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热带海草床典型鱼类重金属的富集特征和风险评价

江睿 吴云超 黄小平 刘松林 陈启明

江睿, 吴云超, 黄小平, 刘松林, 陈启明. 热带海草床典型鱼类重金属的富集特征和风险评价[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20220118
引用本文: 江睿, 吴云超, 黄小平, 刘松林, 陈启明. 热带海草床典型鱼类重金属的富集特征和风险评价[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20220118
JIANG Rui, WU Yunchao, HUANG Xiaoping, LIU Songlin, CHEN Qiming. Heavy metal enrichment characteristics and risk assessment of typical fishes in tropical seagrass beds[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20220118
Citation: JIANG Rui, WU Yunchao, HUANG Xiaoping, LIU Songlin, CHEN Qiming. Heavy metal enrichment characteristics and risk assessment of typical fishes in tropical seagrass beds[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20220118

热带海草床典型鱼类重金属的富集特征和风险评价

doi: 10.12131/20220118
基金项目: 广东省基金-面上项目(2020A1515010907);生态重点实验室、广东省海洋药物重点实验室、广东省应用海洋生物学重点实验室联合资助开放基金课题 (LMB20191003);农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室开放基金课题 (FREU2021-05)
详细信息
    作者简介:

    江睿:江 睿 (1989—),女,助理研究员,博士,研究方向为海洋生态学。E-mail: jr1017241007@126.com

  • 中图分类号: P 76

Heavy metal enrichment characteristics and risk assessment of typical fishes in tropical seagrass beds

  • 摘要: 植食性鱼类对海草的摄食会影响海草床中金属元素的传递,其对重金属的累积可能会造成人类摄食风险。以热带海草床中两种摄食海草的典型鱼类——点斑篮子鱼 (Siganus guttatus) 和褐篮子鱼 (S. fuscessens) 为主要研究对象,探究了重金属在海草床环境和鱼类中的富集情况,并对两种鱼类进行了污染和膳食暴露风险评价,分析了重金属在海草床生态系统中的传递特征。结果显示,两种典型鱼类肌肉中的铜 (Cu)、镉 (Cd)、锌 (Zn)、铅 (Pb) 含量均较低,其中Cu和Pb、及Zn和Cd表现出显著正相关性,Zn和Cu的富集程度明显大于Cd和Pb,仅Zn存在潜在的明显富集现象。两种鱼类的重金属污染情况均为Zn存在超标风险,Pb轻度污染,Cu、Cd处于正常背景水平;摄食这两种鱼类的健康风险极低。受生长速度和食源差异影响,褐篮子鱼中重金属的含量、污染和富集程度均略高于点斑篮子鱼。海草床环境中的重金属含量和富集情况普遍高于鱼体,重金属主要在海草中出现了显著的富集现象,而随着营养级增加,鱼类体内的重金属含量反而下降。
  • 图  1  新村湾和黎安港采样图

    Figure  1.  Sampling stations of Xincun Bay and Li'an Port

    图  2  重金属含量相关性分析图

    Figure  2.  Correlation analysis of heavy metals

    表  1  鱼类生物学信息

    Table  1.   Sampling information of fish

    种类
    Species
    采样地
    Sampling site
    样本量
    Sample size/尾
    体长范围
    Body length/cm
    体质量范围
    Body mass/g
    日龄
    Age/d
    褐篮子鱼 S. fuscessens黎安港337.7~23.08.50~343.25101~2 095
    新村湾3311.6~21.939.99~255.85110~1 730
    点斑篮子鱼 S. guttatus黎安港3110.9~21.053.69~333.45122~1 365
    新村湾308.9~22.521.58~398.01120~1 730
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    表  2  海草床环境中的重金属含量

    Table  2.   Heavy metals concentrations in seagrass bed

    区域 Area铜 Cu锌 Zn镉 Cd铅 Pb
    新村湾 Xincun Bay 表层水体/(μg·L−1) 0.92±0.16 34.07±24.09 0.10±0.07 1.23±0.55
    沉积物/(mg·kg−1) 3.24±0.36 24.82±2.78 0.05±0.01 6.41±2.30
    黎安港 Li'an Port 表层水体/(μg·L−1) 0.72±0.17 5.91±1.71 0.09±0.10 0.67±0.77
    沉积物/(mg·kg−1) 4.60±1.47 27.82±8.73 0.06±0.02 8.87±4.03
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    表  3  热带海草床海草和鱼类重金属质量分数

    Table  3.   Heavy metals concentrations in seagrass and fish mg·kg−1

    区域 Area物种 Species铜 Cu锌 Zn镉 Cd铅 Pb
    新村湾 Xincun Bay 褐篮子鱼 0.56±0.085 20.8±8.47 0.029±0.035 0.049±0.017
    点斑篮子鱼 0.31±0.17 17.88±4.91 0.034±0.039 0.036±0.008 5
    鱼类均值 0.41±0.21 19±6.94 0.031±0.04 0.039±0.01
    海草均值 10.14±18.403 41.16±12.605 0.33±0.178 1.78±1.640
    黎安港 Li'an Port 褐篮子鱼 0.31±0.090 19.83±3.58 0.019±0.023 0.043±0.015
    点斑篮子鱼 0.185±0.055 16.33±0.94 0.0057±0.0011 0.042±0.019
    鱼类均值 0.25±0.11 17.77±3.35 0.013±0.02 0.042±0.02
    海草均值 6.49±4.027 32.81±10.405 0.34±0.209 1.95±0.908
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    表  4  单因子污染指数法对海草床鱼类重金属水平的评价

    Table  4.   Assessment of heavy metals levels in fishes of seagrass bed fish using SFI

    区域
    Area
    物种
    Species
    单因子污染指数
    SFI

    Cu

    Zn

    Cd

    Pb
    新村湾
    Xincun Bay
    褐篮子鱼 I 0.056 1.040 0.145 0.490
    II 0.022 0.416 0.015 0.025
    点斑篮子鱼 I 0.031 0.894 0.170 0.360
    II 0.012 0.358 0.017 0.018
    黎安港
    Li'an Port
    褐篮子鱼 I 0.031 0.992 0.095 0.430
    II 0.012 0.397 0.010 0.022
    点斑篮子鱼 I 0.019 0.817 0.029 0.420
    II 0.007 0.327 0.003 0.021
    GB 18421—2001 I ≤10 ≤20 ≤0.2 ≤0.1
    II ≤25 ≤50 ≤2.0 ≤2.0
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    表  5  热带海草床重金属生物-水质富集系数

    Table  5.   BSAFs of heavy metals in tropical seagrass bed

    区域
    Area
    物种
    Species

    Cu

    Zn

    Cd

    Pb
    新村湾 Xincun Bay 褐篮子鱼 609 611 290 40
    点斑篮子鱼 337 524 340 29
    鱼类平均 446 559 310 32
    海草平均 11 021 1 208 3 300 1 447
    黎安港 Li'an Port 褐篮子鱼 431 3 355 211 64
    点斑篮子鱼 257 2 763 63 63
    鱼类平均 347 3 006 144 63
    海草平均 9 013 5 552 3 778 433
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    表  6  海草床鱼类膳食风险评估

    Table  6.   Diet risk assessment of heavy metals levels in             seagrass bed fish     μg·kg−1·d−1

    区域 Area物种 Species铜 Cu锌 Zn镉 Cd铅 Pb
    新村湾
    Xincun Bay
    褐篮子鱼 0.336 12.480 0.017 4 0.029 4
    点斑篮子鱼 0.186 10.728 0.020 4 0.021 6
    均值 0.246 11.400 0.018 6 0.023 4
    黎安港
    Li'an Port
    褐篮子鱼 0.186 11.898 0.011 4 0.025 8
    点斑篮子鱼 0.111 9.798 0.003 4 0.025 2
    均值 0.150 10.662 0.007 8 0.025 2
    参考标准[31]
    Reference value
    500 1000 1 1.2
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    表  7  热带海草床鱼类重金属质量分数

    Table  7.   Mass fractions of heavy metals in tropical seagrass bed fish mg·kg−1

    区域     
    Area     

    Cu

    Zn

    Cd

    Pb
    参考文献
    Reference
    新村湾 Xincun Bay 0.41 19 0.031 0.039 本研究
    黎安港 Li'an Port 0.25 17.77 0.013 0.042 本研究
    大亚湾 Daya Bay 0.99 0.063 0.28 [30]
    淇澳岛 Qi'ao Island 0.786 9.424 0.022 0.800 [32]
    荣成湾 Rongcheng BAY 0.792 5.179 0.029 0.188 [33]
    涠洲岛 Weizhou Island 0.2~1.0 1~6 0.005~0.02 0.03~0.05 [34]
    北部湾 Beibu Gulf 1.18 12.7 0.05 0.32 [35]
    渤海湾 Baohai Bay 0.53 12.65 0.007 0.020 [36]
    浙江沿海 Near-shore of Zhejiang Province 0.745 10.9 0.024 0.065 [37]
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-29
  • 修回日期:  2022-05-24
  • 录用日期:  2022-06-15
  • 网络出版日期:  2022-06-30

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