论文部分内容阅读
微量元素污染是我国近海污染的主要途径之一,微量元素砷(As)在海洋环境中和生物体中含量不断增加,其对消费者的潜在威胁正在增加。因此,研究As在鱼类体内的生物累积,食物链中转移(生物可利用性)和在鱼体中转化解毒机理,具有重要意义和价值。
本文对采自中国沿海的29种海洋野生鱼类肌肉组织中的12种微量元素和2种稳定同位素(δ13C和δ15N)进行了大规模调查。结果表明,微量元素水平存在显著的种间差异。Al、As、Cd、Cr、Fe、Ni和Pb空间变化明显,而Ag、Cu、Mo、Se和Zn空间变化不明显。珠江口鱼类肌肉组织中Al、Cr、Ni和Pb含量最高,而中国的最南方(海口)鱼类肌肉组织中Al、Fe和Pb含量最低。对数转化的微量元素浓度与δ15N和δ13C之间不存在相关性,表明这些微量元素在鱼体内没有被生物放大。所计算的10种微量元素的危险商值(HQ)均小于1,因此通过消费海洋野生鱼类所摄入的微量元素不足以对人体健康产生危害。
As是一种普遍存在的有毒类金属元素,它的毒性引起广泛关注。我国近海一些海洋鱼类已受到As的污染。然而,As在海洋鱼体内的生物动力学和生物累积途径仍知之甚少。本研究采取放射性同位素示踪技术量化了As(Ⅴ)在海洋鱼类细鳞鯻(Teraponjarbua)体内的溶解态吸收、食物相吸收及其排泄。在水相暴露0.5-50μg/L范围内,溶解态吸收的As与其在水体中的浓度线性相关,溶解态吸收率常数为0.0015L/g/d。当喂食细鳞鯻桡足类动物、蛤类、被捕食性鱼类或人工饵料时,As的同化效率(AEs)很低,仅为3.1-7.4%,并且As的同化效率与As在人工饵料中的浓度没有相关性。食物相暴露后,As在鱼体内的排出率常数为0.03d-1。模型计算表明,食物相吸收是鱼体对As生物累积的主要途径,而且水相和食物相吸收的相应贡献不仅与被捕食者的生物浓缩因子(BCF)有关,而且与鱼体的总摄入率有关。本研究表明细鳞鯻对As(Ⅴ)的生物可利用性很低。
同时,本文研究了水相和食物相无机As[As(Ⅲ)和As(Ⅴ)]对细鳞鯻10d暴露后的生物转化。将鱼类喂食As同位素标记的人工饵料[50、150和500μgAs(Ⅲ)或As(Ⅴ)/g(干重)],同时进行水相暴露100μg/LAs(Ⅲ)或As(Ⅴ),暴露后比较鱼体的生长和无机As的生物转化。在10d的暴露期内,无机As水相和食物相暴露对鱼体生长没有显著性影响。As的生物累积很低而且与无机As的暴露浓度不成比例。结果表明,水相和食物相中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)快速转化为无毒的砷甜菜碱(AsB,89-97%)。无机As暴露后,细鳞鯻形成了相应的解毒策略,将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ),随后甲基化为无毒的有机As形态,而且伴随金属硫因蛋白的产生。本研究阐明As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对海洋鱼类无潜在的毒害。