重金屬污染對魚類的影響

（吉林省水產技術推廣總站，吉林長春 130012）

一、前言

1.我國水資源受重金屬污染現狀

水環境主要包括河流、湖泊、水庫、海洋、池塘等。水受重金屬污染情況，是指水體中的重金屬物質超出了水的凈化循環能力，使水的構成及其性質產生變化，從而使水環境中生物發育活動提前發生惡化。

近年來，中國每年增加的污水排放量呈上升趨勢，每天將近1.54億m3，其中75%的全國生活污水及工業廢水未經處理直接排入水域。據監測，幾乎所有污染物在大連灣中全部超標。渤海錦州灣底泥中重金屬Zn、Pb、Cd和Hg等超標達150倍以上，導致底棲生物體內有毒重金屬含量嚴重高出國家食品衛生標準[1]。水域中重金屬嚴重負荷，大量魚類等水生生物發育緩慢、畸形并發生死亡。

2.重金屬與魚類的關系

重金屬與魚類的生長發育有著密不可分的關系。一些重金屬離子是魚體所必需的微量金屬元素，在多重代謝過程中起著重要作用，一旦缺乏，會引發各種病癥。但是由于重金屬可以在魚類體內沉積，水體中的重金屬Zn、Cu、Mn、Hg、Cd、Pb等劑量超過標準會對機體產生毒害作用，因此在日益嚴峻的環境污染下，研究并緩解重金屬污染對魚類的危害，已勢在必行。

魚類受重金屬的危害程度主要在于重金屬的種類及在天然水體中重金屬的濃度。水中重金屬濃度是決定生活在中、上層魚類體內重金屬存積量的重要因素。而水和沉積物中的重金屬濃度則決定了底棲魚類體內的重金屬積累量[2]。不同重金屬種類和濃度可引起重金屬在魚體內蓄積，更可使魚的免疫功能、呼吸強度、生理生化受到嚴重損害。

二、重金屬污染對魚類的危害

1.重金屬對魚類呼吸強度的影響

呼吸強度是指生物在一定時間內和一定的環境條件下CO2的釋放量或O2的消耗量，它是生物生理代謝的一個重要特征。因此，呼吸強度常作為生物受環境變化影響的重要指標。重金屬污染會導致魚類呼吸強度明顯下降。通過查閱相關文獻可知：不同種重金屬對魚類呼吸強度的危害不同。其中Cu的效果最為明顯，其次為Hg、Zn、Pb。

2.重金屬對魚類生長的影響

吳賢漢等[3]研究了不同劑量的重金屬對體長為1.8～2.2 cm的文昌魚的毒性影響，結果表明，重金屬對文昌魚產生敏銳反應，如果重金屬超過一定的濃度可能引起文昌魚中毒乃至死亡，但微量的重金屬能促進文昌魚的生長。

3.重金屬對魚類嗅覺器官及功能的影響

陳榮等羅非魚為試驗對象，采用電生理學方法研究四種不同濃度的Hg2+、Cd2+污染液對羅非魚嗅覺功能和嗅覺器官結構的損傷[4]，結果表明：Hg2+、Cd2+均可抑制羅非魚EOG反應，抑制效應隨污染時間的延長和離子濃度的升高而增大，且Cd2+的抑制效應大于Hg2+。光鏡研究顯示，分別浸浴在10 μg/L、50 μg/L的Hg2+或Cd2+污染液15 d后的羅非魚嗅上皮均有不同程度的損傷，在低濃度組，損傷主要是非感覺區粘液細胞出現增生現象。高濃度組的嗅上皮局部出現空泡化，嗅上皮邊緣出現缺口并有細胞溢出，在含80 μg/L Hg2+或Cd2+混合組中，嗅上皮基本無損傷。

三、重金屬對魚的作用結果

1.重金屬在魚體內積累的種類及含量

魚體內堆積的重金屬含量差異，取決于水中的重金屬濃度和沉積物中的重金屬濃度。不同水域中的魚類體內所含重金屬不同（見表1）。

表1　天然水體中魚體內積累的重金屬

重金屬在魚體內各類不同器官中的分布是不平衡的。陸超華[5]對我國南海北部海域的經濟魚類中重金屬(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni)等的含量和分布進行了研究，結果表明：肌肉中重金屬含量最低。楊美蘭[6]等分析了24種主要經濟魚類體中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni的含量分別在北部灣東北部388—389魚區和東南部490—512魚區，結果表明：魚體各組織、器官重金屬含量呈非均勻分布，鱗、鰓、骨部位重金屬含量較高、肌肉重金屬含量最低（見表2）。

表2　魚體各組織器官重金屬含量

2.幾種重金屬的毒性比較

楊麗華等[7]采用靜水法生物測試研究了Cu、Zn、Cd和Cr對豐產鯽幼魚的急性毒性，結果表明：Cu、Zn、Cd和Cr對鯽魚的安全質量濃度分別為 0.009 mg/L、0.59 mg/L、24.41 mg/L和2.23 mg/L。4種重金屬毒性大小順序依次為Cu＞Cd＞Zn＞Cr。但對真鯛幼魚和黑鯛幼魚的毒性順序則為鋅大于Cd[8]。

3.重金屬污染對魚類呼吸強度的作用

賈秀英[9]研究了Cu、Pb、Hg、Zn 4種重金屬對泥鰍幼魚呼吸強度的影響，試驗結果表明，在染毒歷時10 min時，泥鰍幼魚的呼吸強度明顯高于對照組(見表3），可見泥鰍幼魚易受重金屬污染的影響，致使呼吸強度在短時間內驟增，原因可能是由于在中毒后，泥鰍依靠消耗大量的氧氣來維持機體的生理代謝，從對泥鰍幼魚的呼吸強度受重金屬影響效果來看，其中Cu最為明顯，其次為Hg、Zn、Pb。

表3　重金屬種類與泥鰍幼魚呼吸強度的關系（濃度6.0mg/L）

四、重金屬污染的治理技術研究進展

隨著我國人民生活物質水平逐漸提高，水產養殖以及各種水環境資源的污染引起了人們的高度重視。但現今我國國內對重金屬污染去除的研究還不夠完善，目前水產養殖相關的重金屬去除技術，大概有以下幾種：

1.化學沉淀法

化學沉淀法是指向含重金屬廢水中加入氫氧化物、硫化物、碳酸化物及磷酸化物等物質和游離態的重金屬離子反應生成難溶于水的化合物從而達到固液分離的目的。如李琳等[10]研究利用橡單寧去除水中重金屬離子 Pb2+、Cd2+、Cr3+、Zn2+、Mn2+、Fe2+的情況，結果表明最佳去除率分別可達80.6%、92.2%、85.3%、91.4%、85.0%、86.0%。由此可見化學沉淀法可有效清除水體中重金屬離子。

2.物化吸附法

物化吸附法是利用多孔性固體物質的吸附作用促使水中的重金屬離子吸附在固體吸附劑表面而去除的一種方法，王桂芳等[11]研究了活性炭對水中重金屬的去除情況，結果發現：吸附規律可按Freundlich模式和Langmuir模式很好地模擬，重金屬的吸附能力依次為Fe3+＞Cu2+＞Ni2+。

3.生物吸附法

生物吸附法是指利用動物、植物、微生物等活體在生命活動過程中對重金屬的富集作用而達到去除水體中重金屬的目的。渠榮遴等[12]研究表明玉米、向日葵、蓖麻、豌豆等作物，對污水中Cd、Cu、Zn、Pb等重金屬均有一定程度的去除效果屬。

4.生態修復法

重金屬污染的生態修復法是指利用人為構建的微生態系統來去除水體中的重金屬，除了利用人工生態系統中生物的重金屬富集作用之外，也包括了一些媒介的物化吸附、化學沉淀等。吳長淋[13]則就人工濕地去除重金屬的原理與影響因素兩方面出發，闡述了人工濕地去除重金屬的現狀。

五、結論

1、導致水污染的重金屬離子主要有：Cu、Hg、Pb、Zn、Fe、Cr、Ni、Cd等。

2、魚類體內受重金屬污染最低的是肌肉組織。

3、魚類受重金屬污染的安全濃度：Cu、Zn、Cd和Cr分別為0.009 mg/l、0.59 mg/l、24.41 mg/l和2.23 mg/l。

4、重金屬污染導致的危害可進行人工控制和治理。

當前水環境重金屬污染問題已十分突出。水體重金屬污染在不同程度和不同方面都可以影響魚類的生長與發育，從而嚴重影響水產養殖業的發展。故此應人工控制和治理雙管齊下。首先應該從生活用水及大小水資源源頭入手，保證水環境中重金屬含量控制在水體承受范圍內。然后對受重金屬污染的水域依照相應情況，應用化學沉淀法、物化吸附法、生物吸附法、生態修復法等進行人工治理，有效地保護和利用水產資源。

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[6]楊美蘭，賈曉平.北部灣主要經濟魚體中的重金屬[J].海洋通報.1990(5):39-45.

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