論文摘要:重金屬污染與其他有機化合物的污染不同,重金屬具有富集性,不易在環境中降解。當前我國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鉆等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,繼而被鴨、鵝體表吸附。當受重金屬污染的水禽例如鴨、鵝被人類吃用后,重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。例如,日本發生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染,等公害病,都是由重金屬污染引起的。
1、前言
從改革開放至今,廣東省工業得到了快速發展,但由于缺少對環境的保護,特別是河道水體的保護。工業生產產生的許多有害物質未經處理就排入各河道,導致河道中的水受到嚴重的污染,而養殖業離不開水,當農民用了受污染的水體養殖像鵝,鴨,魚等時,一方面疾病危害水禽健康,降低生產性能和養殖業的經濟效益;另一方面給食品安全帶來嚴重隱患,危害人類健康。當農業使用受污染的水灌溉時,使土壤也受到了污染。
水禽養殖業是中國的傳統產業,特別是鴨跟鵝,由于其養殖成本低、周期短、見效快,因此取得了突飛猛進的發展,在農業產業結構調整中,已受到世界各國的高度重視,其中鴨為全世界飼養數量最多的水禽。2009年末我國肉鴨存欄已達10.96億只,肉鴨出欄約35.2億只(其中櫻桃谷鴨20.6億只),肉鴨的年存欄量和屠宰量占到世界總量的67.3%和74.7%,中國號稱“水禽王國”是當之無愧的。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,市場對鴨、鵝產品的需求量越來越大,因此水禽的飼養量將不斷增加,據統計中國水禽總量占世界的60%以上。估計在今后相當長的時間內,水禽的養殖數量也會穩定增長。
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。隨著經濟的發展,人類活動導致環境中的重金屬含量不斷增加,許多經濟發達地區早就超出正常范圍,導致環境質量嚴重惡化。而許多水禽由于污染得病而死,或者受污染后被人身吸收進入人體內,不同于其他污染物的可降解特性,重金屬污染物有著永遠在環境里循環、無法降解的特點,這也就加重了其對人群的危害。由于重金屬污染問題突出,2011年4月初我國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復,防治規劃力求控制5種重金屬,目標是到2015年,中國將建立比較完善的重金屬污染防治體系、事故應急體系和環境與健康風險評估體系,解決一批損害群眾健康的突出問題。
由于鵝作為水禽在當前的養殖模式下是離不開水的,而近年來,重金屬污染事件屢見不鮮,例如2005年廣東省北江鎘污染事件,該事件發生后不久,為了保障下游清遠、佛山、廣州等城市的供水安全,專家們決定,除了調水沖污外,還將實施工程技術措施,加聚合鐵或聚合鋁進行稀釋。韶關的武水橋下,江水碧波蕩漾,婀娜的水草群舞中游支流橫石河,河水呈強酸性,即使稀釋一萬倍,水生物也難在其問存活24小時下游地區的清遠石角鎮,銅產業帶來的污染,造成附近河底沉積物中鉈含量嚴重超標。2008年,華南農業大學教授林初夏提供的測試數據顯示,橫石河水即使稀釋1萬倍,水生物還是不能在里面存活超過24小時;由于每噸廢礦含有可產生相當200公斤濃硫酸的金屬硫化物,從源頭到50公里開外,,河水都可以測出酸性,直侵下游北江,還有像瀏陽鎘污染事件等等。
本試驗在廣東省內鵝的主要養殖地,需用不同養殖場內健康的2年齡成年馬崗鵝種鵝為檢測對象,通過測定鵝的水生環境和水生環境中的淤泥的重金屬(鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As)含量,再與國家規定的標準進行對比,再通過測定鵝的四個組織(肝臟、胸肌、腿肌、胸骨)中的重金屬(鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As)含量,從而-進行相關的研究,從而對鵝養殖環境中重金屬污染對其的影響,為當前鵝養殖環境重金屬污染的影響做出科學依據。
2、材料與方法
2.1 試驗動物及場地
本試驗在省內三個鵝主要養殖區各選擇一家規模化鵝場,所用試驗動物為健康的成年種鵝,2~3年齡。
2.2 實驗設計
試驗期在各養殖場的鵝群中隨機選擇6只鵝,分別在各個鵝上取肝臟、胸肌、胸骨等樣品,保存于20℃,留待重金屬指標測定。另外,從養殖地采集洗浴池的水體和水底土壤樣品,保存于4℃樣品,各動物樣品和水體樣品以及土壤樣品均檢測鉛(Pb)、鎘(cd)、鉻(cr)和砷(As)等四種重金屬的含量。
水樣采集:在養殖鵝的水池中,分別選取三個點,使其呈等邊三角形,然后分別將吸管深入離水面10厘米左右的地方,各收集300ml的水樣;樣品采集后,用0.22μm微孔纖維濾膜對水樣進行過濾,濾液分裝在潔凈的聚乙烯瓶中,為避免樣品在保存過程中產生感光分解和微生物降解等反應,樣品避光冷凍保存到進樣。
土壤采集:在在養殖鵝的水池中,分別選取三個點,使其呈等邊三角形,然后用鐵鏟鏟其泥土的表層,各取適量的土壤;將樣品在無菌條件下風干后保存好。
2.3 重金屬指標測定方法
全部動物組織樣品的重金屬含量的測定,除砷的含量采用原子熒光光譜法,其余三種重金屬含量的測定方法均按國標(GB/T5009.12-2003、GB/T 5009.15-2003和GB/T 5009.123-2003中的石墨爐原子吸收光譜法)進行。
(1)水樣:全Pb、Cd:石墨爐原子吸收分光光度法(GB/T11901-1989):全cr:二苯碳酸二肼分光光度法(GB/T7466-1987):全As:二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法(GB/T7485-1987)
(2)土壤樣:全Pb、cd、Cr:火焰原子吸收分光光度法(GB/T17137-1997);全As:二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法(GB/T 17134-1997)
(3)組織樣:全cr:原子吸收石墨爐法(GB/T 5009.123—2003)[9];全Pb:石墨爐原子吸收光譜法(GB/T 5009.12-2003);全Cd:石墨爐原子吸收光譜法(GB/T 5009.15-2003);全As:原子熒光光譜法。
2.4 試驗數據處理
對不同養殖地鵝組織樣品肝臟、胸肌、腿肌、胸骨中各重金屬指標含量作單因子方差分析;除注明外,各數值均用平均值(Mean)+SE表示。所有的數據分析均用SAN software version8.01完成。
3、結果與分析
3.1 養殖場水體中的重金屬水平
對各鵝養殖地洗浴池水體中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,鵝養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低,均僅10-4 mg/L級的含量。
3.2 養殖場水體池底土壤中的重金屬水平
對各鵝養殖地洗浴池池底土壤中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,三個鵝場池底土壤中鉛的含量介于25~50 mg/kg之間,最高的為鵝場c,次之為鵝場B,最低為鵝場A;三個鵝場池底土壤中鎘的含
介于0.1~O.4 mg/kg之間,最高的為鵝場c,鵝場B和鵝場A均低于前者,水平相當;三個鵝場池底土壤中鉻的含量介于7~28 mg/kg之間,最低的為鵝場B,鵝場A,而鵝場c要明顯高于前兩者;三個鵝場池底土壤中砷的含量介于1~2.5 mg/kg之間,鵝場B和c較高,兩者水平較高,鵝場A則較低。
3.3 不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平
對各鵝養殖地種機體內胸肌、骨骼、肝臟等組織中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,在三個養殖中,鉛在不同組織中的含量均以骨骼最高,達到3.9~23.9mg/kg,而胸肌和肝臟中含量遠遠低于前者,僅0.01~0.1 mg/kg之間;三個養殖地鵝相同組織間比較,鵝場c的水平均高于鵝場A和B,后兩者胸肌和肝臟的水平相關,除鵝場A骨骼的水平高于鵝場B外。在三個養殖中,鎘在不同組織中的含量均肝臟最高,均可以檢出,0.08~0.3 mg/kg之間,其中鵝場A和鵝場c的水平相當,明顯高于鵝場B;而三個鵝場中鵝胸肌和肝臟中均檢不出鎘。在三個養殖中,鉻的含量無明顯組織分布特點,在鵝場A中的含量為肝臟>胸肌>骨骼,在鵝場B中的含量為胸肌>骨骼>肝臟,在鵝場c中的含量為骨骼>肝臟>胸肌;三個鵝場相同組織間進行比較,以鵝場B較高,高于鵝場A和c,后兩者水平相當。在三個養殖中,三種組織中均檢不出砷。
4、討論
鵝各養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低,水體還沒有受到重金屬的污染。而各養殖場水體池底土壤中,鉛的含量很高,遠遠超過正常水平;鉻的含量也很高,特別是鵝場C遠遠超過正常水平,砷的含量也屬于正常水平,鎘的含量很低。不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平,由試驗可知:鎘、鉻和砷等三種重金屬的含量很低或較低,而鉛在胸肌和肝臟里的含量都很低,但在骨骼里的含量較高,特別是鵝場c遠遠超過正常水平。因些我們得知:各養殖場水體池底土壤受到鉛跟鉻金屬的污染,而各養殖場鵝受到了鉛金屬的污染(特別是鵝場C)。
鉛對環境的污染,一方面來自冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業,特別是來自有色金屬冶煉過程中所排出的含鉛廢水、廢氣和廢渣造成的。另一方面由汽車排出的含鉛廢氣造成的。而在諸如鐵冶煉、電鍍、制革工業、顏料制造與化工鍍膜等工業都可產生大量的含鉻廢水與廢渣。因此我們估計,有可能是吃進受污染含鉛的飼料,也有可能是本身土壤已嚴重受鉛重金屬的污染,當開挖水塘后注入的水是沒受污染的,而鵝期生活在跟受污染的土壤接觸后也受到了污染。
要保證鵝的安全生產,避免受鉛、鉻等重金屬的污染,除了政府要切實加強鉛蓄電池(包括鉛蓄電池加工(含電極板)、組裝、回收)及再生鉛行業的污染防治工作,保護群眾身體健康,促進社會和諧穩定,另外還要對鉛蓄電池企業采取有效措施,建設完善鉛煙、鉛塵、酸霧和廢水收集、處理設施,并保證污染治理設施正常穩定運行,達標排放,減少無組織排放。而養殖作為場要盡量選擇遠離那些工業廠房排放污水的下游,要用正規廠商生產的飼料,同時最好遠離市區飼養鵝。
重金屬污染與其他有機化合物的污染不同,重金屬具有富集性,不易在環境中降解。當前我國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鉆等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,繼而被鴨、鵝體表吸附。當受重金屬污染的水禽例如鴨、鵝被人類吃用后,重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。例如,日本發生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染,等公害病,都是由重金屬污染引起的。
重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布,而底泥往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環境變化時,底泥中的重金屬形態將發生轉化并釋放造成污染。鴨、鵝的生活環境離不開水,它們一般要生活于水塘或河道中,這大大增加了它們受污染的機會。重金屬不能被生物降解,但具有生物累積性,可以直接威脅高等生物包括人類,有關專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性,已受污染土壤沒有治理價值,只能調整種植品種來加以回避。因此,底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。科技是一把雙刃劍,20世紀以來科學技術迅猛發展,促進了經濟的發展,提高了人民的生活水平,然而,與此同時,人類也付出了慘重的代價。多數金屬在體內有蓄積性,半衰期較長,能產生急性和慢性毒性反應,可能還會有致畸、致癌和致突變的潛在危害。目前,我國兒童鉛污染較為嚴重。
既然重金屬污染危害這么大,那么那些受到重金屬污染的蔬菜水果我們能不能通過多浸泡、多清洗或多煮來去除重金屬呢?這些效果都不大,因為重金屬污染是從植物根系中上來的,它存在于植物的體內,不像農藥那樣大部分都噴灑在農作物外表,多洗就可以清除干凈。
對于土壤污染,必須貫徹“以防為主,防治結合”的環保方針。首先要控制與消除污染源。同時看到土壤具有強大的凈化能力,在防治土壤污染時應充分利用這一特點。
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