一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法技术

一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法，首先用

【技术实现步骤摘要】
一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法
本专利技术属于水产品养殖领域，具体涉及一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法。
技术介绍
重金属(heavymetals)污染物因具有高毒性、持久性、隐蔽性、难降解性等特点已成为很多国家非常重视的生态环境问题和食品安全问题。重金属镉(Cadmium)是我国沿海地区水环境和海产品中广泛的重金属污染物，严重影响了水产食品的质量和安全(黄小平等，2010；李玉等，2010)。稳定同位素标记和示踪技术因无放射和辐射(对人体安全)、无环境污染、无衰变(试验时间不受限制)、可进行多重标记、检测简单、准确性高等多项优点而广泛运用到生命科学和环境科学领域。在水生生物中，有一些学者利用单一稳定同位素示踪技术定量研究实验动物从水中或者食物吸收重金属污染物的速度和数量，利用这个技术，理论可以追溯单一污染源的重金属污染物水生动物体内的累积量，但是，目前国内外还没有将稳定同位素标记和示踪技术运用到水产品重金属污染溯源方面。另一方面，在实际情况中，水生动物通常同时面临多个污染来源，比如同时面临水相、食物和沉积物中重金属的污染，这时，追溯单一重金属污染源的技术就无法运用了，一是无法区分追溯污染源到底是哪个，二是无法区分这些污染源的相对重要性(即不同来源的重金属污染物对鱼类重金属污染累积的贡献率)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法，能够追溯不同污染来源，且可区分不同污染源对鱼类的污染的相对贡献率。本专利技术采取的技术方案是：一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法，包括以下步骤：(1)镉同位素标记水相将海水过滤后，分成四份，每份用不同量的110Cd同位素标记，形成四种110Cd浓度的海水，再曝气48小时；(2)镉同位素标记沉积物首先从海洋中采集底层沉积物(即底泥)，并过筛、冲洗干净、烘干，分成四份，然后采用步骤(1)的方法标记四种不同浓度111Cd同位素的过滤海水，再分别使用该四份已标记不同浓度111Cd的过滤海水与每一份沉积物按1mL:2g的比例充分混合，形成四种111Cd浓度的沉积物，最后将标记了111Cd的四份沉积物分别烘干；(3)镉同位素标记食物将已经标记了不同浓度113Cd的蒸馏水分别与食物按照3mL:1g的比例混合，再浸泡30min，制成四种113Cd浓度的食物，并进行烘干；(4)镉标记后的水和沉积物的混合在试验水族缸中，先加入111Cd标记过的沉积物，然后按照1g:5mL的比例，缓慢加入110Cd标记过的海水，静止48～96小时；(5)水、食物和沉积物的吸收试验首先，将试验鱼单独饲养2～3个星期，在此期间，水体和投喂的饲料均不进行镉标记，以此作为背景环境；然后将试验鱼放入采用步骤(4)标记好的养殖系统中，每天上午和下午各投喂一次113Cd标记的食物，投喂鱼体体重2～3％的食物，投喂半小时后收集未食残饵，同时，每天换水四次，每次换掉水体上部1/3～2/3的水，试验周期为36天；(6)取样及样品处理每个试验按第2、4、8、12、18、24和36天的时间节点分别取6个鱼样、1个水样和2个沉积物样；将鱼样解剖，分离鳃、消化道、肌肉、全鱼这四个主要组织；水样分别取水体表面以下1～5cm的表层水以及沉积物层向上2～3cm深处的底层水，并分别检测表层水和底层水中的Cd含量；将其中一个沉积物样进行离心，获得孔隙水、另外一个沉积物样品烘干，测定其中的Cd含量；(7)样品测定用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定每一个样品中的110Cd、111Cd、113Cd以及总镉的含量。进一步的，测定样品中110Cd、111Cd、113Cd以及总镉含量的内容有：(1)镉同位素含量计算：在ICP-MS软件中，首先计算标准样品中110Cd、111Cd、113Cd的相对丰度ps，基于ps计算试验样品暴露同位素前的本底同位素丰度po，然后计算试验样品中同位素丰度pe，最后得到试验样品中同位素净吸收量Δ＝pe-po；(2)镉吸收速率：单位时间内鱼的各主要组织中同位素净吸收量Δ；(3)镉的同化率：全鱼第48小时时间节点的鱼体同位素净吸收量Δ与0小时时同位素净吸收量的比值；(4)镉在不同介质中的吸收比例：各组织不同来源同位素净吸收量Δ所占的比重。本专利技术的有益效果：本专利技术首次运用多重稳定同位素镉(110Cd、111Cd和113Cd)同时示踪和追溯食物相、水相、沉积物中的镉对试验鱼的污染情况，并能获得污染物在鱼体不同组织器官的累积(肠道、鳃、肌肉和全鱼)、定量追溯同一来源(如仅从食物相中)的重金属镉污染在鱼体不同组织中的相对重要性和不同来源的重金属镉污染物在鱼体同一组织的相对重要性；另外，本专利技术的最低追溯量可达到微量水平，低于世界各国水产品安全限量标准，且能准确区分来自不同污染源的镉重金属污染物；除此而外，还能获知不同器官吸收污染物的来源，克服了现有利用单一同位素不能准确追溯不同途径污染物的缺陷。附图说明图1利用三重镉稳定性同位素(110Cd、111Cd和113Cd)示踪技术来追溯斜带石斑鱼从食物相、水相、沉积物相吸收重金属污染物示意图；图2利用三重镉稳定性同位素(110Cd、111Cd和113Cd)示踪技术追溯同一来源的镉污染物在斜带石斑鱼不同组织(鳃(gills)、消化道(GT)、肌肉(muscle)、全鱼(carcass))中的相对重要性(％)及其随时间变化规律；图3利用三重镉稳定性同位素(110Cd、111Cd和113Cd)示踪技术追溯不同来源的镉污染在斜带石斑鱼同一组织中的相对重要性(％)及其随时间变化规律，图3A、图3B、图3C、图3D分别是在鳃、消化道、肌肉、全鱼中的情况。具体实施方式一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法，包括以下步骤：(1)水相镉标记天然海水经过Whatman玻璃微纤维滤纸过滤后，分成四份，每份用不同量的110Cd同位素标记，使110Cd浓度分别为15、40、87和178μgL-1，再曝气48小时；(2)沉积物镉标记首先从海洋中采集底层沉积物(即底泥)，并过筛、冲洗干净、烘干，分成四份，然后采用步骤(1)的方法标记四种不同浓度111Cd同位素的过滤海水，再分别使用该四份已标记不同浓度111Cd的过滤海水与每一份沉积物按1:2(ml:g)的比例充分混合，使四份沉积物中111Cd浓度分别为6、22、45和90μgg-1，最后将标记了111Cd的四份沉积物分别烘干；(3)食物镉标记将已经标记了不同浓度113Cd的蒸馏水分别与食物按照3:1(ml:g)的比例混合，再浸泡30min，制成113Cd浓度分别为4、21、34和60μgg-1的四份食物，并进行烘干；(4)镉标记后的水和沉积物的混合在试验水族缸中，先加入111Cd标记过的沉积物，然后按照1:5(g:ml)的比例，缓慢加入110Cd标记过的海水，静止96小时；(5)水、食物和沉积物的吸收试验首先，将斜带石斑鱼幼鱼(平均体重10.8g)每尾单独饲养2个星期，在此期间，水体和投喂的饲料均不进行镉标记，以此作为背景环境；然后将该试验鱼放入步骤(4)中已用镉标记好的养殖系统中，每天上午和下午各投喂一次113Cd标记的食物，每次0.2g，投喂半小时后收集未食残饵，同时，每天换水四次，每次换掉水体上部1/3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)镉同位素标记水相将海水过滤后，分成四份，每份用不同量的110Cd同位素标记，形成四种110Cd浓度的海水，再曝气48小时；(2)镉同位素标记沉积物首先从海洋中采集底层沉积物，并过筛、冲洗干净、烘干，分成四份，然后采用步骤(1)的方法标记四种不同浓度111Cd同位素的过滤海水，再分别使用该四份已标记不同浓度111Cd的过滤海水与每一份沉积物按1mL:2g的比例充分混合，形成四种111Cd浓度的沉积物，最后将标记了111Cd的四份沉积物分别烘干；(3)镉同位素标记食物将已经标记了不同浓度113Cd的蒸馏水分别与食物按照3mL:1g的比例混合，再浸泡30min，制成四种113Cd浓度的食物，并进行烘干；(4)镉标记后的水和沉积物的混合在试验水族缸中，先加入111Cd标记过的沉积物，然后按照1g:5mL的比例，缓慢加入110Cd标记过的海水，静止48～96小时；(5)水、食物和沉积物的吸收试验首先，将试验鱼单独饲养2～3个星期，在此期间，水体和投喂的饲料均不进行镉标记，以此作为背景环境；然后将试验鱼放入采用步骤(4)标记好的养殖系统中，每天上午和下午各投喂一次113Cd标记的食物，投喂鱼体体重2～3％的食物，投喂半小时后收集未食残饵，同时，每天换水四次，每次换掉水体上部1/3～2/3的水，试验周期为36天；(6)取样及样品处理每个试验按第2、4、8、12、18、24和36天的时间节点分别取6个鱼样、1个水样和2个沉积物样；将鱼样解剖，分离鳃、消化道、肌肉、全鱼这四个主要组织；水样分别取水体表面以下1～5cm的表层水以及沉积物层向上2～3cm深处的底层水，并分别检测表层水和底层水中的Cd含量；将其中一个沉积物样进行离心，获得孔隙水、另外一个沉积物样品烘干，测定其中的Cd含量；(7)样品测定用电感耦合等离子体质谱测定每一个样品中的110Cd、111Cd、113Cd以及总镉的含量。...

【技术特征摘要】
1.一种追溯不同介质中重金属对鱼类污染的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)镉同位素标记水相将海水过滤后，分成四份，每份用不同量的110Cd同位素标记，形成四种110Cd浓度的海水，再曝气48小时；(2)镉同位素标记沉积物首先从海洋中采集底层沉积物，并过筛、冲洗干净、烘干，分成四份，然后采用步骤(1)的方法标记四种不同浓度111Cd同位素的过滤海水，再分别使用该四份已标记不同浓度111Cd的过滤海水与每一份沉积物按1mL:2g的比例充分混合，形成四种111Cd浓度的沉积物，最后将标记了111Cd的四份沉积物分别烘干；(3)镉同位素标记食物将已经标记了不同浓度113Cd的蒸馏水分别与食物按照3mL:1g的比例混合，再浸泡30min，制成四种113Cd浓度的食物，并进行烘干；(4)镉标记后的水和沉积物的混合在试验水族缸中，先加入111Cd标记过的沉积物，然后按照1g:5mL的比例，缓慢加入110Cd标记过的海水，静止48～96小时；(5)水、食物和沉积物的吸收试验首先，将试验鱼单独饲养2～3个星期，在此期间，水体和投喂的饲料均不进行镉标记，以此作为背景环境；然后将试验鱼放入采用步骤(4)标记好的养殖系统中，每天上午和下午各投喂一次113Cd标记的食物，投喂鱼体体重2～3％的食物，投喂半小时后收集未食残饵，同时，每天换水四次，每次换...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志强，肖娟，骆剑，王茜，叶恒振，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南,46