第二松花江鱼及蚌汞含量现状及演变规律

1、生态环境 2005, 14(2): 190-194 http:/ Ecology and Environment E-mail: 基金项目：国家自然科学基金项目（40371100） ；国家重点基础研究发展项目（2004CB418502） ；中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX3-SW-437） 作者简介：张磊（1976） ，女，博士研究生，主要研究方向为污染物环境过程及其控制研究。 收稿日期：2004-11-13 第二松花江鱼及蚌汞含量现状及演变规律 张 磊1，2，王起超1，邵志国1，2 1. 中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130012；2. 中国科学院研究生院，北京

2、 100000 摘要：为了解第二松花江在彻底切断汞污染源 20 年后的鱼体汞污染现状，于 20032004 年共采集鱼样 10 种 158 条及蚌样28 个，测定鱼和蚌中的总汞含量，并搜集 20 世纪 70 年代第二松花江鱼样和蚌样的汞污染资料，分析其演变规律。测定表明，各种鱼类的总汞平均含量未达到背景值，有部分样品超标。鱼体汞含量，从上游到中下游，呈增长趋势，之后又向下游递减。该江目前鱼类总汞污染水平主要受沉积汞影响。各种不同鱼类间，底栖鱼类的总 汞含量高于生活在水层中上部的鱼类，肉食性鱼类的汞含量高于杂食性和植食性鱼类。在所测定的鱼类中，只有鲫鱼的汞含量与其体长和体质量有相关关系。所测定的

3、鱼样中，有部分鱼样的总汞含量超过了国家食品卫生标准，这说明第二松花江的汞污染还没有完全消除。 关键词：第二松花江；鱼；汞 中图分类号：X171.5 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2005）02-0190-05松花江的主要支流第二松花江发源于长白山天池，横贯吉林省中部。在上世纪 60 年代初，由于大量含汞工业废水的排入，松花江受到汞和甲基汞的严重污染，成为中国汞污染的典型水体之一。在 70 年代松花江水系汞污染高峰时期，江水中的汞含量高达 5.6 g L-1，底泥中的汞含量为 89.8 mg kg-1，鱼体中的汞含量为 0.922 mg kg-1，沿岸渔民头发中的汞含量平均值为

4、13.5 mg kg-1。 在 1982 年汞污染源被彻底切断前，已有大约5.4 t 甲基汞被排入松花江中。在污染源被切断后，仍有大量的汞沉积在土壤和江底中。沉积在土壤和江底中的汞通过向环境中释放，成为松花江汞污染的主要来源，并在水生食物链中影响处于营养顶级位置的鱼类。 许多学者在上世纪 80 和 90 年代研究了松花江鱼类的汞含量状况13。现在，据 1982 年切断汞污染源，20 多年已经过去了，距上一次系统调查也有13 年了， 因此有必要对松花江鱼类的汞蓄积状况做一次全面的调查研究，以便了解该江中的鱼类是否还有汞超标的可能。 1 材料与方法 1.1 样品的采集 选择沿第二松花江的松花湖、

5、白旗屯、朝阳桥、五家站、松原市、泔水缸 6 个采样点，从 2003 年 8月到 2004 年 9 月， 沿江采样 3 次， 共采集 10 种 （鲤鱼 （ Cyprinus carpio Linnaeus ） ， 草 鱼（Ctenopharyngodon idellus） ， 鲫鱼 （Carassius auratus gibeliv） ， 鲶鱼 （Parasiburus asvtus） ， 蛇鮈 （Saurogobio dabryi ） ， 黄 尾 鲴 （ Xenocypris davidi ） ， 银 鱼（Protosalanx hyalocranius） ，池沼公鱼（Hypomesus o

6、lidus Pallas） ，犬首鮈（Esocidae Reicherti） ，粲鲦158 条鱼样及 28 个蚌样。将所采鱼样放在冰柜内冷冻保存，直到分析测定其肌肉中的总汞含量。 1.2 方法 记录鱼样的种类、长度、质量。将鱼洗净，用滤纸将鱼体表面的水分吸干，取侧线与背鳍之间靠头部的肌肉，去皮， （小鱼除去头、皮、内脏后全用） ，用玛瑙研钵研碎，准确称取 12 g 鱼样。 鱼样中总汞的测定采用 V2O5-HNO3-H2SO4法消化：在称完的鱼样中加入 4 mL HNO3和 2.5 mL H2SO4在沙浴上加热，消化液用 F-732 型测汞仪测定。20%的 SnCl2溶液作为还原剂，11 H2S

7、O4溶液做空白。采用此法测定的总汞含量均为 mg kg-1鲜质量。 1.3 分析质量控制 为了保证监测数据准确、可靠，采取了严格的质量控制：试验所用的 F-732 型测汞仪在测定前进行了校正；主要试剂 KMnO4进行了重结晶提纯；在测定每批样品时，同时测一空白值，共测空白值10 个；测定每批样品时，随机抽取 510%的发样做双平行测定，合格率在 95%以上。 2 结果和讨论 2.1 鱼类总汞污染水平 汞在鱼体内属积累性元素，鱼类生活过程中，张 磊等：第二松花江鱼及蚌汞含量现状及演变规律 191 除直接从水环境中吸附汞、并通过腮吸收后由血液运送到各组织器官外，还通过消化道从食物中吸收而积累。 表

8、 1 中列出了 2003 年 8 月到 2004 年 9 月，沿第二松花江 6 个采样点所采集的 10 种 158 条鱼样的总汞水平及 28 个蚌的总汞含量。如图 1 所示，所测鱼样的总汞含量符合对数正态分布。 2.2 不同年度鱼类总汞水平演变 从图 2 中可以看出从 20 世纪 70 年代初期到2004 年， 第二松花江中鱼类总汞平均含量的变化规律。 19731976 年第二松花江鱼类总汞污染相当严重， 各种鱼类总汞平均含量均高于日本水俣湾 1972年测定结果（0.73 mg kg-1） ，超过我国食品卫生标准（0.3 mg kg-1）1.5 倍以上；19771982 年则下降到 0.5 m

9、g kg-1左右，仍然超标 1 倍左右；1984年以后又降到我国食品卫生标准以下，但仍高于背景含量(0.05 mg kg-1)0.5 倍以上。随着主要工业汞源的治理，总汞的排放量及其输入速率逐渐减低，从而使该江段鱼类的总汞水平逐年下降，但历年累计已经输入江中的汞尚未消除，所以至 90 年代初，在彻底切断汞染源后的 10 多年后，江中各类鱼的总汞平均含量 （0.077 mg kg-1） 仍然高于背景水平。20032004 年测定第二松花江各类鱼体总汞平均含量为 0.087 mg kg-1，低于我国食品卫生标准，略高于 90 年代初鱼体总汞平均含量，未达到松花江流域鱼体总汞含量的背景水平。从鱼类总

10、汞平均含量历年变化趋势来看，到 21 世纪初，第二松花江的鱼体总汞平均含量与 20 世纪 90 年代相比应该呈下降趋势，或接近背景含量。据于常荣4等预测，到 2003 年松花江吉林市至三岔河口江段各种鱼类总汞平均含量应降至 0.0132 mg kg-1。但是本次测定结果显示，该江段鱼类总汞平均含量不仅未达到于常荣预测的含量，高于背景值 1.5 倍左右，甚至还高于 90 年代初的鱼类总汞水平。可能有以下几点因素导致上述结果：本次只测定了 10 种 158 条鱼类样品，样品数目的限制可能导致了测定结果的差异和数据的不可对比性；测定方法技术的不同也可能导致结果的不同。但可以得出的一点结论是， 表 1

11、 第二松花江鱼体中的总汞含量 Table 1 The total mercury content of fish in the Dier Songhua River mg kg-1 采样点 种类 数目 平均值 范围 松花湖 银鱼(Protosalanx hyalocranius) 12 0.02 池沼公鱼(Hypomesus olidus Pallas) 8 0.04 鲶鱼(Parasiburus asvtus) 2 0.11 0.100.12 白旗屯 犬首鮈(Esocidae Reicherti) 15 0.025 0.020.03 鲫鱼(Carassius auratus gibeliv

12、) 2 0.08 朝阳桥 犬首鮈(Esocidae Reicherti) 8 0.02 0.080.32 五家站镇 犬首鮈(Esocidae Reicherti) 13 0.035 0.030.04 草鱼(Ctenopharyngodon idellus) 2 0.085 0.070.10 鲫鱼(Carassius auratus gibeliv) 6 0.45 0.300.66 鲶鱼(Parasiburus asvtus) 3 0.50 0.400.64 蛇鮈(Saurogobio dabryi) 1 0.23 蚌 28 0.021 0.0020.056 松原市 鲶鱼(Parasiburus

13、 asvtus) 3 0.19 0.160.28 鲫鱼(Carassius auratus gibeliv) 5 0.074 0.050.10 黄尾鲴(Xenocypris davidi) 5 0.058 0.030.12 粲鲦 42 0.089 0.020.21 泔水缸 鲤鱼(Cyprinus carpio Linnaeus) 5 0.451 0.0210.11 鲶鱼(Parasiburus asvtus) 2 0.125 0.120.13 鲫鱼(Carassius auratus gibeliv) 12 0.071 0.020.15 蛇鮈(Saurogobio dabryi) 11 0.1

14、1 0.040.17 2.00 1.50 1.00 0.50 0 -0.50 -1.00 60 50 40 30 20 10 0 频数 对数转换值 图 1 鱼体汞含量的频数分布（对数） Fig. 1 The distribution of Hg concentrations of fish 汞含量/(mg kg- 1) 年份 图 2 鱼类汞含量的年度变化趋势 Fig. 2 Fish Hg concentrations in the different years 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1980 1982 19

15、84 1991 1992 2004 192 生态环境 第 14 卷第 2 期（2005 年 3 月） 第二松花江鱼类的总汞平均含量并未如以前所预测的那样至 2004 年降至背景值甚或更低。这说明在彻底切断汞污染源后，原来进入到沉积物中的100 多 t 汞成为第二松花江汞污染的再生污染源，使鱼体的总汞含量在降至一定水平之后，并不像模型所预测的那样呈逐年下降趋势，在彻底治理汞污染的 15 年后其汞污染对人体的危害将不复存在。鱼体汞含量如此变化，可能是由于鱼类自身的生理特性、生活习性、沉积物释放汞的规律、江水中汞含量的变化规律等多种因素造成的。这些都需要在将来的工作中进一步详细研究，以期建立更适合江

16、鱼体内总汞含量变化的预测模型。 2.3 不同江段鱼类总汞污染水平 从图 3 和图 4 可看出，从第二松花江上游到中下游，随着与工业源距离的增加，各种鱼类的总汞平均含量是逐渐增加的；而从中下游到下游，随着与工业源距离的进一步增加，鱼体内汞含量逐渐减小。图 4 表明了各采样点中鲶鱼和鲫鱼的变化趋势。由于第二松花江上游缺少鲶鱼和鲫鱼的资料，因此在图 4 中表现为缺省状态。这表明同一鱼种也存在上述规律。第二松花江各个江段鱼体内总汞含量的这一变化趋势说明，原主要工业汞源已输入江中的汞随着沉积物、悬浮物、江水等逐渐往下游迁移，该江目前鱼类总汞污染水平主要受沉积汞影响。 2.4 不同种鱼类总汞污染水平 由图

17、 5 可见，各种鱼类的平均总汞含量均不相同，由高到低依次为：鲶鱼鲫鱼川丁鲤鱼、草鱼、犬首鮈、粲鲦黄尾鲴蚌。鲶鱼为底层肉食性鱼类，由于原主要工业源排入江中的汞主要沉积于江底，加之鲶鱼的食物链很长，体表无鳞，使其体内累积了较多的汞。鲫鱼和鲤鱼为底层杂食性鱼类，食物链较鲶鱼短，体表有鳞，所以体内积累的汞较鲶鱼少些。由此可以看出，不同鱼类总汞污染水平由高到低依次为： 肉食性鱼类杂食性鱼类植物食性鱼类，底层鱼类中、上层鱼类，无鳞鱼类有鳞鱼类。 2.5 鱼类总汞含量与鱼体长度、质量的相关关系 本文统计了第二松花江中鲶鱼、粲鲦、鲫鱼、鲤鱼、蛇鮈五种鱼体内总汞含量与鱼类长度、质量的相关关系，并做了显著性检验。

18、除鲫鱼外，其它鱼类的总汞含量均与鱼体长度、 质量不相关 （鲶鱼：长度，r =0.315，p=0.375；质量，r=0.023, p=0.949。粲鲦：长度，r=0.082，p=0.609；质量，r=0.071，p=0.659。鲤鱼：长度，r=0.038，p=0.951；质量，r=0.285，p=0.642。蛇鮈：长度，r=0.444，p=0.149；质量，r=0.359，p=0.252） 。鲫鱼总汞含量与鱼体长度、质量呈极显著正相关关系（长度，r=0.658，p0.0001；质量，r=0.743，p0.0001） ，图 6 表示了鲫鱼鱼体总汞含量与其长度、质量的相关关系。导致上述结果的原因目前

19、还不清楚，需要进一步研究证明是鱼的种类不同所致，还是江鱼与湖鱼的差异所致。 0.00.40.5 0.00.7 鲶鱼 鲫鱼 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 松花湖 白旗屯 朝阳桥 五家站 松原市 泔水缸 图 3 不同采样点鱼类的总汞平均值 Fig. 3 Mean Hg concentration of all fish in the different spots 汞含量/(mg kg- 1) 汞汞含量/(mg kg- 1) 松花湖 五家站 松原市 泔水缸 图 4 不同采样点鲶鱼鲫鱼的总汞平均值 Fig. 4 Mean

20、 Hg concentrations of Fish in the different spots 鲶鱼 鲫鱼 鲤鱼 草鱼 狗鱼 粲鲦 蛇鮈 黄尾鲴 蚌 图 5 不同种鱼的总汞平均含量 Fig. 5 Mean Hg concentrations of all kind of fish in the different spots 汞含量/(mg kg- 1) 张 磊等：第二松花江鱼及蚌汞含量现状及演变规律 193 2.6 鱼类总汞污染水平与我国食品卫生标准比较 我国食品卫生标准规定，鱼体内总汞含量不得超过 0.3 mg kg-1。由图 5 可以看出，第二松花江各种鱼类总汞平均含量均未超标。 由

21、表1 中可以看出，除朝阳桥犬首鮈（1 条） ，五家站鲶鱼（3 条）和鲫鱼（6 条）部分总汞含量超标外，其它鱼类均未超标。 超标鱼类数目占样品总量的 6.3%， 其中五家站超标鱼类占超标鱼类总数的 90%，五家站所采鲶鱼全部超标，85.71%的鲫鱼超过国家标准，这说明第二松花江各江段中，位于中下游的五家站的鱼类汞污染是最严重的。 2.7 鱼类总汞污染水平与背景含量的比较 根据以往的研究，确定海龙水库等 14 处基本未受汞污染水域中的鱼类总汞平均含量 0.053 mg kg-1为背景含量。从表 1、图 3 和图 5 可以看出，沿江各采样点除白旗屯外，其余各采样点鱼类的总汞平均含量均超过背景含量；而

22、各种鱼类中，只有黄尾鲴的总汞平均含量在背景含量以下，其它各种鱼类的总汞平均含量均超过了背景含量。 3 结论 本次研究测定了第二松花江从上游到下游共 6个采样点、10 种 158 条鱼样和 28 个蚌样体内的总汞含量。与 20 世纪 90 年代初的数据相比，20032004 年，各种鱼类的总汞平均含量并没有降低，这可能与本次研究所采的鱼类样品数有限有关，但可以肯定的是，第二松花江中各种鱼类的总汞平均含量，并没有像当初预测的那样，到 21 世纪初降到背景值以下。从不同采样点各种鱼类总汞平均水平的比较可以看出，从第二松花江上游到中下游，随着与工业源距离的增加，各种鱼类的总汞平均含量是逐渐增加的，而从

23、中下游到下游，随着与工业源距离的进一步增加，鱼体内汞含量逐渐减小。这一变化趋势说明，原主要工业汞源已输入江中的汞随着沉积物、悬浮物、江水等逐渐往下游迁移，该江目前鱼类总汞污染水平主要受沉积汞影响。各种不同鱼类间，鲶鱼的总汞平均含量最高，这说明在水生食物链中，底栖鱼类的总汞含量高于生活在水层中上部的鱼类，肉食性鱼类的汞含量高于杂食性和植食性鱼类。在所测定的鱼类中，只有鲫鱼的汞含量与其体长和体质量有相关关系，导致这种结果的原因还需在进一步的深入研究。本次测定的鱼样中，有部分鱼样的总汞含量超过了国家食品卫生标准，这说明第二松花江的汞污染还没有完全消除。 参考文献： 1 于常荣, 梁冬梅, 曹喆, 等

24、. 松花江鱼类汞污染现状研究J. 环境科学, 1994, 15(4): 3538. YU CH R, LIANG D M, CAO Z, et al. The study on the status of mercury contamination in fish in the Songhua riverJ. Environmental Sciences, 1994, 5(4): 3538. 2 于常荣, 郝颖, 梁冬梅, 等. 松花江鱼类肌肉中污染物的分析监测J. 环境科学研究, 1995, 8(3): 2530. YU CH R, HAO Y, LIANG D M, et al. Stud

25、y of pollutants in the muscle of fishes in Songhua RiverJ. Research on the Environmental Sciences, 1995, 8(3): 2530. 3 卢晏生, 翟平阳, 陈惠, 等. 松花江鱼体内汞的残留水平J. 水产学杂志, 1999, 12(2): 7480. LU Y SH,ZHAI P Y,CHEN H, et al. Residue levels of mercury in fishes of the Songhua RiverJ. Chinese Journal of Fisheries, 1999, 12(2): 7480. 4 于常荣, 于宏兵, 梁冬梅, 等. 松花江鱼类总汞与甲基汞污染趋势预测J. 海洋湖沼通报, 1994(1): 6873. YU CH R, YU H B, LIANG D M, et al. Prediction of the trend of total mercury and methyl mercury pollution of the fishes in the Songhua Riv