三峡库区万州江段、长江干流朱杨江段、沱江富顺江段和金沙江攀枝花江段鱼类体内重金属积累分析

冉璐，李健

（北部湾大学石油与化工学院北部湾大学海洋学院/广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室，广西钦州 535011）

长江是我国长度最长、流域面积最广的河流，有着重要的社会、经济和生态价值。三峡水库是我国最大人工水库，位于长江上游和中下游的接合部。三峡水库2003年首次蓄水135m以来，库区水体流速变缓、自净能力减弱，导致重金属在库区富集[1-2]。人工水库有可能会引起鱼类体内重金属含量快速升高[3-5]。因此，三峡成库后，其中生存的各种鱼类的金属含量变化值得关注。

本研究选取三峡库区万州江段、长江上游干流朱杨江段、长江上游重要支流沱江富顺江段和金沙江攀枝花江段这4个不同类型水环境为研究地点，以这些江段常见鱼类为研究对象，测定了鱼体肌肉（鱼体肌肉重量占鱼体体重绝大部分）中重金属含量（Pb、Cr、Cd、As和Hg）。本研究目的：1.评估4个江段鱼类体内重金属污染现状；2.评价人类消费鱼类的健康风险。

一、材料与方法

（一）样本采集

2012～2014年的3月～6月和9月～11月，本研究在三峡库区万州江段采集南方鲇、长薄鳅、鲇、高体近红鲌、鲫、鲤、瓦氏黄颡鱼、凹尾拟鲿、胭脂鱼、拟尖头鲌和大眼鳜，在长江干流朱杨江段采集南方鲇、瓦氏黄颡鱼、圆口铜鱼和鲤，在沱江富顺江段采集大眼鳜、鲇、大鳍鳠、鲫和鲤，在金沙江攀枝花江段采集长薄鳅、圆口铜鱼、光泽黄颡鱼、鲇、鲤、鲫和圆筒吻鮈。本研究对采集到的鱼样本进行体长和体重测定，用无污染的聚乙烯袋单尾包裹后低温保存运回实验室置于-20℃下冷冻保存待测。

（二）样品处理

本研究取采集鱼样本的第2～4枚脊柱骨，作为年龄鉴定材料，采集鱼的背部肌肉称重-80℃条件下保存。样品消解和测定参考中国国家标准方法[6-8]。本研究采用硝酸-双氧水微波消解约0.2～1g样品。样品消解后，测Pb、Cr和Cd含量的消解样品转移到50mL锥形瓶，用电热板150℃赶酸，最后用0.2%硝酸溶液定容至10mL；测As含量的消解样品，120℃赶酸，加0.2g碘化钾和0.125g抗坏血酸，用10%的盐酸定容至25mL；测Hg含量的消解样品冷却后用去离子水定容到25mL。

（三）样品测定

样品中Pb、Cr、Cd的含量采用石墨炉—原子吸收分光光度计测定，为消除样品中其他物质干扰，采用20g/L磷酸二氢铵作为基本改进剂。As、Hg的含量采用氢化物—原子吸收分光光度计测定，还原剂KBH4的浓度分别为15g/L，10g/L。所用元素检测均采用氘灯扣除背景。

（四）质量保证与最低检测限

所有试剂均为优级纯。在实验过程中，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小时，取出后用自来水反复冲洗6次，再用蒸馏水反复冲洗3次。实验用超纯水的导电率为18.2MΩ·cm-1。为保证检验方法的准确性，每一批检测样品均采用空白样品、加标样和平行样本进行检测质量控制，Pb、Cr、Cd、Hg和As的加标回收率为88%～108.05%。参照Shahetal[9]方法确定检测限。本方法中Pb、Cr、Cd、As和Hg的检测限（LOD）分别为1.183μg/L、0.505μg/L、0.084μg/L、0.294μg/L和0.815μg/L。

（五）数据计算与分析

本研究对低于检测限的样本按照国际标准，以检测限值的一半计算平均浓度。鱼体各组织和全鱼重金属的含量用μg/kg湿重表示，数据以平均值±标准误（Mean±SE）表示。相同江段不同鱼体重金属含量差异，不同江段相同鱼体重金属含量差异，采用SPSS 20.0软件进行分析。正态分布数据多组间差异比较经方差齐性检验后，采用One-wayANOVA，组间多重比较采用Duncan法。偏态分布或方差不齐的数据采用非参数检验，多组间差异比较采用Krushal-Wallis检验，成对比较组间差异，P＜0.05作为差异到达显著性的标准。

二、结果

（一）三峡库区万州江段鱼体重金属含量

本研究在三峡库区万州江段所采集的这11种鱼类肌肉Pb含量为12.28～89.39μg/kg，长薄鳅含量最高，拟尖头鲌含量最低。统计分析表明，长薄鳅肌肉中的Pb含量显著高于其他鱼类（P＜0.05）（表1）。这11种鱼类肌肉Cr含量为24.10～75.44μg/kg，长薄鳅含量最高，拟尖头鲌含量最低。统计分析表明，11种鱼肌肉中Cr含量无显著差异（P＞0.05）（表1）。这11种鱼类的肌肉Cd含量为0.95～44.28μg/kg，长薄鳅含量最高，拟尖头鲌含量最低。统计分析表明，长薄鳅肌肉中的Cd含量显著高于其他鱼类（P＜0.05）（表1）。这11种鱼类的肌肉As含量为24.97～84.34μg/kg，长薄鳅含量最高，拟尖头鲌含量最低。统计分析表明，长薄鳅肌肉中的As含量显著高于其他鱼类（P＜0.05）（表1）。这11种鱼类的肌肉Hg含量为33.59～108.10μg/kg。

表1 三峡库区万州江段鱼类肌肉重金属含量（μg/kg 湿重）Table 1 Mean metal contents in muscle the fish species from the Wanzhou section of the Yangtze River (μg/kg wet-weight)

（二）长江干流朱杨江段鱼体重金属含量

本研究在长江干流朱杨江段所采集的这4种鱼类肌肉Pb含量为14.76～52.69μg/kg，鲤含量最高，南方鲇含量最低。统计分析表明，鲤鱼肌肉中Pb含量显著高于南方鲇和瓦氏黄颡鱼（P＜0.05）（表2）。这4种鱼类肌肉Cr含量为35.77～47.92μg/kg，鲤含量最高，圆口铜鱼含量最低。统计分析表明，这4种鱼肌肉Cr含量无显著差异（P＞0.05）（表2）。这4种鱼类肌肉Cd含量为1.01～2.48μg/kg，圆口铜鱼含量最高，南方鲇含量最低。这4种鱼肌肉Cd含量无显著差异（P＞0.05）（表2）。这4种鱼类的肌肉As含量为23.53～33.61μg/kg，鲤含量最高，圆口铜鱼含量最低。统计分析表明，这4种鱼肌肉As含量无显著差异（P＞0.05）（表2）。这4种鱼类的肌肉Hg含量均低于检测限（表2）。

表2 长江干流朱杨江段鱼类肌肉重金属含量（μg/kg 湿重）Table 2 Mean metal contents in muscle the fish species from the Zhuyang section of the Yangtze River ( μg/kg wet-weight)

（三）沱江富顺江段鱼体重金属含量

本研究在沱江富顺江段所采集的这5种鱼类的肌肉Pb含量为30.53～47.28μg/kg，鲫含量最高，鲇含量最低。这5种鱼类的肌肉Cr含量为35.60～85.31μg/kg，大鳍鳠含量最高，鲫含量最低。这5种鱼类的肌肉Cd含量为1.74～3.26μg/kg，鲫含量最高，鲤含量最低，这5种鱼类的肌肉As含量为25.82～44.96μg/kg，鲫含量最高，鲇含量最低。统计分析表明，这5种鱼肌肉中Pb、Cr、Cd和As含量均无显著差异（P＞0.05）。这5种鱼类的肌肉Hg含量为33.59～72.81μg/kg，鲤和鲫低于检测限（表3）。

表3 沱江富顺江段鱼类肌肉重金属含量（μg/kg 湿重）Table 3 Mean metal contents in muscle the fish species from the Fushun section of the Tuo River (μg/kg wet-weight)

（四）金沙江攀枝花江段鱼体重金属含量

本研究在金沙江攀枝花江段所采集的这7种鱼类的肌肉Pb含量为37.10～109.56μg/kg，长薄鳅含量最高，鲇含量最低。统计分析表明，长薄鳅肌肉中Pb含量显著高于其他鱼类（P＜0.05）（表4）。这7种鱼类的肌肉Cr含量为44.97～78.41μg/kg，长薄鳅含量最高，圆筒吻鮈含量最低。统计分析表明，7种鱼类的肌肉的Cr含量无显著（P＞0.05）（表4）。这7种鱼类的肌肉Cd含量为2.92～40.79μg/kg，长薄鳅含量最高，鲤含量最低。统计分析表明，长薄鳅肌肉的Cd含量显著高于其他鱼类（P＜0.05）（表4）。这7种鱼类的肌肉As含量为27.20～69.07μg/kg，长薄鳅含量最高，鲇含量最低。统计分析表明，长薄鳅肌肉As含量显著高于其他鱼类（P＜0.05）（表4）。这7种鱼类的肌肉Hg含量为33.59～72.19μg/kg，长薄鳅含量最高（表4）。

表4 金沙江攀枝花江段鱼类肌肉重金属含量（μg/kg 湿重）Table 4 Mean metal contents in muscle the fish species from the Panzhihua section of the Jinsha River (μg/kg wet-weight)

三、讨论

（一）三峡库区万州江段、长江干流朱杨江段、沱江富顺江段和金沙江攀枝花江段鱼类均受到重金属污染

已有研究表明，鱼类可以通过其鳃、皮肤和胃肠道吸收水环境中的重金属[10]。本研究也发现，三峡库区、长江干流朱杨江段、沱江和金沙江鱼类体内肌肉均不同程度富集了Pb、Cr、Cd、As和Hg。因此，我们认为长江上游三峡库区、长江干流朱杨江段、沱江和金沙江鱼类均不同程度受到Pb、Cr、Cd、As和Hg的污染。

（二）鱼体肌肉重金属含量

鱼体肌肉是可食用部分，肌肉中重金属含量与人类健康密切相关。中国食品安全卫生标准对Pb、Cr、Cd、无机砷和甲基汞在鱼体内的限量分别为500μg/kg、2000μg/kg、100μg/kg、100μg/kg和500～1 000μg/kg[11]，欧盟规定鱼体中Pb、Cd和Hg的含量分别为300μg/kg、50μg/kg和500μg/kg。在本研究中，4个采样点所检测鱼类肌肉Pb、Cr、Cd、As和Hg含量的平均值均低于上述规定的标准，表明三峡库区万州江段、长江干流朱杨江段、沱江富顺江段和金沙江攀枝花江段鱼体肌肉对于人体是安全的。

已有研究表明，在上层水体分布的鱼类金属含量低于底层水体分布的鱼类[12]。在本研究中，万州江段尖头红鲌、高体近红鲌属于上层水体分布鱼类，其他鱼类属于底层分布鱼类，尖头红鲌、高体近红鲌体内Pb、Cr、Cd和As的含量低于其他低层鱼类的金属含量。其他的研究也有类似的结果。底层沉积物的金属含量高于上层水体，底层鱼类食物有高的金属含量是底层分布鱼类金属含量高于上层分布鱼类的主要原因。

本研究发现，万州、攀枝花和富顺江段肉食性鱼肌肉中的Hg含量均要高于杂食性鱼类。其他的研究有类似的结果，表明肉食性鱼类比杂食性鱼类积累更多的Hg。

（三）三峡成库后鱼体金属含量与成库前比较

本研究结果与三峡成库前库区鲤和鲇肌肉Hg的含量比较发现，本研究结果低于三峡成库前鲤和鲇肌肉Hg的含量（表5）。本研究中鲤和鲇肌肉中Hg的含量与三峡成库后不同时间段这两种鱼体肌肉中Hg的含量比较，发现这2种鱼体Hg含量变化不大[13]（表5）。结合本研究中三峡库区鲤和鲇肌肉Hg的含量也没有显著高于上游相同鱼体Hg的含量（表5），我们认为三峡成库并未引起库区鱼体Hg含量显著升高的“Hg活化效应”。

表5 三峡成库前后鱼体Hg 含量变化（μg/kg 湿重）Table 5 Comparison of Hg contents in fish muscle before and after impoundment of the Three Gorges Reservoir (μg/kg wet-weight)

综上所述，三峡库区万州江段、长江干流朱杨江段、沱江富顺江段和金沙江攀枝花江段鱼体受到Pb、Cr、Cd、As和Hg不同程度的污染。三峡库区万州江段、长江干流朱杨江段、沱江富顺江段和金沙江攀枝花鱼体肌肉中Pb、Cr、Cd、As和Hg的含量低于中国食物安全标准。