菲律賓蛤仔對6種重金屬的生物富集動力學

1、漁業(yè)科學進展Vol .33 ,No.4第33卷第4期2 0 12 年 8月PROGRESS IN FISHERY SCIENCESAu g. ,2 012 1 *>94-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights 漁業(yè)科學進展Vol .33 ,No.4 1 *>94-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights 漁業(yè)科學進展Vol .33 ,No.4菲律賓

2、蛤仔對6種重金屬的生物富集動力學苑旭洲12崔毅廠陳碧鵑2崔正國2楊鳳1(大連海洋大學水產(chǎn)與生命學院，1 16 023)2農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所，青島2 66 071)摘要以菲律賓蛤仔為實驗生物，應用半靜態(tài)雙箱模型室內(nèi)模擬了菲律賓蛤仔對混合暴露條件下6種重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As的生物富集實驗，通過對菲律賓蛤仔體內(nèi)重金屬含量變化進行非線性擬合，得到其對重金屬的生物富集系數(shù)、生物富集動力學參數(shù)。結(jié)果表明，到富集實驗結(jié)束時菲律賓蛤仔對高、中濃度組中Cu、Zn、Pb和Cd的生物富集系數(shù)分別是66. 99、18. 49、57. 11、25. 81

3、和72. 46、3 5. 72、11 7. 91、41. 83,對其低濃度組中Hg和As的富集規(guī)律不明顯；吸收速率常數(shù) 及1及生物富集系數(shù)均隨外部水體金屬濃度的增加而減少；通過生物富集系數(shù)發(fā)現(xiàn)，菲律賓蛤仔對 4種重金屬的富集能力由大到小為Pb>Cu>Cd>Zn；通過2及F檢驗發(fā)現(xiàn)，生物雙箱動力學模型可較好反映混合暴露條件下菲律賓蛤仔對重金屬的富集特征。關(guān)鍵詞菲律賓蛤仔重金屬 生物富集雙箱動力學模型中圖分類號 S917.4文獻識別碼A文章編號1000-7075 2012 )04-0049-08Kinetic study on the bioconcentration of si

4、x heavymetals in Ruditapes philippinarum199221YUAN Xu-hou， CUI Yi CHEN Bi-uanCUI Zheng-guoYANG Feng1College of Fisheries and Life Science， Dalian Ocean University，11 6023)(Key Laboratory of Sustain able Development of Marine Fisheries， Ministry of Agriculture，Yellow SeaFisheries Research Institute，C

5、hinese Academy of Fishery Sciences，Qingdao 2 66071)ABSTRACTHeavy metal pollution in filter-feeding bivalves has received more and more attentions. With regard to the studies in thi s field，the twoom part men t kinetic m odel is a new mode for rapid determination of bioconcentration factor BCF ) . W

6、ith a mixed solution of six heavy metals Cu，Zn， Pb， Cd， Hg,and As)，kinetic parameters of bioconcentertion in Rudi tapes phili p pina rum were m easured usin g a twoom part me nt kinetic model . A semitatic system was maintained throughout a 15ay exposure period in different concentrations of heavy m

7、etals at 15.5 + 2 °C. During the uptake phase， water was changed every day， sufficient to maintain relatively constant concentrations of heavy metals . At 0 d，2 d， 5 d，8d， 11dand 1 5 d， R . phili ppina rum was sampled，and the samples were frozen immediately for the following a nalysis . Kinetic

8、 paramete rs of bioconcentration were obtained from the twoom part me nt model by nonlinear curve fitting， including uptake rate constant ki )，elimination rate constant k?)國家海洋局海洋環(huán)境評價專項DOMEP (MEA ) 2、DO MEP (MEA ) 11、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金 206030220 11 002)和山東省自然科學青年基金ZR2010CQ023 )共同資助* 通訊作者 。E-mail：

9、 cui ,Tel : 0)5 32)85 82 63 32收稿日期：2012-03-20；接受日期：20124 0作者簡介：苑旭洲(198 7，男，碩士研究生，主要從事海洋生態(tài)環(huán)境研究。Enail：yxzl987052 1 1 *>94-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights 第4期苑旭洲等：菲律賓蛤仔對 6種重金屬的生物富集動力學51and bioconcentration factor.The results showed that in the high and

10、 medium concentration group the BCF ofCu, Zn, Pb,andCdinR. phi lip pinarum were 66. 99 , 18.49, 57.11, 2 5.81 and 72.46, 35.72, 117.91,41.83, respectively .H g , As, and the low concentration group of Cu , Zn , Pb , Cd en richment regularity was not obvious . The uptake rate constant and bioconcen r

11、ation factor decreased with the increase of heavy metal exposure concentration in ambient seawater. The ability of accummlation of Cu, Zn, Pb , Cd, Hg,and As inR. philippinarum were Pb >Cu> Cd2 2> Zn . x and F tests for goodnes s of fit tett showed that the fitting data of % value were less

12、 than 0. 71 critical value）,which suggesss that the fitting goodness was acceptable. Two -compartment k netic model could fit well the accumulation of heavy metals i n R . philippinarum .KEY WORDSRuditapes philippinarumHeavy m etalBioco nee nt rationTwo ompartment kinetic model非律兵蛤仔 Ruditapes philip

13、pinarum，隸屬軟體動物門Mollusc,雙殼綱 Bivalvia、簾蛤目 Veneroida、簾蛤科Veneridae,俗稱蜆子、蛤蜊，廣泛分布在 我國沿海地區(qū) 。由于其生長速度快、養(yǎng)殖周期短、適應性強等原 因，成為我國四大養(yǎng)殖貝類之一。隨著近年來經(jīng)濟的發(fā)展，海洋環(huán)境中重金屬污染現(xiàn)象日趨突出魏泰莉等2002；劉春穎等 2005）。大多數(shù)重金屬毒性較大，微量即可對生物產(chǎn)生毒性效應，有些重金屬還可在微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強的金屬化合物。生物體內(nèi)重金屬如果不被分解或排岀，則可能對機體產(chǎn)生毒性，并通過食物鏈進入人體，成為人類健康的安全隱患。生物畐集系數(shù)Bioc once nt rat ion

14、Factor, BCF）是描述化學物質(zhì)在生物體內(nèi)累積趨勢的重要指標，現(xiàn)在已成為評價貝類安全的重要參數(shù)。Banerjee等（984）運用單箱 室）模型提岀了一種快速簡便的BCF測定法，之后許多學者對其進行改進，提岀雙箱動力模型理論Boisson et al . 1 998 ； Kahle et al. 2002 ；汪小江等1991；王修林等1998；薛秋紅等2001）,并應用于海洋生物的富集實驗。目前國內(nèi)采用雙箱動力學模型研究貝類對于重金屬富集的實驗主要集中在牡蠣、貽貝和泥蚶等生物王曉麗等2004 ；張少娜等 2004；李學鵬等 2008）,而菲律賓蛤仔對重金屬富集動力學方面的研究相對較少，主要

15、有喬慶林等2006）對4種重金屬富集實驗研究、劉瓊玉等1997）對菲律賓蛤仔急性實驗研究等，但是對比多種重金屬不同濃度條件下菲律賓蛤仔對重金屬的富集動力學參數(shù)的研究較少。本研究以膠州灣地區(qū)廣泛養(yǎng)殖的貝類I律賓蛤仔為研究對象，首次通過對3組濃度梯度下 6種重金屬污染物Cu、Zn、Hg、Pb、Cd和As在菲律賓蛤仔體內(nèi)的生物富集試驗研究，采用半靜態(tài)雙箱動力學模型，探討了菲律賓蛤仔對Cu、Zn、H g、Pb、Cd和As 6種重金屬的富集動力學參數(shù)，旨在系統(tǒng)地認識其動力學特性，提高對重金屬污染的預測能力，為水產(chǎn)品安全管理及更好利用貝類評測環(huán)境質(zhì)量提供科學依據(jù)。1材料與方法1 . 1 材料1,1,1 實

16、驗生物實驗用菲律賓蛤仔采自青島紅島近海，平均殼長34. 05 + 1. 74 mm ,殼寬23. 20 + 1.13 mm,體重7. 30 +0. 98 go實驗前馴養(yǎng)7 d選擇生長良好的生物個體進行實驗。j.2 實驗海水實驗海水取自青島近海海水，實驗海水經(jīng)沉淀、過濾、充分曝氣 24h以上）后備用。水質(zhì)分析結(jié)果，pH 8.0-8.2；鹽度 30.530.8；溶解氧大于 6.0mg/L；氨氮 0. 0 100. 040mg/L；亞硝酸鹽 0.030 0.050 m/L；Cu 2. 51 卩 g/L,Zn 4. 54 卩 g/L,Pb 0. 21 卩 g/L,Cd 0. 32 卩 g/L,Hg 0

17、.02 卩 g/L, As 11.30 卩/L,以上結(jié)果符合國家 GB3097 997 一類海水標準要求 。1.1.3 試劑與儀器實驗用氯化汞、氯化鉛、氯化鎘、氯化銅、氯化鋅和亞砷酸鈉均為上海國藥試劑廠生產(chǎn)的分析純試劑，分析用水均為 Millipore_F2EN 4351 7 C型超純水裝置制備的超純水。分析儀器為日立 Z5000型原子吸收分光光度計；PF6與非色散原子熒光光度計；美國YSI5 56型多功能水質(zhì)分析儀。12 研究方法1.2.1實驗裝置與方法2011年9月在中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所水環(huán)境模擬實驗室進行富集實驗，實驗采用半靜態(tài)方法，每個聚乙烯水箱30L)中加入12L含有混合

18、重金屬的海水，并放入100個菲律賓蛤仔。實驗分高、中、低3個濃度組和1個空白對照組，每個實驗組設兩個平行組，其中銅濃度分別為0. 005、0.050、0. 100 mL,鋅濃度分別為0. 020、0. 500和1.000 m /L,鉛濃度分別為0. 001、0. 050和0. 100 mL,鎘濃度分別為 0.001、0. 010 和 0. 020 m /L，汞濃度分別為 0.000 05、0. 000 5 0 和 0. 001 0 m /l，神濃度分別為 0.020、0. 05 0 和 0.100m/ L。所配制的不同濃度實驗海水已扣除海水中6種重金屬的本底值 。實驗持續(xù)15d,期間海水平均溫

19、度為15. 5 ±2 C ,鹽度為30.530.8； pH為8.08.2,用充氧機連續(xù)充氧，實驗期間海水中溶解氧均在6. 5m/L以上。以上數(shù)據(jù)每天于07： 00和1 9 : 00各測定1次。實驗期間以充氧機連續(xù)充氧 ，每24h更換1次同濃度的實驗海水，以保持水體中金屬濃度恒定和分布均勻。每天09 :00定量投喂小球藻，為了不改變水體重金屬濃度，將菲律賓蛤仔分別取岀分別放入含有小球藻的容器中喂食0.5h。分別于第0、2、5、8、11、15天從不同濃度組中各取9只菲律賓蛤仔'然后將其勻漿、冷凍'備分析。2.2 重金屬分析生物體中重金屬分析按照GB1 7378.6007規(guī)

20、定方法進行。銅、鉛、鎘的測定采用無火焰原子吸收分光光度法，鋅的測定采用火焰原子吸收分光光度法，汞和神采用原子熒光法。片:ft'一 j1"f卜*圖1 生物富集雙箱動力學模型Fig-1Model of two-eompartmentbioconcentration1 . 3數(shù)據(jù)處理雙箱動力學模型是在近幾年發(fā)展起來的一類數(shù)學模型，主要用于重金屬的生物富集研究，它能較好地描述污染物在水體與生物體之間的作用過程，并能模擬岀達到生物富集平衡情況下的動力學參數(shù)。其主要描述如圖1所示。重金屬在生物體內(nèi)的富集和排出過程，在毒理動力學的研究中采用雙箱動力學模型與一級動力學方程來評價其中，含有重金

21、屬污染物的水體作為第一相，生物體作為第二相 Clason et al .2000 ； Ritterhoff et al .1997)。對于水相：心dt=0© 1 *>4-2012 China Academic Journal Electronic Publijihing House. All rights reserved, http:/'/ki.iidt第4期苑旭洲等：菲律賓蛤仔對 6種重金屬的生物富集動力學#© 1 *>4-2012 China Academic Journal Electronic Publijihing House.

22、All rights reserved, http:/'/ki.iidt第4期苑旭洲等：菲律賓蛤仔對 6種重金屬的生物富集動力學#對于生物體相：dC =k1Cw - H+ kM )Ca2)dt式中,1為生物富集速率常數(shù),2為生物排出速率常數(shù)，匕為水體揮發(fā)速率常數(shù)，kM為生物體的代謝速率常數(shù)，cw為水體重金屬濃度m/L),cA為生物體內(nèi)重金屬濃度mg/kg),為實驗進行的時間d)。由于實驗時間較短，故忽略水體中重金屬污染物的自然揮發(fā)及生物體的代謝，即假設kv和kM均為零，由方程1)、2)推導可得:CA = C0 + CwK1K2-k2t富集過程6vtvt )3)CA=Cw 嚴

23、 e k t-1 * )-e-%t)排岀過程 t>t*)K 2式中為富集階段結(jié)束的天數(shù)&), C0為實驗開始前生物體內(nèi)金屬的含量富集和排出進行非線性擬合可得到k1 ,2。理論平衡狀態(tài)下 BCF,生物半衰期 B1/2),分別用公式 5)、6)得：4)m/kg)。由方程3)和4)對© 1 *>4-2012 China Academic Journal Electronic Publijihing House. All rights reserved, http:/'/ki.iidt第4期苑旭洲等：菲律賓蛤仔對 6種重金屬的生物富集動力學53BCFk

24、ik2CalimCw1 .4 模型的擬合優(yōu)度檢驗本研究通過卡方檢驗結(jié)合判定系數(shù)R2來評價該模型的擬合優(yōu)度，并采用F檢驗對模型整體的顯著性進行檢驗，以此驗證雙箱模型用于菲律賓蛤仔對重金屬的生物富集研究的可行性。2結(jié)果與討論2.1 重金屬的生物富集結(jié)果由圖2看岀，高濃度組中重金屬 Cu、Zn、Pb、Cd在菲律賓蛤仔體內(nèi)的含量隨富集時間的增加而增加，至富集階段結(jié)束時，Cu、Zn、Pb、Cd的濃度含量依次為 6.2 60、32. 8 70、4. 25 0、0 . 5 70 mg/kg,分別是對照組 0.5 70、 17.850、0. 180、0.150m g/kg）的 11. 0、1. 8、2 3.

25、6、3. 8 倍。中濃度組中 Cu、Zn、Pb、Cd在菲律賓蛤仔體內(nèi)的含量在富集階段呈現(xiàn)岀跟高濃度組一樣的 趨勢，隨積累時間的增加而濃度不 斷增加，至累積階段結(jié)束時，Cu、Zn、Pb、Cd的濃度含量依次為3 . 650、30. 780、4 . 120、 0 . 510 m g/kg，分別是對照組 0 .570、17 . 850 0 . 180、0.150m g/kg）的 6. 4、1 . 7、22. 9、3.4 倍。低濃度混合重金屬污染物組中Cu、Pb、Cd在菲律賓蛤仔體內(nèi)的富集含量很低，Zn含量在第2天即達到最高富集濃度，為19 .170m g/kg，是對照組 15 .110mg/kg）的1

26、.3倍。菲律賓蛤仔體內(nèi)Hg含量隨富集時間的增加岀現(xiàn)先增加后降低的趨勢。高濃度組菲律賓蛤仔體內(nèi)Hg的最大含量是0.027 m/kg，是對照組0 .003 m/kg）的9.0倍；中濃度組菲律賓蛤仔體內(nèi)h g最大含量是0 . 040m gkg，是對照組 0 . 001m g/kg）的40.0倍；而低濃度組菲律賓蛤?qū)g的富集效果不明顯，這可能是由于所選取的低濃度組 H g的濃度偏低所致 。重金屬As在高、中、低3個濃度組中在菲律賓蛤仔體內(nèi)的富集規(guī)律并不明顯，在富集的各個時間菲律賓蛤仔體內(nèi)As的含量在0.3500 . 440 mg/kg之間，變化幅度很小，說明菲律賓蛤仔對As的富集并不是很明顯。這主要

27、是由于As是一種介于金屬與非金屬之間的類金屬，與金屬的代謝吸收方式不同，可通過有機形態(tài)的神排岀生物體內(nèi)。2 .2重金屬生物富集階段的曲線擬合通過應用雙箱動力學模型對菲律賓蛤仔富集試驗結(jié)果進行生物曲線擬合，由于低濃度菲律賓蛤仔對Cu、Zn、Pb、Cd重金屬富集效果不明顯，只對高、中兩個濃度組實驗結(jié)果進行非線性擬合圖3圖6）。而重金屬Hg、As在高、中、低3個濃度組中富集效果并不明顯，且沒有顯著的規(guī)律性。由表1看岀，菲律賓蛤仔對重金屬Cu、Zn、Pb、Cd的生物富集動力學參數(shù)具有如下特性：1）菲律賓蛤仔對不同重金屬的吸收速率常數(shù)k1隨著外部水體中金屬暴露濃度的增大而減少；2） 菲律賓蛤仔對不同重金

28、屬的排出速率常數(shù)k 2隨著外部水體中金屬暴露濃度的增大而增大；3）除銅外，菲律賓蛤仔對另外 3種重金屬的生物富集系數(shù)BCF基本隨著外部水體濃度的增大而減少；4）菲律賓蛤仔對 Pb和Cu的富集能力明顯高于對Cd、Zn的富集能力，對4種重金屬的富集平均能力依次為，高濃度組為 Pb>Cu>Cd>Zn，中濃度組為 Cu> Pb>Cd>Zn，而低濃度組富集效果不明顯。2.3 模型的擬合優(yōu)度檢驗在顯著水平a = 0. 05下，的臨界值為0. 71 ,各組擬合數(shù)據(jù)的:值均小于0. 71，說明由雙箱模型得到的預測值與實測值無顯著性差異，擬合優(yōu)度良好。F的臨界值為7.71，各

29、組擬和數(shù)據(jù) F值均大于7.71，表明菲律賓蛤仔對這 4種重金屬的生物富集符合雙箱模型。各組的擬合曲線判定系數(shù)R2在0. 890. 98之間，擬合程度良好。綜上所述，雙箱動力模型適用于菲律賓蛤仔對Cu、Zn、Pb、Cd 4種重金屬的生物富集表2）。SN MeV 旻 lonmou«fi亠<1 lOUmg 1-*-41 050 mu/Lt+o nof mg/L1時 HR fl| comrol poup”【46 X t0 121416-hkle-石.2尋一11"3=二to£* 1* fl 嗎(IOtTiI 1 < 4).020 m*L 林 JMS1 rnnim

30、l廠 i 】 占 i"To 12 H l'fia-O.KKJ Eg，_050 mf/L-<-0.003 m譏-坤1H 詐I foniric： group對間 Timcld)(a)Cu的牛曲線11) Bjocppcc口uraiion 匚 urvic of益=-強亡二 U.S_IU2;OU3U赳垢024 ft R lu <214MT>i Time(d)(t)ZaIftrtI b) H inc o)nc i?m rai mn cure ciTZti亠 he FUeEc-缶w-fi&Q 翌 R時聞 Time (d)1.04540 040 *”氐時3 *O.O

31、JO-).0250 D20riPb 的K) BiDconcentr>iii)Ti c urc of Ph時間 1 imr I Jt倨刪摹的陀MMf曲純ftjHiocnrenirutror fui>e Hp時閉I Ttmcd)(d)cd*»生少書蠶復id) niotcncriitu tian curve of Cdi . lllj Illg L (I 05' mg' L02 -i 6<10 f； U 7h的閶 Time(fM和的性輸粘出曲純(f 'BiocDEKcnEriuun curve of Ai圖2菲律賓蛤仔對 6種重金屬的生物富集曲線F

32、ig .2 Bioconcentration and elimination curve of six heavy metals by R . phili ppinarum2 .4討論本研究中富集實驗得出的吸收速率常數(shù)ki,生物富集系數(shù) BCF變化趨勢與李學鵬等2008）對泥蚶富集動力學研究的結(jié)果基本一致。陸超華等 1998、1999）在研究近江牡蠣對Cd、Cu、Pb和Zn的富集特性時發(fā)現(xiàn)，近江牡蠣對這 4種重金屬的富集能力順序為Zn>Cu>Cd>Pb；喬慶林等 2006）研究中發(fā)現(xiàn)，菲律賓蛤仔對重金屬富集能力順序為H g >Pb > Cd > As。以上研

33、究與本實驗有所差異，這是由于不同貝類對重金屬的富集能力具有一定差異性，同時重金屬的富集受到受試生物個體大小、性別、年齡、繁殖狀態(tài)及水體鹽度、溫度、p H值等諸多因素的影響，這些均會導致同種種類生物在富集動力學參數(shù)方面的差異。© 1 *>*>4-2012 China Academic Journal Electronic ?ubishing Huuse. All rights reserved, http:/?WU'ivA'nki.iidt55漁業(yè)科學進展第33卷-巳二 芽匕 一 GQ-shGWSSUwiie - - «* T.o'.o.o

34、.o.oj 4 mJ n-望丄?=二=7=2 一G-vlGniu0024 t B 10 U M 16時間 Timr (d)it)A»jrmcu的性梅ii>曲鴻 l«10i<icuTi<cncriii4i；urc f<'u 4l hph <uncc»tj*iin對閱 Tintw NT(bkittfiUCu的卞期扭介曲嚨(bBi(xonctnlranori(bu nl mtrdtum i-nlrtiUHihS菲憚盤船仃對$ .申祇度爼Cd的乍翎很勞曲找lJig. 3 Bioconcrinr*iion ind crhmimiion

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38、oconcnlrition un c of Pb al hih dDnccntnlLon紂何 Time (d)止沖就憐叫PhJ十林ffl找曲戒(b Hi<>ccinccntTAli<'n cunc “f Ph 康 mcJium ttmt tntrai;luti© 1 *4-2012 China Academic Joumal Electronic ?ubishiniJi House. All r:igilts reserved, blip:avi*rAjnkitiidt#漁業(yè)科學進展第33卷© 1 *4-2012 China Academic Jo

39、umal Electronic ?ubishiniJi House. All r:igilts reserved, blip:avi*rAjnkitiidt#漁業(yè)科學進展第33卷圖5府，中誰度絢幕熾賓蠟ff時Ph,<a的匸軻tn<r曲氓Kig. 5 H*u( Jiid-mr；iiiufi and eHmirmtion curve ( Pb and ( t by R. bhilipfrittarvm ar high and mediuni ciknctnifation© 1 *4-2012 China Academic Joumal Electronic ?ubishini

40、Ji House. All r:igilts reserved, blip:avi*rAjnkitiidt第4期苑旭洲等：菲律賓蛤仔對 6種重金屬的生物富集動力學#© 1 *>*>4-2012 China Academic Jaumal Electronic Punishing House. All rights reserved, http:ki.iidt第4期苑旭洲等：菲律賓蛤仔對 6種重金屬的生物富集動力學575 4-3 3-0.血D.o.o_a.o a _時剛 Time (d)烏灤度細的中牌崔茂曲曜(c)Hiacnnc«TilrannTi cun

41、e of Cd H high crnccnlrition圖6高、中濃度組，菲律賓蛤仔對時聞 Time (ihid)中常度tfUP的牛物押合曲線id 'Bioconccnmtinn ci.rve nfCd at medium cnncnfrationPb、Cd的生物擬合曲線Fig. 6 Bioconcentration and elimination c urve of Pb and C d by R. philip pina rum at high and medium conce ntrations表i菲律賓蛤仔對4種重金屬高、中濃度下的富集動力學參數(shù)Table 1Kinetic p

42、arameters of bioconcentration of four heavy metaSs at different concentrations by R . p hilip pinarum重金屬Metal金屬濃度C oncentration of metal (mg/L)k1k2BCFC u0.1007 .700 .114 966 .990.0507.390 .102 072 .46Z n1.0003 .430 .185 618 .490.5005 .820 .162 835 .72Pb0.1004 .410 .077 157 .110.0507 .350 .062 4117 .

43、91Cd0.0202.580 .099 925 .810.0103.770 .090 041 .83表2 雙箱動力模型用于菲律賓蛤仔重金屬生物富集的擬合優(yōu)度檢驗信息Table 2Summary of s tatistical in fo rm ati on to as ses st he go odnes s-o ff t for the two compart me nt models組重金屬濃度m/L)k1k2自由度dfR22值XF值Grou pMetalConcentratio nX val ueF valueCu0. 1007 .700.114 940 .960.1812 6.94高濃

44、度H ighZn1.0003 .430.185640 .980.2927.46Pb0. 1004 .410 .077 140 .970 .21513.09concentrationCd0.0202.580 .099 940 .950 .01100.40Cu0.0507.390.102040 .900 .2538.55中濃度Zn0.5005 .820.162840 .980.1827.33MediumPb0.0507 .350 .062 440 .940 .24193. 19concentrationCd0.0103.770 .090 040 .890 .0291.35實驗室條件下生物體對單一化

45、合物的積累和釋放往往具有比較明顯的規(guī)律，但在復合污染暴露條件下，由于重金屬之間的互相促進、拮抗等影響因素的存在，使得重金屬在生物體內(nèi)的積累和釋放規(guī)律變得極其復雜O在重金屬混合暴露條件下的研究指出，重金屬之間的互相協(xié)同、拮抗等復雜的作用，使得重金屬在菲律賓蛤仔體內(nèi)的富集規(guī)律變得比單一化合物富集要復雜Kargin etal . 1 999)°在自然水體中，往往是多種重金屬同時存在，本研究正是通過多種重金屬混合暴露實驗來模擬菲律賓蛤仔在自然狀況下對重金屬的富集規(guī)律。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，Hg、As兩種重金屬在復合污染條件下沒有明顯的富集規(guī)律，根據(jù)現(xiàn)有模型很難模擬岀復合污染暴露條件下重金屬Hg、

46、As在生物體內(nèi)的積累規(guī)律曲線方程，其原因有待進一步研究。在自然環(huán)境中的污染往往不是由一種污染物，而是由多種污染物構(gòu)成的，為了比較客觀地反映和監(jiān)測生態(tài)環(huán)境的污染狀況，進行復合污染條件下重金屬的積累和代謝規(guī)律研究具有十分重要的意義。3結(jié)論1）富集實驗結(jié)束時，菲律賓蛤仔對高、中濃度組中Cu、Zn、Pb和Cd的生物富集系數(shù)分別是66.99、18.49、5 7. 11、25. 81和72.46、35. 72、117. 91、41. 8 3，對這幾種重金屬的平均富集能力為Pb>Cu>Cd>Zn°2）通過對Cu、Zn、Pb、Cd的擬合優(yōu)度檢驗看岀，在顯著水平 口 = 0.05下，

47、中、高濃度組 的擬合數(shù)據(jù)小于其臨界值，各組F擬合數(shù)據(jù)的臨界值均大于臨界值，說明由雙箱模型得到的預測值與實測值無顯著性差異，擬合優(yōu)度良好。3） 混合暴露條件下，菲律賓蛤仔生物體內(nèi)Cu、Zn、Pb和Cd最高含量隨著外界水體濃度的升高而增大，Hg的富集濃度呈先增后降趨勢，而As在高、中、低3個濃度組中富集規(guī)律不明顯。4）雙箱動力模型能夠揭示菲律賓蛤仔對混合暴露條件下Cu>Zn<Pb>Cd 4種重金屬的生物富集特性。參考文獻王修林，馬延軍，郁偉軍，程岡學學報（自然科學版），28 0）：王曉麗，孫耀，張少娜，王修林喬慶林，姜朝軍，徐捷，蔡友瓊劉春穎，張正斌，張安慧，郭博書劉瓊玉，洪華生

48、，蔡立哲.19 97.汪小江，黃慶國，王連生.19 91.張少娜，孫耀，宋云利，于志剛李學鵬，勵建榮，段青源，趙廣英陸超華，周國君，謝文造.19 99.陸超華，謝文造，周國君.1998 .陸超華，謝文造，周國君.1998.陸超華，謝文造，周國君.1998 .薛秋紅，孫耀，王修林，張軍魏泰莉，楊婉玲，賴子尼，張琦Banerjee，S . andSu gait，R. H.Tech nol .1 8 2) : 79 - 81.1998 .海洋浮游植物的生物富集熱力學模型對疏水性污染有機物生物富集雙箱熱力學模型.青島海洋大2 99 306牡蠣對重金屬生物富集動力學特性研究.2006.，宮海東重金屬鋅菲

49、律賓蛤仔養(yǎng)殖水體中生態(tài)學報，24 5 ） : 1 086 - 1 090 浙江海洋學院學報4種重金屬安全限量的研究，劉蓮生.2005 .中國近岸部分海域海水中金屬絡合配位體濃度的研究（自然科學版），2 5 1） ：5 9 .海洋學報，2 7 2 ） ：5462、鉛對菲律賓蛤仔的急性毒性試驗臺灣海峽，16 1） ：5054生物富集系數(shù)的快速測定法環(huán)境化學，10 4）：4449.2004.紫貽貝 hytilus edulis）對4種重金屬的生物富集動力學特性研究 ，王彥波，傅玲琳，謝 晶.2 008.泥蚶對重金屬銅、鉛、鎘的生物富集動力學海洋與湖沼，35 5）：43844 5.水產(chǎn)學報，32 4

50、） : 592 - 600近江牡蠣對 Pb的累積和排出.海洋環(huán)境科學近江牡蠣作為海洋重金屬，181)： 33-38Cu污染監(jiān)測生物的研究近江牡蠣作為海洋重金屬鎘污染指示生物的研究近江牡蠣作為海洋重金屬鋅污染監(jiān)測生物.2001 .紫貽貝對石油烴的生物富集動力學參數(shù)的測定海洋環(huán)境科學 ，7 2）：1723中國水產(chǎn)科學，5 2） ：7983中國環(huán)境科學，18 6）:52 753 0海洋水產(chǎn)研究，劉 猛.2002.珠江口水域魚蝦類重金屬殘留的調(diào)查中國水產(chǎn)科學1984 . A simple meth od for determination bioconcentration parameters，2 1) ： 32 - 36，9 2)：172 176of hyd raphol