營(yíng)養(yǎng)蓄積全部來(lái)源于當(dāng)?shù)?若不計(jì)從卵中蓄積的重金屬污染物(卵中進(jìn)入雛體的這部分污染物相對(duì)于20日齡以后的雛鳥來(lái)說(shuō),所占的比例較小),雛鳥體的重金屬等污染物也來(lái)源于本地,用鷺類幼雛來(lái)檢測(cè)污染物,相對(duì)來(lái)說(shuō)更具有實(shí)際意義.合肥地區(qū)地處江淮丘陵地帶,景觀主要以溝渠、水塘以及水稻田為主.夜鷺的主要食物是魚類、兩棲類和蝦類,克氏螯蝦在合肥地區(qū)濕地中分布的數(shù)量較多,是鷺類育雛期的主要食物之一.雛鳥主要以可消化的肌肉為營(yíng)養(yǎng),不能消化的幾丁質(zhì)外骨骼都被吐出,巢地中地面上到處可見(jiàn)大量的外骨骼.與食物鏈上克氏螯蝦相比,雛鳥體內(nèi)的Cr的濃度高于克氏螯蝦整體平均富集量(10.53倍),Cr和Pb遠(yuǎn)高于克氏螯蝦肌肉中的富集水平(分別為24.67和6.16倍)(表2).10只雛鳥的平均日齡為24.3(20～27)d,個(gè)體生物量為402.6g,重金屬蓄積量為Cr41.7mg·g-1、Cd0.01mg·g-1、Pb2.28μg·g-1干重,日平均富集量為Cr1.72mg·g-1·d-1、Cd4×10-4mg·g-1·d-1、Pb0.09μg·g-1·d-1干重.比較羽毛和7個(gè)部位全部樣品的三種重金屬含量,綜合表明,Cr和Cd在二者之間的差異顯著(tCr=2.315,dfCr=78,PCr=0.023;tCd=-2.254,dfCd=12.64,PCd=0.043),而Pb的差異不顯著(t=1.263,df=78,P=0.210),因此,羽毛樣品檢測(cè)Pb比檢測(cè)其他兩種重金屬更能代表雛鳥體內(nèi)總體的Pb污染水平.4種組織中重金屬pb和crpb在體內(nèi)的富集情況(1)重金屬Cr在所有的組織樣品中全部被檢出,富集順序?yàn)?腎臟>胃>骨骼>肌肉>心臟>肝臟>羽毛.7種組織中Cr的富集水平差異極其顯著.(2)重金屬Cd在夜鷺雛鳥各組織樣品中的檢出率相差很大,在心臟中沒(méi)有被檢出,在羽毛中100%被檢出,檢出率由高到低順序?yàn)?羽毛>肝臟>胃、骨骼>腎臟、肌肉>心臟.7種組織中Cd