第二松花江魚及蚌汞含量現(xiàn)狀及演變規(guī)律

1、生態(tài)環(huán)境 2005, 14(2): 190-194 http:/ Ecology and Environment E-mail: 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40371100） ；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展項(xiàng)目（2004CB418502） ；中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目（KZCX3-SW-437） 作者簡(jiǎn)介：張磊（1976） ，女，博士研究生，主要研究方向?yàn)槲廴疚锃h(huán)境過(guò)程及其控制研究。 收稿日期：2004-11-13 第二松花江魚及蚌汞含量現(xiàn)狀及演變規(guī)律 張 磊1，2，王起超1，邵志國(guó)1，2 1. 中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，吉林 長(zhǎng)春 130012；2. 中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京

2、 100000 摘要：為了解第二松花江在徹底切斷汞污染源 20 年后的魚體汞污染現(xiàn)狀，于 20032004 年共采集魚樣 10 種 158 條及蚌樣28 個(gè)，測(cè)定魚和蚌中的總汞含量，并搜集 20 世紀(jì) 70 年代第二松花江魚樣和蚌樣的汞污染資料，分析其演變規(guī)律。測(cè)定表明，各種魚類的總汞平均含量未達(dá)到背景值，有部分樣品超標(biāo)。魚體汞含量，從上游到中下游，呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，之后又向下游遞減。該江目前魚類總汞污染水平主要受沉積汞影響。各種不同魚類間，底棲魚類的總 汞含量高于生活在水層中上部的魚類，肉食性魚類的汞含量高于雜食性和植食性魚類。在所測(cè)定的魚類中，只有鯽魚的汞含量與其體長(zhǎng)和體質(zhì)量有相關(guān)關(guān)系。所測(cè)定的

3、魚樣中，有部分魚樣的總汞含量超過(guò)了國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，這說(shuō)明第二松花江的汞污染還沒(méi)有完全消除。 關(guān)鍵詞：第二松花江；魚；汞 中圖分類號(hào)：X171.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-2175（2005）02-0190-05松花江的主要支流第二松花江發(fā)源于長(zhǎng)白山天池，橫貫吉林省中部。在上世紀(jì) 60 年代初，由于大量含汞工業(yè)廢水的排入，松花江受到汞和甲基汞的嚴(yán)重污染，成為中國(guó)汞污染的典型水體之一。在 70 年代松花江水系汞污染高峰時(shí)期，江水中的汞含量高達(dá) 5.6 g L-1，底泥中的汞含量為 89.8 mg kg-1，魚體中的汞含量為 0.922 mg kg-1，沿岸漁民頭發(fā)中的汞含量平均值為

4、13.5 mg kg-1。 在 1982 年汞污染源被徹底切斷前，已有大約5.4 t 甲基汞被排入松花江中。在污染源被切斷后，仍有大量的汞沉積在土壤和江底中。沉積在土壤和江底中的汞通過(guò)向環(huán)境中釋放，成為松花江汞污染的主要來(lái)源，并在水生食物鏈中影響處于營(yíng)養(yǎng)頂級(jí)位置的魚類。 許多學(xué)者在上世紀(jì) 80 和 90 年代研究了松花江魚類的汞含量狀況13?，F(xiàn)在，據(jù) 1982 年切斷汞污染源，20 多年已經(jīng)過(guò)去了，距上一次系統(tǒng)調(diào)查也有13 年了， 因此有必要對(duì)松花江魚類的汞蓄積狀況做一次全面的調(diào)查研究，以便了解該江中的魚類是否還有汞超標(biāo)的可能。 1 材料與方法 1.1 樣品的采集 選擇沿第二松花江的松花湖、

5、白旗屯、朝陽(yáng)橋、五家站、松原市、泔水缸 6 個(gè)采樣點(diǎn)，從 2003 年 8月到 2004 年 9 月， 沿江采樣 3 次， 共采集 10 種 （鯉魚 （ Cyprinus carpio Linnaeus ） ， 草 魚（Ctenopharyngodon idellus） ， 鯽魚 （Carassius auratus gibeliv） ， 鯰魚 （Parasiburus asvtus） ， 蛇鮈 （Saurogobio dabryi ） ， 黃 尾 鲴 （ Xenocypris davidi ） ， 銀 魚（Protosalanx hyalocranius） ，池沼公魚（Hypomesus o

6、lidus Pallas） ，犬首鮈（Esocidae Reicherti） ，粲鰷158 條魚樣及 28 個(gè)蚌樣。將所采魚樣放在冰柜內(nèi)冷凍保存，直到分析測(cè)定其肌肉中的總汞含量。 1.2 方法 記錄魚樣的種類、長(zhǎng)度、質(zhì)量。將魚洗凈，用濾紙將魚體表面的水分吸干，取側(cè)線與背鰭之間靠頭部的肌肉，去皮， （小魚除去頭、皮、內(nèi)臟后全用） ，用瑪瑙研缽研碎，準(zhǔn)確稱取 12 g 魚樣。 魚樣中總汞的測(cè)定采用 V2O5-HNO3-H2SO4法消化：在稱完的魚樣中加入 4 mL HNO3和 2.5 mL H2SO4在沙浴上加熱，消化液用 F-732 型測(cè)汞儀測(cè)定。20%的 SnCl2溶液作為還原劑，11 H2S

7、O4溶液做空白。采用此法測(cè)定的總汞含量均為 mg kg-1鮮質(zhì)量。 1.3 分析質(zhì)量控制 為了保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，采取了嚴(yán)格的質(zhì)量控制：試驗(yàn)所用的 F-732 型測(cè)汞儀在測(cè)定前進(jìn)行了校正；主要試劑 KMnO4進(jìn)行了重結(jié)晶提純；在測(cè)定每批樣品時(shí)，同時(shí)測(cè)一空白值，共測(cè)空白值10 個(gè)；測(cè)定每批樣品時(shí)，隨機(jī)抽取 510%的發(fā)樣做雙平行測(cè)定，合格率在 95%以上。 2 結(jié)果和討論 2.1 魚類總汞污染水平 汞在魚體內(nèi)屬積累性元素，魚類生活過(guò)程中，張 磊等：第二松花江魚及蚌汞含量現(xiàn)狀及演變規(guī)律 191 除直接從水環(huán)境中吸附汞、并通過(guò)腮吸收后由血液運(yùn)送到各組織器官外，還通過(guò)消化道從食物中吸收而積累。 表

8、 1 中列出了 2003 年 8 月到 2004 年 9 月，沿第二松花江 6 個(gè)采樣點(diǎn)所采集的 10 種 158 條魚樣的總汞水平及 28 個(gè)蚌的總汞含量。如圖 1 所示，所測(cè)魚樣的總汞含量符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布。 2.2 不同年度魚類總汞水平演變 從圖 2 中可以看出從 20 世紀(jì) 70 年代初期到2004 年， 第二松花江中魚類總汞平均含量的變化規(guī)律。 19731976 年第二松花江魚類總汞污染相當(dāng)嚴(yán)重， 各種魚類總汞平均含量均高于日本水俁灣 1972年測(cè)定結(jié)果（0.73 mg kg-1） ，超過(guò)我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（0.3 mg kg-1）1.5 倍以上；19771982 年則下降到 0.5 m

9、g kg-1左右，仍然超標(biāo) 1 倍左右；1984年以后又降到我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以下，但仍高于背景含量(0.05 mg kg-1)0.5 倍以上。隨著主要工業(yè)汞源的治理，總汞的排放量及其輸入速率逐漸減低，從而使該江段魚類的總汞水平逐年下降，但歷年累計(jì)已經(jīng)輸入江中的汞尚未消除，所以至 90 年代初，在徹底切斷汞染源后的 10 多年后，江中各類魚的總汞平均含量 （0.077 mg kg-1） 仍然高于背景水平。20032004 年測(cè)定第二松花江各類魚體總汞平均含量為 0.087 mg kg-1，低于我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，略高于 90 年代初魚體總汞平均含量，未達(dá)到松花江流域魚體總汞含量的背景水平。從魚類總

10、汞平均含量歷年變化趨勢(shì)來(lái)看，到 21 世紀(jì)初，第二松花江的魚體總汞平均含量與 20 世紀(jì) 90 年代相比應(yīng)該呈下降趨勢(shì)，或接近背景含量。據(jù)于常榮4等預(yù)測(cè)，到 2003 年松花江吉林市至三岔河口江段各種魚類總汞平均含量應(yīng)降至 0.0132 mg kg-1。但是本次測(cè)定結(jié)果顯示，該江段魚類總汞平均含量不僅未達(dá)到于常榮預(yù)測(cè)的含量，高于背景值 1.5 倍左右，甚至還高于 90 年代初的魚類總汞水平?？赡苡幸韵聨c(diǎn)因素導(dǎo)致上述結(jié)果：本次只測(cè)定了 10 種 158 條魚類樣品，樣品數(shù)目的限制可能導(dǎo)致了測(cè)定結(jié)果的差異和數(shù)據(jù)的不可對(duì)比性；測(cè)定方法技術(shù)的不同也可能導(dǎo)致結(jié)果的不同。但可以得出的一點(diǎn)結(jié)論是， 表 1

11、 第二松花江魚體中的總汞含量 Table 1 The total mercury content of fish in the Dier Songhua River mg kg-1 采樣點(diǎn) 種類 數(shù)目 平均值 范圍 松花湖 銀魚(Protosalanx hyalocranius) 12 0.02 池沼公魚(Hypomesus olidus Pallas) 8 0.04 鯰魚(Parasiburus asvtus) 2 0.11 0.100.12 白旗屯 犬首鮈(Esocidae Reicherti) 15 0.025 0.020.03 鯽魚(Carassius auratus gibeliv

12、) 2 0.08 朝陽(yáng)橋 犬首鮈(Esocidae Reicherti) 8 0.02 0.080.32 五家站鎮(zhèn) 犬首鮈(Esocidae Reicherti) 13 0.035 0.030.04 草魚(Ctenopharyngodon idellus) 2 0.085 0.070.10 鯽魚(Carassius auratus gibeliv) 6 0.45 0.300.66 鯰魚(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 鯰魚(Parasiburus

13、 asvtus) 3 0.19 0.160.28 鯽魚(Carassius auratus gibeliv) 5 0.074 0.050.10 黃尾鲴(Xenocypris davidi) 5 0.058 0.030.12 粲鰷 42 0.089 0.020.21 泔水缸 鯉魚(Cyprinus carpio Linnaeus) 5 0.451 0.0210.11 鯰魚(Parasiburus asvtus) 2 0.125 0.120.13 鯽魚(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 頻數(shù) 對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換值 圖 1 魚體汞含量的頻數(shù)分布（對(duì)數(shù)） Fig. 1 The distribution of Hg concentrations of fish 汞含量/(mg kg- 1) 年份 圖 2 魚類汞含量的年度變化趨勢(shì) 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 生態(tài)環(huán)境 第 14 卷第 2 期（2005 年 3 月） 第二松花江魚類的總汞平均含量并未如以前所預(yù)測(cè)的那樣至 2004 年降至背景值甚或更低。這說(shuō)明在徹底切斷汞污染源后，原來(lái)進(jìn)入到沉積物中的100 多 t 汞成為第二松花江汞污染的再生污染源，使魚體的總汞含量在降至一定水平之后，并不像模型所預(yù)測(cè)的那樣呈逐年下降趨勢(shì)，在徹底治理汞污染的 15 年后其汞污染對(duì)人體的危害將不復(fù)存在。魚體汞含量如此變化，可能是由于魚類自身的生理特性、生活習(xí)性、沉積物釋放汞的規(guī)律、江水中汞含量的變化規(guī)律等多種因素造成的。這些都需要在將來(lái)的工作中進(jìn)一步詳細(xì)研究，以期建立更適合江

16、魚體內(nèi)總汞含量變化的預(yù)測(cè)模型。 2.3 不同江段魚類總汞污染水平 從圖 3 和圖 4 可看出，從第二松花江上游到中下游，隨著與工業(yè)源距離的增加，各種魚類的總汞平均含量是逐漸增加的；而從中下游到下游，隨著與工業(yè)源距離的進(jìn)一步增加，魚體內(nèi)汞含量逐漸減小。圖 4 表明了各采樣點(diǎn)中鯰魚和鯽魚的變化趨勢(shì)。由于第二松花江上游缺少鯰魚和鯽魚的資料，因此在圖 4 中表現(xiàn)為缺省狀態(tài)。這表明同一魚種也存在上述規(guī)律。第二松花江各個(gè)江段魚體內(nèi)總汞含量的這一變化趨勢(shì)說(shuō)明，原主要工業(yè)汞源已輸入江中的汞隨著沉積物、懸浮物、江水等逐漸往下游遷移，該江目前魚類總汞污染水平主要受沉積汞影響。 2.4 不同種魚類總汞污染水平 由圖

17、 5 可見(jiàn)，各種魚類的平均總汞含量均不相同，由高到低依次為：鯰魚鯽魚川丁鯉魚、草魚、犬首鮈、粲鰷黃尾鲴蚌。鯰魚為底層肉食性魚類，由于原主要工業(yè)源排入江中的汞主要沉積于江底，加之鯰魚的食物鏈很長(zhǎng)，體表無(wú)鱗，使其體內(nèi)累積了較多的汞。鯽魚和鯉魚為底層雜食性魚類，食物鏈較鯰魚短，體表有鱗，所以體內(nèi)積累的汞較鯰魚少些。由此可以看出，不同魚類總汞污染水平由高到低依次為： 肉食性魚類雜食性魚類植物食性魚類，底層魚類中、上層魚類，無(wú)鱗魚類有鱗魚類。 2.5 魚類總汞含量與魚體長(zhǎng)度、質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系 本文統(tǒng)計(jì)了第二松花江中鯰魚、粲鰷、鯽魚、鯉魚、蛇鮈五種魚體內(nèi)總汞含量與魚類長(zhǎng)度、質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系，并做了顯著性檢驗(yàn)。

18、除鯽魚外，其它魚類的總汞含量均與魚體長(zhǎng)度、 質(zhì)量不相關(guān) （鯰魚：長(zhǎng)度，r =0.315，p=0.375；質(zhì)量，r=0.023, p=0.949。粲鰷：長(zhǎng)度，r=0.082，p=0.609；質(zhì)量，r=0.071，p=0.659。鯉魚：長(zhǎng)度，r=0.038，p=0.951；質(zhì)量，r=0.285，p=0.642。蛇鮈：長(zhǎng)度，r=0.444，p=0.149；質(zhì)量，r=0.359，p=0.252） 。鯽魚總汞含量與魚體長(zhǎng)度、質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（長(zhǎng)度，r=0.658，p0.0001；質(zhì)量，r=0.743，p0.0001） ，圖 6 表示了鯽魚魚體總汞含量與其長(zhǎng)度、質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系。導(dǎo)致上述結(jié)果的原因目前

19、還不清楚，需要進(jìn)一步研究證明是魚的種類不同所致，還是江魚與湖魚的差異所致。 0.00.40.5 0.00.7 鯰魚 鯽魚 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 松花湖 白旗屯 朝陽(yáng)橋 五家站 松原市 泔水缸 圖 3 不同采樣點(diǎn)魚類的總汞平均值 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 圖 4 不同采樣點(diǎn)鯰魚鯽魚的總汞平均值 Fig. 4 Mean

20、 Hg concentrations of Fish in the different spots 鯰魚 鯽魚 鯉魚 草魚 狗魚 粲鰷 蛇鮈 黃尾鲴 蚌 圖 5 不同種魚的總汞平均含量 Fig. 5 Mean Hg concentrations of all kind of fish in the different spots 汞含量/(mg kg- 1) 張 磊等：第二松花江魚及蚌汞含量現(xiàn)狀及演變規(guī)律 193 2.6 魚類總汞污染水平與我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)比較 我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，魚體內(nèi)總汞含量不得超過(guò) 0.3 mg kg-1。由圖 5 可以看出，第二松花江各種魚類總汞平均含量均未超標(biāo)。 由

21、表1 中可以看出，除朝陽(yáng)橋犬首鮈（1 條） ，五家站鯰魚（3 條）和鯽魚（6 條）部分總汞含量超標(biāo)外，其它魚類均未超標(biāo)。 超標(biāo)魚類數(shù)目占樣品總量的 6.3%， 其中五家站超標(biāo)魚類占超標(biāo)魚類總數(shù)的 90%，五家站所采鯰魚全部超標(biāo)，85.71%的鯽魚超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這說(shuō)明第二松花江各江段中，位于中下游的五家站的魚類汞污染是最嚴(yán)重的。 2.7 魚類總汞污染水平與背景含量的比較 根據(jù)以往的研究，確定海龍水庫(kù)等 14 處基本未受汞污染水域中的魚類總汞平均含量 0.053 mg kg-1為背景含量。從表 1、圖 3 和圖 5 可以看出，沿江各采樣點(diǎn)除白旗屯外，其余各采樣點(diǎn)魚類的總汞平均含量均超過(guò)背景含量；而

22、各種魚類中，只有黃尾鲴的總汞平均含量在背景含量以下，其它各種魚類的總汞平均含量均超過(guò)了背景含量。 3 結(jié)論 本次研究測(cè)定了第二松花江從上游到下游共 6個(gè)采樣點(diǎn)、10 種 158 條魚樣和 28 個(gè)蚌樣體內(nèi)的總汞含量。與 20 世紀(jì) 90 年代初的數(shù)據(jù)相比，20032004 年，各種魚類的總汞平均含量并沒(méi)有降低，這可能與本次研究所采的魚類樣品數(shù)有限有關(guān)，但可以肯定的是，第二松花江中各種魚類的總汞平均含量，并沒(méi)有像當(dāng)初預(yù)測(cè)的那樣，到 21 世紀(jì)初降到背景值以下。從不同采樣點(diǎn)各種魚類總汞平均水平的比較可以看出，從第二松花江上游到中下游，隨著與工業(yè)源距離的增加，各種魚類的總汞平均含量是逐漸增加的，而從

23、中下游到下游，隨著與工業(yè)源距離的進(jìn)一步增加，魚體內(nèi)汞含量逐漸減小。這一變化趨勢(shì)說(shuō)明，原主要工業(yè)汞源已輸入江中的汞隨著沉積物、懸浮物、江水等逐漸往下游遷移，該江目前魚類總汞污染水平主要受沉積汞影響。各種不同魚類間，鯰魚的總汞平均含量最高，這說(shuō)明在水生食物鏈中，底棲魚類的總汞含量高于生活在水層中上部的魚類，肉食性魚類的汞含量高于雜食性和植食性魚類。在所測(cè)定的魚類中，只有鯽魚的汞含量與其體長(zhǎng)和體質(zhì)量有相關(guān)關(guān)系，導(dǎo)致這種結(jié)果的原因還需在進(jìn)一步的深入研究。本次測(cè)定的魚樣中，有部分魚樣的總汞含量超過(guò)了國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，這說(shuō)明第二松花江的汞污染還沒(méi)有完全消除。 參考文獻(xiàn)： 1 于常榮, 梁冬梅, 曹喆, 等

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