論文摘要:重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同,重金屬具有富集性,不易在環(huán)境中降解。當(dāng)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(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。廢水排出的重金屬,即使?jié)舛刃。部稍谠孱惡偷啄嘀蟹e累,繼而被鴨、鵝體表吸附。當(dāng)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(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)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(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會(huì)造成很大的危害。例如,日本發(fā)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(yè)得到了快速發(fā)展,但由于缺少對環(huán)境的保護(hù),特別是河道水體的保護(hù)。工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的許多有害物質(zhì)未經(jīng)處理就排入各河道,導(dǎo)致河道中的水受到嚴(yán)重的污染,而養(yǎng)殖業(yè)離不開水,當(dāng)農(nóng)民用了受污染的水體養(yǎng)殖像鵝,鴨,魚等時(shí),一方面疾病危害水禽健康,降低生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;另一方面給食品安全帶來嚴(yán)重隱患,危害人類健康。當(dāng)農(nóng)業(yè)使用受污染的水灌溉時(shí),使土壤也受到了污染。
水禽養(yǎng)殖業(yè)是中國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),特別是鴨跟鵝,由于其養(yǎng)殖成本低、周期短、見效快,因此取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,已受到世界各國的高度重視,其中鴨為全世界飼養(yǎng)數(shù)量最多的水禽。2009年末我國肉鴨存欄已達(dá)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(dāng)之無愧的。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,市場對鴨、鵝產(chǎn)品的需求量越來越大,因此水禽的飼養(yǎng)量將不斷增加,據(jù)統(tǒng)計(jì)中國水禽總量占世界的60%以上。估計(jì)在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi),水禽的養(yǎng)殖數(shù)量也會(huì)穩(wěn)定增長。
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類活動(dòng)導(dǎo)致環(huán)境中的重金屬含量不斷增加,許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)早就超出正常范圍,導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)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(jìn)入人體內(nèi),不同于其他污染物的可降解特性,重金屬污染物有著永遠(yuǎn)在環(huán)境里循環(huán)、無法降解的特點(diǎn),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(gè)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》獲得國務(wù)院正式批復(fù),防治規(guī)劃力求控制5種重金屬,目標(biāo)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(yīng)急體系和環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)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(dāng)前的養(yǎng)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(fā)生后不久,為了保障下游清遠(yuǎn)、佛山、廣州等城市的供水安全,專家們決定,除了調(diào)水沖污外,還將實(shí)施工程技術(shù)措施,加聚合鐵或聚合鋁進(jìn)行稀釋。韶關(guān)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(qiáng)酸性,即使稀釋一萬倍,水生物也難在其問存活24小時(shí)下游地區(qū)的清遠(yuǎn)石角鎮(zhèn),銅產(chǎn)業(yè)帶來的污染,造成附近河底沉積物中鉈含量嚴(yán)重超標(biāo)。2008年,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授林初夏提供的測試數(shù)據(jù)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(shí);由于每噸廢礦含有可產(chǎn)生相當(dāng)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(yàn)在廣東省內(nèi)鵝的主要養(yǎng)殖地,需用不同養(yǎng)殖場內(nèi)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(huán)境和水生環(huán)境中的淤泥的重金屬(鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As)含量,再與國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,再通過測定鵝的四個(gè)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(jìn)行相關(guān)的研究,從而對鵝養(yǎng)殖環(huán)境中重金屬污染對其的影響,為當(dāng)前鵝養(yǎng)殖環(huán)境重金屬污染的影響做出科學(xué)依據(jù)。
2、材料與方法
2.1 試驗(yàn)動(dòng)物及場地
本試驗(yàn)在省內(nèi)三個(gè)鵝主要養(yǎng)殖區(qū)各選擇一家規(guī)模化鵝場,所用試驗(yàn)動(dòng)物為健康的成年種鵝,2~3年齡。
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)期在各養(yǎng)殖場的鵝群中隨機(jī)選擇6只鵝,分別在各個(gè)鵝上取肝臟、胸肌、胸骨等樣品,保存于20℃,留待重金屬指標(biāo)測定。另外,從養(yǎng)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(dòng)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(yǎng)殖鵝的水池中,分別選取三個(gè)點(diǎn),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(jìn)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(chǎn)生感光分解和微生物降解等反應(yīng),樣品避光冷凍保存到進(jìn)樣。
土壤采集:在在養(yǎng)殖鵝的水池中,分別選取三個(gè)點(diǎn),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(fēng)干后保存好。
2.3 重金屬指標(biāo)測定方法
全部動(dòng)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(biāo)(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(jìn)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(yàn)數(shù)據(jù)處理
對不同養(yǎng)殖地鵝組織樣品肝臟、胸肌、腿肌、胸骨中各重金屬指標(biāo)含量作單因子方差分析;除注明外,各數(shù)值均用平均值(Mean)+SE表示。所有的數(shù)據(jù)分析均用SAN software version8.01完成。
3、結(jié)果與分析
3.1 養(yǎng)殖場水體中的重金屬水平
對各鵝養(yǎng)殖地洗浴池水體中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進(jìn)行檢測。測定結(jié)果顯示,鵝養(yǎng)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(yǎng)殖場水體池底土壤中的重金屬水平
對各鵝養(yǎng)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(jìn)行檢測。測定結(jié)果顯示,三個(gè)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(gè)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(dāng);三個(gè)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(gè)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(yǎng)殖場鵝機(jī)體各組織的重金屬水平
對各鵝養(yǎng)殖地種機(jī)體內(nèi)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(jìn)行檢測。測定結(jié)果顯示,在三個(gè)養(yǎng)殖中,鉛在不同組織中的含量均以骨骼最高,達(dá)到3.9~23.9mg/kg,而胸肌和肝臟中含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前者,僅0.01~0.1 mg/kg之間;三個(gè)養(yǎng)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(guān),除鵝場A骨骼的水平高于鵝場B外。在三個(gè)養(yǎng)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(dāng),明顯高于鵝場B;而三個(gè)鵝場中鵝胸肌和肝臟中均檢不出鎘。在三個(gè)養(yǎng)殖中,鉻的含量無明顯組織分布特點(diǎn),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(gè)鵝場相同組織間進(jìn)行比較,以鵝場B較高,高于鵝場A和c,后兩者水平相當(dāng)。在三個(gè)養(yǎng)殖中,三種組織中均檢不出砷。
4、討論
鵝各養(yǎng)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(yǎng)殖場水體池底土壤中,鉛的含量很高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常水平;鉻的含量也很高,特別是鵝場C遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yǎng)殖場鵝機(jī)體各組織的重金屬水平,由試驗(yàn)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常水平。因些我們得知:各養(yǎng)殖場水體池底土壤受到鉛跟鉻金屬的污染,而各養(yǎng)殖場鵝受到了鉛金屬的污染(特別是鵝場C)。
鉛對環(huán)境的污染,一方面來自冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業(yè),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(yè)、顏料制造與化工鍍膜等工業(yè)都可產(chǎn)生大量的含鉻廢水與廢渣。因此我們估計(jì),有可能是吃進(jìn)受污染含鉛的飼料,也有可能是本身土壤已嚴(yán)重受鉛重金屬的污染,當(dāng)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(chǎn),避免受鉛、鉻等重金屬的污染,除了政府要切實(shí)加強(qiáng)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(yè)的污染防治工作,保護(hù)群眾身體健康,促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定,另外還要對鉛蓄電池企業(yè)采取有效措施,建設(shè)完善鉛煙、鉛塵、酸霧和廢水收集、處理設(shè)施,并保證污染治理設(shè)施正常穩(wěn)定運(yùn)行,達(dá)標(biāo)排放,減少無組織排放。而養(yǎng)殖作為場要盡量選擇遠(yuǎn)離那些工業(yè)廠房排放污水的下游,要用正規(guī)廠商生產(chǎn)的飼料,同時(shí)最好遠(yuǎn)離市區(qū)飼養(yǎng)鵝。
重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同,重金屬具有富集性,不易在環(huán)境中降解。當(dāng)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(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。廢水排出的重金屬,即使?jié)舛刃。部稍谠孱惡偷啄嘀蟹e累,繼而被鴨、鵝體表吸附。當(dāng)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(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)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(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會(huì)造成很大的危害。例如,日本發(fā)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(dāng)環(huán)境變化時(shí),底泥中的重金屬形態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放造成污染。鴨、鵝的生活環(huán)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(jī)會(huì)。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(guān)專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉(zhuǎn)性,已受污染土壤沒有治理價(jià)值,只能調(diào)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(jì)以來科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,提高了人民的生活水平,然而,與此同時(shí),人類也付出了慘重的代價(jià)。多數(shù)金屬在體內(nèi)有蓄積性,半衰期較長,能產(chǎn)生急性和慢性毒性反應(yīng),可能還會(huì)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(yán)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?yàn)橹亟饘傥廴臼菑闹参锔抵猩蟻淼模嬖谟谥参锏捏w內(nèi),不像農(nóng)藥那樣大部分都噴灑在農(nóng)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(jié)合”的環(huán)保方針。首先要控制與消除污染源。同時(shí)看到土壤具有強(qiáng)大的凈化能力,在防治土壤污染時(shí)應(yīng)充分利用這一特點(diǎn)。
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