合肥夜虾nycicusnycicycicycicycicycicycicycicycicycioraxnycicycicyciorax鸟类重金属富集特征

合肥夜虾nycicusnycicycicycicycicycicycicycicycicycioraxnycicycicyciorax鸟类重金属富集特征

重金属pb、cd和cr的毒性作用是明显的。这些物质可通过食物链产生生物效应。近年来，湿地生态系统污染日益严重，重金属集中的研究引起了人们的广泛关注。【8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18和19】。山羊和其他水鸟是湿地生态系统的高级捕食者。体内存在高度积聚的富有成效的浓度。作为重金属污染的指示生物，它可以进行生物监测，对环境报警也很重要。重金属污染物在水鸟体内的富集,因器官和组织而异.一些重金属沉积于骨骼等组织,呈现较高的富集浓度,一些则在羽毛或卵壳中表现较高的富集量,通过羽毛以及卵壳等途径排出体外,这些生命活动在一定范围内调节了重金属在体内的浓度.因此,在进行鹭类等水鸟的生物监测研究时,通常用鸟卵、羽毛等进行检测,而且这些途径在实践中证明是有效的.成鸟体内污染物来源于周围环境中的食物资源.对于一些活动范围较大鹭类,非繁殖期其活动的范围相对不固定,尤其是一些迁徙的鹭类,体内污染物的来源更为广泛.因此,用水鸟去评价一个地区的污染状况时,必须考虑生活史中食物的来源.鸟类繁殖季节的活动局限在一定的范围内(家域),雏鸟体内富集的污染物完全来源于某一特定的范围内.因此,研究雏鸟体内重金属污染物的富集特征,对于开展生物监测具有积极意义.作者以合肥地区夜鹭(Nycticoraxnycticorax)雏鸟作为研究对象,了解常见的重金属污染物Cd、Pb和Cr在雏鸟体内的富集特征,为开展重金属的生物监测提供依据.1材料和方法1.1夜鹭的分布、形态特征样品采集于合肥市阚集林区.采集地点位于合肥市东部的低山丘陵带鹭类集群营巢地,海拔约200m,巢区为针阔混交林,5-10月份其周围为水稻田,鹭类食物资源丰富,每年大群的鹭类前往林中营巢繁殖.样品采集于2004年5月中旬,收集繁殖期跌落于地面上的夜鹭雏鸟,从中选择10只没有腐烂个体,室内进行度量衡记录.通过观察形态特征,与本地夜鹭的发育模式相对照,确定雏鹭日龄.1.2整理织物的制备解剖死鹭,分离出胫骨、肝脏、心脏、肾脏、肌肉、胃等组织器官,拔取部分羽毛,用蒸馏水、去离子水清洗,分别置于洁净的称量瓶中,然后放入恒温烘箱内,在(105±5)℃下烘至恒重,取出后在研钵中研磨至粉末状,称量后将称量瓶存放于聚乙烯瓶中并置于干燥器中待测.1.3浓hno3、hclo4的消化、消化样品在测定分析前采用湿法消化,称取样品0.5g左右置于洁净的烧杯中,每只烧杯中加入16mL的浓HNO3(优级纯)、6mL的HClO4(优级纯)进行消化,消化完毕后,用25mL容量瓶定容待测.1.4cd、pb、cr的测定样品中Cd、Pb、Cr等重金属的测定采用原子吸收法,其中Cd、Pb的测定使用TAS-986原子吸收光谱仪.壳中Cd、Pb的测定采用火焰法,内容物中Cd、Pb的测定采用石墨炉法.Cr的测定使用美国LEEMAN公司PLASMA-SPECICP-ACS原子吸收光谱仪.检测限为0.001μg·mL-1.1.5重金属富集量的确定及动态检测数据用SPSS8.0软件进行处理,通过t-检验和单因素方差分析(ANOVA),确定重金属在组织之间,以及组织中三种重金属之间的富集量差别.2结果2.1夜鹭鸟类重金属cd和pb的富集及分配重金属Cr在夜鹭雏鸟各组织样品中的检出率都为100%,各组织重金属污染物富集的程度为:肾脏>胃>骨骼>肌肉>心脏>肝脏>羽毛.肾脏中的富集浓度最高,平均富集浓度为47.60μg·g-1,羽毛的平均富集量为24.51μg·g-1.7种组织中Cr的富集水平差异极其显著(F=4.673,dfA=6,dfE=63,P=0.001).重金属Cd在夜鹭雏鸟各组织样品中的检出率相差很大,在心脏中没有被检出,在羽毛中100%被检出,检出率从高到低依次为:羽毛>肝脏>胃、骨骼>肾脏、肌肉>心脏.羽毛中富集量最高,为0.03μg·g-1,骨骼、肝脏、肾脏、心脏、肌肉中的富集量最低,不超过0.01μg·g-1.7种组织中Cd富集量的差异不显著(F=1.845,dfA=6,dfE=63,P=0.105).重金属Pb在各组织样品中都100%被检出.肾脏中的含量最高,为3.53μg·g-1,肌肉中最低,仅为1.51μg·g-1,组织富集水平从高到低依次为:肾脏>胃>心脏>骨骼>羽毛>肝脏>肌肉.7种组织Pb的富集量差异极其显著(F=7.706,dfA=6,dfE=63,P=0.000).2.2cd在心脏组织中的富集情况就同一组织中三种重金属的富集情况来看,夜鹭雏鸟骨骼组织中Cr和Pb的检出率都为100%,Cd的检出率较低,仅30%;羽毛组织中重金属的检出率为100%;肝脏、肾脏、心脏、肌肉和胃中Cr和Pb的检出率都达100%,而Cd检出率都较低,不超过50%,在心脏中没有检出.各组织的重金属富集量顺序都为:Cr>Pb>Cd.各组织中三种重金属的富集量差异都极显著(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;肾脏:F=78.905,dfA=2,dfE=27,P=0.000;肝脏:F=106.271,dfA=2,dfE=27,P=0.000;心脏:F=61.599,dfA=2,dfE=27,P=0.000).3夜鹭和鸟类的重金属富集状况生物监测不仅可以体现环境重金属污染物对生物产生的综合效应,而且由于生物的富集作用,能够检测到一些小剂量甚至是痕量的重金属,从而克服了化学监测连续取样的局限性.在用鹭类等水鸟进行生物监测时,往往通过成鸟羽毛和组织样品,以及鸟卵样品进行污染物检测.夜鹭在我国分布较为广泛,在长江中下游整个冬季处于游荡状态,在合肥地区,有一部分是留鸟,林中集群繁殖.鸟类在幼鸟后期、繁殖前期和繁殖后期有一个换毛期,体羽部分或全部更新.据作者1996年在合肥地区的野外观察,夜鹭雏鸟5日龄廓羽开始出芽,到32日龄体羽发育基本完全,大约历时27d左右.羽毛是皮肤的衍生物,其中的污染物是在羽毛形成过程中富集的,羽毛形成后,体内从食物中富集的污染物只能体现在下次生长出来的羽毛中.成鹭在来年繁殖季节,通常是在初春时到达繁殖地之前就换上婚羽.因此,羽毛中的污染物难以体现繁殖地的污染状况.鸟卵在鸟体也有一形成的过程,即经过卵巢中发育和营养蓄积、输卵管中的蛋白分泌和子宫中的卵壳和卵膜的分泌过程,这一过程到来年繁殖时大约经历一年的时间.卵壳是在受精之后开始形成,卵蛋白部分和卵壳形成的时间相对短一些.因此,繁殖期在成鸟体羽和组织以及卵中检测到的浓度不能完全说明其当前所处环境的污染状况.夜鹭繁殖季节,集群于林中繁殖,育雏的食物来源于周围的湿地中,因此,雏鸟体的营养蓄积全部来源于当地,若不计从卵中蓄积的重金属污染物(卵中进入雏体的这部分污染物相对于20日龄以后的雏鸟来说,所占的比例较小),雏鸟体的重金属等污染物也来源于本地,用鹭类幼雏来检测污染物,相对来说更具有实际意义.合肥地区地处江淮丘陵地带,景观主要以沟渠、水塘以及水稻田为主.夜鹭的主要食物是鱼类、两栖类和虾类,克氏螯虾在合肥地区湿地中分布的数量较多,是鹭类育雏期的主要食物之一.雏鸟主要以可消化的肌肉为营养,不能消化的几丁质外骨骼都被吐出,巢地中地面上到处可见大量的外骨骼.与食物链上克氏螯虾相比,雏鸟体内的Cr的浓度高于克氏螯虾整体平均富集量(10.53倍),Cr和Pb远高于克氏螯虾肌肉中的富集水平(分别为24.67和6.16倍)(表2).10只雏鸟的平均日龄为24.3(20～27)d,个体生物量为402.6g,重金属蓄积量为Cr41.7mg·g-1、Cd0.01mg·g-1、Pb2.28μg·g-1干重,日平均富集量为Cr1.72mg·g-1·d-1、Cd4×10-4mg·g-1·d-1、Pb0.09μg·g-1·d-1干重.比较羽毛和7个部位全部样品的三种重金属含量,综合表明,Cr和Cd在二者之间的差异显著(tCr=2.315,dfCr=78,PCr=0.023;tCd=-2.254,dfCd=12.64,PCd=0.043),而Pb的差异不显著(t=1.263,df=78,P=0.210),因此,羽毛样品检测Pb比检测其他两种重金属更能代表雏鸟体内总体的Pb污染水平.4种组织中重金属pb和crpb在体内的富集情况(1)重金属Cr在所有的组织样品中全部被检出,富集顺序为:肾脏>胃>骨骼>肌肉>心脏>肝脏>羽毛.7种组织中Cr的富集水平差异极其显著.(2)重金属Cd在夜鹭雏鸟各组织样品中的检出率相差很大,在心脏中没有被检出,在羽毛中100%被检出,检出率由高到低顺序为:羽毛>肝脏>胃、骨骼>肾脏、肌肉>心脏.7种组织中Cd