常见重金属离子对几种观赏鱼的毒性效应及其应用

论文摘要

随着环境问题日益严峻,水体污染也不断加剧。重金属作为一类主要污染物,破坏了水生生物特别是鱼类的生存环境,同时威胁着人类的饮用水安全。本文研究了常见重金属离子Cu2+、Hg2+、Cd2+、铬（Ⅵ）、Zn2+对锦鲤、斑马、剑尾鱼、虎皮鱼、孔雀鱼等几种观赏鱼的毒性效应,及小型淡水观赏鱼在水质监测和预警中的应用,希望该研究可以为保护生物资源及环境提供一些有益资料,同时为水质监测与在线预警系统的研发奠定一定理论基础。本研究主要包括以下几部分:1.水体中Zn2+、Cd2+在锦鲤组织中的累积将锦鲤作为试验对象,分别研究了水体中Zn2+、Cd2+在锦鲤组织中的累积。试验设置6个浓度梯度,其中包括5个处理组和1个空白对照组,每组设置3个平行。试验采用静水法,通过人工曝气提供充足的氧气。将锦鲤暴露在含有不同浓度锌、镉离子的试验液中72h后进行解剖取样,采用干法灰化法,马弗炉高温500℃处理样品,然后使用石墨炉原子吸收分光光度计分别测定锦鲤组织样本的吸光值,通过标准曲线分别确定锦鲤组织中重金属锌、镉的含量,并进行分析比较。结果表明,锦鲤组织中锌含量的变化规律,暴露浓度在0-20mg/L的浓度范围内,锦鲤鳃、肌肉中锌的含量随着试验液中锌离子浓度的升高而增加,当暴露浓度超过20mg/L时,锦鲤鳃中锌含量不再随暴露浓度的升高而增加反而出现下降,锦鲤肌肉中锌含量仍有少量增加,但增加量明显降低。锦鲤组织中镉含量的变化规律,暴露浓度在0-8mg/L的浓度范围内,锦鲤鳃、肝脏、肌肉中镉的含量随着试验液中镉离子浓度的升高而增加,当暴露浓度超过8mg/L,试验液中镉离子浓度继续升高,而锦鲤鳃、肝脏、肌肉中镉含量不再增加反而下降。在同一浓度下,锦鲤组织中重金属的锌含量为鳃﹥肌肉,镉含量为肝脏﹥鳃﹥肌肉;锦鲤各组织对锌累积能力为鳃﹥肌肉,对镉的累积能力为肝脏﹥鳃﹥肌肉。2.几种小型鱼对重金属的敏感性比较为筛选可用于监测水体中重金属的鱼类,尝试将小型淡水观赏鱼作为试验对象,进行了4种重金属的急性毒性实验,计算了24h的半致死浓度。通过对半致死浓度的比较,研究了各鱼种对不同重金属离子的敏感程度,某种重金属对某种鱼的24h-LC50值越小说明该鱼种对这种重金属的敏感性越强。结果表明,不同重金属离子对斑马鱼（蓝斑马、红斑马）（Danio rerio）、剑尾鱼（Xiphophorus hellerii）、孔雀鱼（Poecilia reticulata）、虎皮鱼（Puntius tetrazona）的24h-LC50分别为,Cu2+:0.017、0.020、0.102、0.028、0.009mg/L;Hg2+:0.085、0.088、0.173、0.075、0.092mg/L;Cd2+:0.375、0.378、0.408、0.146、0.983mg/L;铬（Ⅵ）:34.458、34.709、22.792、10.196、23.884mg/L。在纯净水中,重金属对几种小型鱼的毒性强弱顺序为Cu2+﹥Hg2+﹥Cd2+﹥铬（Ⅵ）。虎皮鱼对Cu2+最为敏感;孔雀鱼对Hg2+、Cd2+、铬（Ⅵ）最为敏感;斑马鱼对Cu2+、Hg2+、Cd2+较为敏感。将小型淡水观赏鱼作为水质监测与在线预警目标鱼类进行筛选,用于监测水体中的重金属,其可行性值得进一步研究。3.不同环境条件下重金属对斑马鱼的毒性为了水质预警试验条件的标准化,将斑马鱼作为试验生物,通过急性毒性实验,研究了不同水源、水温、光照条件对4重金属毒性的影响。结果表明,在纯净水中Cu2+、Hg2+、Cd2+、铬（Ⅵ）对斑马鱼的24h-LC50为0.017、0.085、0.375、34.458mg/L,毒性强弱顺序为Cu2+>Hg2+>Cd2+>铬（Ⅵ）;黄浦江原水中的24h-LC50为1.273、0.310、18.002、52.375mg/L,毒性强弱顺序为Hg2+>Cu2+>Cd2+>铬（Ⅵ）。在黄浦江原水中,水温为20、22、24、26、28℃时,4种重金属对斑马鱼的24h-LC50分别为,Cu2+:1.389、1.510、1.401、1.176、0.987 mg/L;Hg2+:0.313、0.335、0.298、0.222、0.318 mg/L;Cd2+:10.666、11.243、11.175、11.392、11.827 mg/L;铬（Ⅵ）:65.208、60.312、50.468、53.944、54.130 mg/L。水温在20-28℃之间时,Hg2+、Cd2+、铬（Ⅵ）对斑马鱼的24h-LC50均无显著差异,水温对这3种重金属的急性毒性无显著影响;水温为20、28℃时,Cu2+对斑马鱼的24h-LC50分别与22、24、26℃时无显著差异,但20℃与28℃两者之间存在显著差异,20℃时的24h-LC50显著高于28℃,Cu2+对斑马鱼的急性毒性在28℃时显著强于20℃。在黄浦江原水中,0-300、300-600、600-900（Lux）3种不同光照强度条件下,4种重金属对斑马鱼的24h-LC50分别为,Cu2+:1.357、1.363、1.392mg/L;Hg2+:0.339、0.347、0.353mg/L;Cd2+:15.186、17.070、15.785 mg/L;铬（Ⅵ）:53.144、55.318、57.190mg/L。光强在0-900 Lux的范围内,4种重金属对斑马鱼的24h-LC50无显著差异,光强对Cu2+、Hg2+、Cd2+、铬（Ⅵ）的急性毒性强度无显著影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 重金属对鱼类的毒性效应
• 1.2 观赏鱼在水质预警中的应用
• 1.3 展望
• ²⁺、Cd²⁺在锦鲤组织中的累积'>第二章 水体中Zn²⁺、Cd²⁺在锦鲤组织中的累积
• 2.1 材料与方法
• 2.2 试验结果
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 第三章 重金属对几种小型观赏鱼的敏感性比较
• 3.1 材料与方法
• 3.2 试验结果
• 3.3 讨论
• 3.4 小结
• 第四章 不同环境条件下重金属对斑马鱼的急性毒性
• 4.1 材料与方法
• 4.2 试验结果
• 4.3 讨论
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢