三峽庫區萬州江段、長江干流朱楊江段、沱江富順江段和金沙江攀枝花江段魚類體內重金屬積累分析

冉璐，李健

（北部灣大學石油與化工學院北部灣大學海洋學院/廣西北部灣海洋生物多樣性養護重點實驗室，廣西欽州 535011）

長江是我國長度最長、流域面積最廣的河流，有著重要的社會、經濟和生態價值。三峽水庫是我國最大人工水庫，位于長江上游和中下游的接合部。三峽水庫2003年首次蓄水135m以來，庫區水體流速變緩、自凈能力減弱，導致重金屬在庫區富集[1-2]。人工水庫有可能會引起魚類體內重金屬含量快速升高[3-5]。因此，三峽成庫后，其中生存的各種魚類的金屬含量變化值得關注。

本研究選取三峽庫區萬州江段、長江上游干流朱楊江段、長江上游重要支流沱江富順江段和金沙江攀枝花江段這4個不同類型水環境為研究地點，以這些江段常見魚類為研究對象，測定了魚體肌肉（魚體肌肉重量占魚體體重絕大部分）中重金屬含量（Pb、Cr、Cd、As和Hg）。本研究目的：1.評估4個江段魚類體內重金屬污染現狀；2.評價人類消費魚類的健康風險。

一、材料與方法

（一）樣本采集

2012～2014年的3月～6月和9月～11月，本研究在三峽庫區萬州江段采集南方鲇、長薄鰍、鲇、高體近紅鲌、鯽、鯉、瓦氏黃顙魚、凹尾擬鲿、胭脂魚、擬尖頭鲌和大眼鱖，在長江干流朱楊江段采集南方鲇、瓦氏黃顙魚、圓口銅魚和鯉，在沱江富順江段采集大眼鱖、鲇、大鰭鳠、鯽和鯉，在金沙江攀枝花江段采集長薄鰍、圓口銅魚、光澤黃顙魚、鲇、鯉、鯽和圓筒吻鮈。本研究對采集到的魚樣本進行體長和體重測定，用無污染的聚乙烯袋單尾包裹后低溫保存運回實驗室置于-20℃下冷凍保存待測。

（二）樣品處理

本研究取采集魚樣本的第2～4枚脊柱骨，作為年齡鑒定材料，采集魚的背部肌肉稱重-80℃條件下保存。樣品消解和測定參考中國國家標準方法[6-8]。本研究采用硝酸-雙氧水微波消解約0.2～1g樣品。樣品消解后，測Pb、Cr和Cd含量的消解樣品轉移到50mL錐形瓶，用電熱板150℃趕酸，最后用0.2%硝酸溶液定容至10mL；測As含量的消解樣品，120℃趕酸，加0.2g碘化鉀和0.125g抗壞血酸，用10%的鹽酸定容至25mL；測Hg含量的消解樣品冷卻后用去離子水定容到25mL。

（三）樣品測定

樣品中Pb、Cr、Cd的含量采用石墨爐—原子吸收分光光度計測定，為消除樣品中其他物質干擾，采用20g/L磷酸二氫銨作為基本改進劑。As、Hg的含量采用氫化物—原子吸收分光光度計測定，還原劑KBH4的濃度分別為15g/L，10g/L。所用元素檢測均采用氘燈扣除背景。

（四）質量保證與最低檢測限

所有試劑均為優級純。在實驗過程中，所用的玻璃器皿、聚乙烯器皿和微波消解罐均在20%的硝酸溶液浸泡48小時，取出后用自來水反復沖洗6次，再用蒸餾水反復沖洗3次。實驗用超純水的導電率為18.2MΩ·cm-1。為保證檢驗方法的準確性，每一批檢測樣品均采用空白樣品、加標樣和平行樣本進行檢測質量控制，Pb、Cr、Cd、Hg和As的加標回收率為88%～108.05%。參照Shahetal[9]方法確定檢測限。本方法中Pb、Cr、Cd、As和Hg的檢測限（LOD）分別為1.183μg/L、0.505μg/L、0.084μg/L、0.294μg/L和0.815μg/L。

（五）數據計算與分析

本研究對低于檢測限的樣本按照國際標準，以檢測限值的一半計算平均濃度。魚體各組織和全魚重金屬的含量用μg/kg濕重表示，數據以平均值±標準誤（Mean±SE）表示。相同江段不同魚體重金屬含量差異，不同江段相同魚體重金屬含量差異，采用SPSS 20.0軟件進行分析。正態分布數據多組間差異比較經方差齊性檢驗后，采用One-wayANOVA，組間多重比較采用Duncan法。偏態分布或方差不齊的數據采用非參數檢驗，多組間差異比較采用Krushal-Wallis檢驗，成對比較組間差異，P＜0.05作為差異到達顯著性的標準。

二、結果

（一）三峽庫區萬州江段魚體重金屬含量

本研究在三峽庫區萬州江段所采集的這11種魚類肌肉Pb含量為12.28～89.39μg/kg，長薄鰍含量最高，擬尖頭鲌含量最低。統計分析表明，長薄鰍肌肉中的Pb含量顯著高于其他魚類（P＜0.05）（表1）。這11種魚類肌肉Cr含量為24.10～75.44μg/kg，長薄鰍含量最高，擬尖頭鲌含量最低。統計分析表明，11種魚肌肉中Cr含量無顯著差異（P＞0.05）（表1）。這11種魚類的肌肉Cd含量為0.95～44.28μg/kg，長薄鰍含量最高，擬尖頭鲌含量最低。統計分析表明，長薄鰍肌肉中的Cd含量顯著高于其他魚類（P＜0.05）（表1）。這11種魚類的肌肉As含量為24.97～84.34μg/kg，長薄鰍含量最高，擬尖頭鲌含量最低。統計分析表明，長薄鰍肌肉中的As含量顯著高于其他魚類（P＜0.05）（表1）。這11種魚類的肌肉Hg含量為33.59～108.10μg/kg。

表1 三峽庫區萬州江段魚類肌肉重金屬含量（μg/kg 濕重）Table 1 Mean metal contents in muscle the fish species from the Wanzhou section of the Yangtze River (μg/kg wet-weight)

（二）長江干流朱楊江段魚體重金屬含量

本研究在長江干流朱楊江段所采集的這4種魚類肌肉Pb含量為14.76～52.69μg/kg，鯉含量最高，南方鲇含量最低。統計分析表明，鯉魚肌肉中Pb含量顯著高于南方鲇和瓦氏黃顙魚（P＜0.05）（表2）。這4種魚類肌肉Cr含量為35.77～47.92μg/kg，鯉含量最高，圓口銅魚含量最低。統計分析表明，這4種魚肌肉Cr含量無顯著差異（P＞0.05）（表2）。這4種魚類肌肉Cd含量為1.01～2.48μg/kg，圓口銅魚含量最高，南方鲇含量最低。這4種魚肌肉Cd含量無顯著差異（P＞0.05）（表2）。這4種魚類的肌肉As含量為23.53～33.61μg/kg，鯉含量最高，圓口銅魚含量最低。統計分析表明，這4種魚肌肉As含量無顯著差異（P＞0.05）（表2）。這4種魚類的肌肉Hg含量均低于檢測限（表2）。

表2 長江干流朱楊江段魚類肌肉重金屬含量（μg/kg 濕重）Table 2 Mean metal contents in muscle the fish species from the Zhuyang section of the Yangtze River ( μg/kg wet-weight)

（三）沱江富順江段魚體重金屬含量

本研究在沱江富順江段所采集的這5種魚類的肌肉Pb含量為30.53～47.28μg/kg，鯽含量最高，鲇含量最低。這5種魚類的肌肉Cr含量為35.60～85.31μg/kg，大鰭鳠含量最高，鯽含量最低。這5種魚類的肌肉Cd含量為1.74～3.26μg/kg，鯽含量最高，鯉含量最低，這5種魚類的肌肉As含量為25.82～44.96μg/kg，鯽含量最高，鲇含量最低。統計分析表明，這5種魚肌肉中Pb、Cr、Cd和As含量均無顯著差異（P＞0.05）。這5種魚類的肌肉Hg含量為33.59～72.81μg/kg，鯉和鯽低于檢測限（表3）。

表3 沱江富順江段魚類肌肉重金屬含量（μg/kg 濕重）Table 3 Mean metal contents in muscle the fish species from the Fushun section of the Tuo River (μg/kg wet-weight)

（四）金沙江攀枝花江段魚體重金屬含量

本研究在金沙江攀枝花江段所采集的這7種魚類的肌肉Pb含量為37.10～109.56μg/kg，長薄鰍含量最高，鲇含量最低。統計分析表明，長薄鰍肌肉中Pb含量顯著高于其他魚類（P＜0.05）（表4）。這7種魚類的肌肉Cr含量為44.97～78.41μg/kg，長薄鰍含量最高，圓筒吻鮈含量最低。統計分析表明，7種魚類的肌肉的Cr含量無顯著（P＞0.05）（表4）。這7種魚類的肌肉Cd含量為2.92～40.79μg/kg，長薄鰍含量最高，鯉含量最低。統計分析表明，長薄鰍肌肉的Cd含量顯著高于其他魚類（P＜0.05）（表4）。這7種魚類的肌肉As含量為27.20～69.07μg/kg，長薄鰍含量最高，鲇含量最低。統計分析表明，長薄鰍肌肉As含量顯著高于其他魚類（P＜0.05）（表4）。這7種魚類的肌肉Hg含量為33.59～72.19μg/kg，長薄鰍含量最高（表4）。

表4 金沙江攀枝花江段魚類肌肉重金屬含量（μg/kg 濕重）Table 4 Mean metal contents in muscle the fish species from the Panzhihua section of the Jinsha River (μg/kg wet-weight)

三、討論

（一）三峽庫區萬州江段、長江干流朱楊江段、沱江富順江段和金沙江攀枝花江段魚類均受到重金屬污染

已有研究表明，魚類可以通過其鰓、皮膚和胃腸道吸收水環境中的重金屬[10]。本研究也發現，三峽庫區、長江干流朱楊江段、沱江和金沙江魚類體內肌肉均不同程度富集了Pb、Cr、Cd、As和Hg。因此，我們認為長江上游三峽庫區、長江干流朱楊江段、沱江和金沙江魚類均不同程度受到Pb、Cr、Cd、As和Hg的污染。

（二）魚體肌肉重金屬含量

魚體肌肉是可食用部分，肌肉中重金屬含量與人類健康密切相關。中國食品安全衛生標準對Pb、Cr、Cd、無機砷和甲基汞在魚體內的限量分別為500μg/kg、2000μg/kg、100μg/kg、100μg/kg和500～1 000μg/kg[11]，歐盟規定魚體中Pb、Cd和Hg的含量分別為300μg/kg、50μg/kg和500μg/kg。在本研究中，4個采樣點所檢測魚類肌肉Pb、Cr、Cd、As和Hg含量的平均值均低于上述規定的標準，表明三峽庫區萬州江段、長江干流朱楊江段、沱江富順江段和金沙江攀枝花江段魚體肌肉對于人體是安全的。

已有研究表明，在上層水體分布的魚類金屬含量低于底層水體分布的魚類[12]。在本研究中，萬州江段尖頭紅鲌、高體近紅鲌屬于上層水體分布魚類，其他魚類屬于底層分布魚類，尖頭紅鲌、高體近紅鲌體內Pb、Cr、Cd和As的含量低于其他低層魚類的金屬含量。其他的研究也有類似的結果。底層沉積物的金屬含量高于上層水體，底層魚類食物有高的金屬含量是底層分布魚類金屬含量高于上層分布魚類的主要原因。

本研究發現，萬州、攀枝花和富順江段肉食性魚肌肉中的Hg含量均要高于雜食性魚類。其他的研究有類似的結果，表明肉食性魚類比雜食性魚類積累更多的Hg。

（三）三峽成庫后魚體金屬含量與成庫前比較

本研究結果與三峽成庫前庫區鯉和鲇肌肉Hg的含量比較發現，本研究結果低于三峽成庫前鯉和鲇肌肉Hg的含量（表5）。本研究中鯉和鲇肌肉中Hg的含量與三峽成庫后不同時間段這兩種魚體肌肉中Hg的含量比較，發現這2種魚體Hg含量變化不大[13]（表5）。結合本研究中三峽庫區鯉和鲇肌肉Hg的含量也沒有顯著高于上游相同魚體Hg的含量（表5），我們認為三峽成庫并未引起庫區魚體Hg含量顯著升高的“Hg活化效應”。

表5 三峽成庫前后魚體Hg 含量變化（μg/kg 濕重）Table 5 Comparison of Hg contents in fish muscle before and after impoundment of the Three Gorges Reservoir (μg/kg wet-weight)

綜上所述，三峽庫區萬州江段、長江干流朱楊江段、沱江富順江段和金沙江攀枝花江段魚體受到Pb、Cr、Cd、As和Hg不同程度的污染。三峽庫區萬州江段、長江干流朱楊江段、沱江富順江段和金沙江攀枝花魚體肌肉中Pb、Cr、Cd、As和Hg的含量低于中國食物安全標準。