肉牛养殖过程中重金属类危害性因素分析

摘要

本试验通过测定农区不同饲喂模式,即肉牛整个饲养过程中不饲喂任何微量元素添加剂的模式(简称模式1)与饲养过程中至少饲喂有一种微量元素添加剂(包括直接饲喂商品性肉牛配合饲料)模式(简称模式2)下肉牛饲养环境中土壤和饮水中铅、铜、锌、镉、铬和砷的含量以及肉牛养殖过程中饲料投入品和牛只不同组织中相应重金属的含量,研究了农区肉牛养殖过程中重金属在饲养环境和饲料中的存在情况及其在肉牛体内不同组织中的蓄积情况,探讨了饲养环境(土壤、饮水)和饲料中重金属含量和肉牛体内重金属含量的关系以及重金属在肉牛食物链中的迁移规律,研究结果表明:
　　 1.肉牛饲喂过程中饲喂有外源添加剂的牛场,其饲养环境中土壤中铅、铜、锌、镉、铬和砷的含量均略高于无外源添加剂模式牛场,但二者差异不显著(P>0.05)；两种模式下,肉牛饲养环境中土壤中镉的单项污染指数均大于1.0,都存在土壤重金属镉污染的情况；无外源添加剂模式下,其牛场土壤铅、铜、锌、镉、铬、砷的综合污染等级为警戒限,污染水平为尚清洁,饲喂有外源添加剂的牛场土壤的综合污染污染等级为轻污染。土壤中铅和镉、铜和砷之间存在着显著的正相关关系,相关系数分别达0.914和0.667,提示土壤中存在铜、砷,铅、镉的复合污染。有外源添加剂模式下的牛场土壤中其铅、铜、锌、铬、砷的单一潜在生态风险因子均要大于无外源添加剂模式下的牛场,但二者均_旱现低潜在生态风险；两种模式下土壤中镉的单一潜在生态风险因子80≤Eir<160,呈现较高潜在生态风险；两种饲喂模式下,饲喂有外源添加剂的牛场其饲养环境中土壤环境的多金属潜在生态风险指数RI要高于没有饲喂外源添加剂的牛场,但是二者的RI<150,均呈现为低潜在生态风险。
　　 2.饲喂有外源添加剂的肉牛饲养环境中,其饮水中铅、铜、锌、镉、铬和砷的含量均要略高于无外源添加剂模式牛场,但二者差异不显著(P>0.05)；两种模式下肉牛饮水中铜、锌、镉、铬、砷的单项污染指数Pi均小于1,铅的单项污染指数均大于1,均存在重金属铅污染的情况。无外源添加剂模式下,其牛场饮水中6种重金属的综合污染指数P综合为1.58,水质的污染等级为轻污染；有外源添加剂模式下,其牛场饮水6中重金属的综合污染指数P综合为2.39,水质的污染等级为污染。饮水中铅与铜、镉、铬之间,铜与镉、铬之间以及镉与铬之间,均存在着极显著的正相关关系,提示两种模式下肉牛饮水中存在着铜、铅、镉、铬的复合污染。
　　 3.两种模式下肉牛所用精饲料之间、粗饲料之间以及精、粗饲料之间铅、铜、锌、镉、砷的含量差异不显著(P>0.05)；饲料中铬在不同模式不同饲料类型中存在显著性差异,模式1粗饲料中铬的含量极显著高于模式2租饲料和模式1精饲料中铬的含量(P<0.01),但与模式2精饲料中的铬含量间没有显著性差异(P>0.05),而模式2中粗饲料中的铬含量则要显著高于模式2精饲料中铬的含量,基本呈现出粗饲料中铬的含量高于精饲料中铬的含量的规律。从两种饲喂模式中投入饲料的重金属含量情况来看,模式1下饲喂的肉牛可能要比模式2下饲喂的肉牛更容易受到重金属铬的危害,而模式2下饲喂的肉牛则可能比模式1下饲喂的肉牛更容易受到铅、砷、高锌的危害。
　　 4.通过模式2饲喂出的肉牛其背部肌肉铅、铜、锌、镉、铬含量均要高于通过模式1饲喂出的肉牛背部肌肉中铜、锌、镉、铬的含量,但只有铅含量的差异达到了极显著水平(P<0.01)；通过模式2饲喂出的肉牛,其腿部肌肉中的铜含量显著高于(P<0.05)、铬含量极显著高于(P<0.01)通过模式1饲喂出的肉牛腿部肌肉的铜含量、铬含量,但铅、锌、镉、砷的含量差异不显著；二者肝脏中各种重金属含量间的关系表现为:模式2肉牛肝脏铅、铬含量显著高于模式1肉牛肝脏铅、铬含量(P<0.05),肝脏铜含量极显著高于模式1肉牛肝脏铜含量(P<0.01),肝脏锌、镉、砷含量差异不显著(P>0.05)；肾脏中各种重金属含量间的关系则表现为:模式2肉牛肾脏中铅、铜、锌、铬的含量显著高于模式1肉牛肾脏中铅、铜、锌、铬的含量(P<0.05),肾脏中镉和砷的含量均为模式1肉牛肾脏中镉和砷的含量高于模式2肉牛肾脏中镉和砷的含量,但是差异不显著(P>0.05)。
　　 5.重金属在不同组织中分布存在如下规律,即肝脏、肾脏中铅含量要显著高于肌肉组织中铅含量；肝脏铜含量极显著高于其他组织铜含量；肾脏中锌含量极显著低于其他组织锌含量,而肾脏镉含量极显著高于其他组织镉含量；铬在动物组织中蓄积性较小,各组织间含量差异不显著；肝脏中砷含量较高,但与其他组织间差异不显著。
　　 6.不同组织中各重金属含量存在着复杂的相关性。
　　 7.肉牛各组织中铅含量与饲养环境中土壤和饮水铅含量基本不存在显著的相关关系,仅见肝脏和肾脏中铅含量与饮水中铅含量呈极显著负相关,但各组织中铅含量与饲料中铅含量均呈极显著的正相关关系。饲养环境(土壤、饮水)中铜含量与肉牛不同组织中铜的含量有一定关系,但是相关性都相对较弱,而饲料中铜含量则与各组织中铜含量有着强的相关性,其中肝脏和肾脏中铜含量与饲料中铜含量的相关性均达到了极显著水平。土壤、饮水与饲料中锌的含量与牛各组织中锌的含量基本都呈现出正相关关系(土壤与腿肌中锌的相关性除外),但仅背肌中锌含量与饮水中锌含量、肝脏中锌含量与饲料中锌含量间的相关关系达到了极显著水平。组织中镉与土壤、饮水和饲料中镉之间没有呈现出显著的相关性。牛组织中的铬含量蓄积量很小,没有反映出土壤、饮水和饲料中的铬含量。组织中砷含量与饮水和饲料中砷含量不存在显著性相关关系。
　　 8.以土壤、饮水和饲料中铅、铜、锌、镉、铬和砷的含量作为自变量,牛各组织相应的重金属含量作为依变量,依据自变量对依变量贡献率的大小及标准回归系数的显著性,通过后退法逐步多元回归分析,剔除了对依变量影响不显著的自变量,建立了土壤、饮水和饲料对重金属含量肉牛体内不同组织中重金属含量影响的最优的多元回归方程。