湛江湾海域养殖牡蛎的重金属富集及食用安全性分析

摘要

本研究于2010年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)、11月(秋季)分别对湛江湾海域官渡养殖区(S1)、南油养殖区(S2)、特呈岛养殖区(S3)和东头山岛养殖区(S4)的主要环境因子(pH、DO、COD、水温、盐度、营养盐、海水和沉积物的重金属)进行了调查,评价了近江牡蛎养殖区的环境质量状况,研究了养殖区0龄至3龄近江牡蛎不同组织对重金属的富集能力,结合主要环境因子的调查结果,探讨了湛江湾海域养殖近江牡蛎的重金属富集状况,并对湛江湾海域养殖牡蛎的食用安全性进行了评价。主要结果如下:
　　 (1)全年中,水温最高的是官渡养殖区,季度均值为26.4℃。最低的是东头山岛养殖区,季度均值为24.8℃；盐度最低的是官渡养殖区,季度均值为12.7；官渡养殖区(S1)冬季时pH值为6.02,未能达到《渔业水质标准》,其他养殖区pH值均符合标准中的限值；官渡养殖区溶解氧季度均值为4.45 mg/L,均小于5 mg/L,不符合海水养殖标准;官渡养殖区化学需氧量处于三类到四类海水水质之间,其他三个养殖区几乎均达到一类海水水质标准；各养殖区无机氮含比较高,季度均值范围为0.57mg/L～1.62mg/L,各养殖区溶解态无机磷季度均值范围为0.066 mg/L～0.101mg/L,四个养殖区均属于ⅥP即磷限制潜在性富营养化。
　　 (2)四个养殖区海水中重金属As、Pb、Cd、Cr、Zn均符合渔业水质标准,海水中Cu含量季度均值分别为19.36μg/L,15.19μg/L,17.97μg/L,16.13μg/L。Cu除了春季,其他季节均超出渔业水质标准限值；四个养殖区沉积物中重金属的含量均较低,除特呈岛养殖区Cr的含量属于第二类沉积物质量标准外,其他养殖区的Cr和另外五种重金属含量均达沉积物质量第一类标准,各元素在四个养殖区的分布没有明显的规律性。根据Hakanson潜在生态危害指数法对该海域沉积物中重金属进行评价,该海域沉积物重金属的综合效应不具有潜在生态危害。
　　 (3)近江牡蛎中重金属As、Pb、Cu、Zn、Cd、Cr含量最低的均是东头山岛养殖区,各重金属含量季度均值分别为0.94μg/g,0.21μg/g,82μg/g,583μg/g,0.86μg/g,0.78μg/g。最高的是官渡养殖区,各重金属含量季度均值分别为5.44μg/g,1.51μg/g,195μg/g,1169μg/g,4.61μg/g,2.23μg/g；不同养殖区牡蛎重金属含量如下:Cu、As、Pb的含量分布由高到低依次均是S1>S2>S3>S4；Zn、Cd和Cr的分布则是S1>S3>S2>S4；近江牡蛎不同组织中重金属分布规律如下:As的分布由低到高依次是闭壳肌<外套膜<鳃<内脏团；Pb的分布则是闭壳肌<内脏团<鳃<外套膜；对于Cr,则是闭壳肌<外套膜<内脏团<鳃；对于Cd、Cu和Zn,均是闭壳肌<内脏团<外套膜<鳃。
　　 (4)湛江湾海域养殖近江牡蛎同一组织对不同重金属的富集规律如下:闭壳肌、外套膜和内脏团对六种重金属富集能力由高到低依次是Zn>Cu>As>Cd>Cr>Pb,而鳃对六种重金属的富集能力依次是Zn>Cu>Cd>As>Cr>Pb;牡蛎体内的重金属含量随其年龄会有所变化,重金属As、Pb和Cu则随年龄增长而有增加的趋势,而重金属Zn、Cd和Cr则随年龄的增长而有降低的趋势。
　　 (5)近江牡蛎养殖区重金属的生物浓缩因子(BCF)数值远超过生物-沉积物富集因子(BSAF)数值。且各组织器官中重金属含量与沉积物重金属相关关系不显著。这可能与本研究的牡蛎均是浮筏式棚架吊养有关,牡蛎是滤食性动物,牡蛎饵料主要以悬浮于水体中的浮游植物、有机碎屑为主,其需要不停地过滤含载有高浓度重金属的悬浮物、有机碎屑和浮游植物等的海水。与海水中重金属,以及海水的理化因子如盐度、温度、DO相关性比较显著,同时还间接地受到海水中营养盐的影响。还有可能是某种重金属(比如有害金属As和必须元素Cu、Zn)含量增加影响到牡蛎的新陈代谢,让其代谢活动(呼吸和排泄等)产生更多的生物性等排粪活动,从而造成水体中营养盐的增加。
　　 (6)同一组织在不同年龄阶段的重金属富集规律,除了受外界环境因子影响,还与牡蛎不同组织的生理功能以及重金属的理化状态有关。同时近江牡蛎的不同组织对某种重金属(比如Zn、Cu)吸收具有高度选择性。
　　 (7)湛江湾海域养殖近江牡蛎Pb、Cd和Cr未超标,As超标至限量标准的7.8倍。整个海域养殖近江牡蛎闭壳肌As平均值高达3.3μg/g(以湿重计),超标至限量值的6.6倍,其食用价值严重受到威胁,应该引起相关部门的高度重视。考虑到闭壳肌重金属含量相对于全软组织较低,在加工过程中可以剔除有害重金属含量高的组织,留下重金属含量较低的组织来供消费者食用,食用安全相对有保障。