郑卫红，柏春美，韩志萍，何梅俊，郭玉华

（湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州313000）

克氏原螯虾体主要部位对铅、镉、铜的富集比较

郑卫红，柏春美，韩志萍，何梅俊，郭玉华

（湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州313000）

模拟重金属水体环境下饲养克氏原螯虾，研究克氏原螯虾体内重金属含量与水体中重金属浓度、养殖时间、养殖条件之间的关系.结果表明，随着饲养天数的增加，饲养水体中重金属浓度的增加，克氏原螯虾头部、虾壳和肌肉中金属铅、镉和铜的含量都呈上升的态势；其主要部位对镉的富集能力大小为：肌肉＞头部＞壳；对镉、铜的富集能力大小为：头部＞虾壳＞肌肉.实验显示，克氏原螯虾体内易形成较严重的重金属富集现象.

克氏原螯虾；重金属；富集

0 引言

克氏原螫虾，俗称小龙虾，是人们非常喜爱食用的高蛋白、低脂肪的水产品.但近年来，被严重污染的水体中尤其是有害金属的排放量日趋增加，而克氏原螯虾不仅具有很强的抗重金属污染能力，而且对一些重金属的生物富集能力也很强［12］.本文通过验证克氏原螯虾体内富集的重金属含量与水体中重金属种类、浓度、养殖时间、养殖条件之间的关系，研究克氏原螯虾对铅、镉、铜等重金属的富集能力和特征.同时研究常见重金属对水产养殖动物的急性毒性作用并了解水体污染现状［3］，为克原氏原螯虾对重金属的耐受能力评价、环境重金属污染防治以及提高水产品安全性提供一定依据.

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

克氏原螯虾（淡水小龙虾），购于湖州市新华农贸市场.浓硝酸、浓盐酸、金属镉、硝酸镉、金属铅、硝酸铅、金属铜、硫酸铜（均为分析纯）.

1.1.2 实验仪器

反渗透超纯水机UP-600（上海和泰仪器有限公司）；WFX-120A原子吸收分光光度计（北京瑞利分析仪器公司）；马弗炉SX2系列（上海圣欣科学仪器有限公司）；电子分析天平BS110S（北京赛多利斯仪器系统有限公司）；电热恒温鼓风干燥箱（上海越进医疗器械厂）.

1.2 方法

1.2.1 模拟重金属水体养殖

试验用水为充分曝气大于12 h的自来水.试验期间水温为18～25℃，p H为7.2，硬度为1.06 mmol/L，总碱度为0.75 mmol/L.选择生长健壮、个体差异较小的克氏原螯虾经清洗后平均分为4组，每组取生长状况相同，大小差异较小的5只克氏原螯虾，放入4只塑料胶盆（22 cm×25 cm×18 cm）中，分别标记为4个小组，每2个平行组为一个重金属水体模拟养殖系.分别配制Pb（NO3）2溶液（系列浓度为2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L、5.0 mg/L）、Cd（NO3）2溶液（系列浓度为0.50 mg/L、1.00 mg/L、1.50 mg/L、2.00 mg/L）、CuSO4溶液（系列浓度为1.0 mg/L、2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L）作为模拟的污染水体.饲养期间，避免阳光直射，水体每日进行更换，更换方式相同，并喂以等量食物.螯虾在模拟水体环境中持续饲养20天.

1.2.2 铅、镉、铜重金属系列标准溶液的配制

分别吸取5.0μg/m L铅溶液5.0 m L、10.0 m L、20.0 m L、30.0 m L移入50.0 m L容量瓶中定容.分别吸取0.5μg/mL镉溶液4.0 mL、8.0 m L、12.0 m L、16.0 m L移入100 mL容量瓶中定容.分别吸取5μg/mL铜溶液20 m L、40 m L、50 m L、80 m L、100 m L移入1 000 m L容量瓶中定容.

1.2.3 铅、镉、铜标准曲线的绘制

将系列铅、镉、铜标准溶液采用常规石墨炉原子吸收光谱法进行吸光度的测定并绘制标准曲线.原子吸收分光光度计检测条件及其原子化条件分别见表1、表2.

表1 原子吸收分光光度计检测条件

Table 1 The operating conditions of atomic absorption spectrophotometer

___波长/nm___光谱宽带（狭缝）/nm_____光源___________________________________________________________________ _信号测量方式PMT电压/V HCL电流/m A ____348.8____________0.4__________________________________________________________________________________石墨炉原子吸收峰高263 3.0

表2 原子吸收分光光度计原子化条件Table 2 The atomization conditions of atomic absorption spectrophotometer

1.2.4 螯虾样品中铅、镉、铜浓度含量测定

重金属水体分别饲养0、5、10、15、20天后，从每组中挑选生长状况、大小差异较小的克氏原螯虾各3只，将虾解剖为虾头、虾壳、虾肉三部分置于玻璃皿中，放入烘箱中80℃烘8 h至恒重，将烘干样品置于马弗炉中进行灰化5 h.其中头和虾壳的灰化温度为750℃，虾肉的灰化温度为550℃.分别从灰化后的样品中称取头、虾壳和肉的灰分各30 mg、50 mg和10 mg置于烧杯中，量取10 m L硝酸（浓硝酸与蒸馏水的体积比为1∶1）与样品充分混合，摇匀消解后移入100 m L容量瓶中定容作为待测样溶液.根据测得的吸光度，由标准曲线求出试样中待测元素的含量.

2 结果与讨论

2.1 铅、镉、铜标准溶液的原子吸收分光光度值

表3 系列重金属标准溶液的原子吸收分光光度值Table 3 The atomic absorption spectrophotometric values of Series standard solution of heavy metals

以吸光度值为纵坐标（y），以重金属标准溶液浓度为横坐标（x），对Pb、Cd、Cu含量进行回归分析，得回归方程为：Pb：y=0.182 7x-0.038 9，R=0.997 2；Cd：y=54.400 4x+0.288 5，R=0.994 4；Cu：y=0.400 2x-0.002，R=0.977 5.表3显示Pb、Cd、Cu分别在0.5～3.0μg/m L、0.02～0.08μg/m L、1.0～5.0μg/m L浓度范围内与吸光度（A348.8nm）呈良好的线性关系，说明两变量之间线性相关程度较高.由相关系数得知，此三种标准曲线的拟合度较好.

2.2 克氏原螯虾不同饲养天数及不同身体部位中铅、镉、铜富集含量分析

Fig. 2The change of Pb2+content in the shrimp shell of the redswamp crayfish

Fig. 3The change of Pb2+content in the muscleof the redswamp crayfish

Fig. 4The change of Cd2+content in the headof the redswamp crayfish

Fig. 5The change of Cd2+content in the shrimp shell of the redswamp crayfish

Fig. 6The change of Cd2+content in the muscleof the redswamp crayfish

Fig. 7The change of Cu2+content in the headof the redswamp crayfish

Fig. 8The change of Cu2+content in the shrimp shell of the redswamp crayfish

Fig. 9The change of Cu2+content in the muscleof the redswamp crayfish

图1～图9数据显示，暂养的螯虾经过20天的重金属积累实验，对铜和镉的积累量很大，且随浓度增大而上升，与浓度呈正比关系.以上结果提示克氏原螯虾对污染的水体适应能力很强，可从水体环境中富集污染物，重金属污染物可通过腮呼吸交换或者摄食过程进入其体内进行富集.

图1～图3显示，克氏原螯虾体不同部位对于铅的富集程度存在差异.饲养5天时的克氏原螯虾体内铅含量：头部＞壳＞肌肉；10天至20天克氏原螯虾体内铅含量富集能力为：肌肉＞头部＞壳.这可能与克氏原螯虾在发育和生长中因蜕皮将几丁质外壳褪去，重新分泌形成新的外壳有关.螯虾外壳主要成分为甲壳素，对重金属具强烈吸附能力，并能将重金属沉积于外骨骼中，使得大部分有害重金属不能进入虾体内.饲养前5天内，由于克氏原螯虾本身所具有的重金属易富集特性使外壳中铅的含量高于肌肉部位，而随着蜕皮的产生，克氏原螯虾又能将重金属通过脱皮活动而不断地将这些重金属弃置于体外虾壳［4］，对其本身也是一种很好的排毒机制，因此重金属在虾壳中积累相对较低.

图4～图9显示，克氏原螯虾头部的镉、铜含量最多，对于镉、铜的富集程度最严重，虾壳的镉、铜含量次之，这与重金属进入克氏原螯虾体内的途径有关.重金属主要是通过螯虾呼吸作用由鳃进入体内，虾头既是虾从水中吸收重金属离子的直接来源又是虾体肝、胰、肾等器官集聚的主要场所，而虾内脏是主要的解毒和排泄器官，可产生大量束缚重金属的金属硫蛋白，因此虾头成为虾体内富集重金属的主要部位［5］.

3 结论

本文结果显示，克氏原螯虾在模拟的重金属水体环境中生存良好，可能原因是：螯虾长期生长在污染水体中，体内已建立了适应机制，借助这种机制可以将通过食物链进入虾体的重金属选择性地排出体外［6］.但同时，其虾体的不同部位对重金属的富集能力也有显著性差异.随着饲养天数的增加，饲养水体中重金属浓度的增加，克氏原螯虾头部、虾壳和肌肉中金属铅、镉和铜的含量都呈上升的态势；其主要部位对镉的富集能力大小为：肌肉＞头部＞壳；对镉、铜的富集能力大小为：头部＞虾壳＞肌肉.我国克氏原螯虾的市场需求量较大，考虑到其重金属易富集的特性，建议在食用时注意去除头部和内脏，并避免使用几丁质部分.

［1］FANG Z Q，CHEUNG R Y H，WONG M H.Heavy metals in oysters，mussels and clams collected from coastal sites along the Pearl River Delta，South China［J］.Journal of Environmental Sciences，2003，15（1）：11-26.

［2］ZHU Y F，CUI Y H，GE Z Q，et al.Bioeoncen tration effects of heavy metal Ions element in the body of porcambarus clarkia girard［J］.Reservoir Fisheries，2003，23（1）：11-12.

［3］KANG J C，KIM S G，JANG S W.Growth and hematological changes of rockfish，sebastes schlegeli（Hilgendorf）exposed to dietary Cu and Cd［J］.Journal of the World Aquaculture Society，2005，36（2）：188-195.

［4］周立志，陈春玲，张磊.三种重金属在克氏原螯虾体内的富集特征［J］.生态学杂志，2008，27（9）：1 498-1 502.

［5］崔勇华，朱玉芳.重金属在克氏螯虾体内的释放与累积作用研究［J］.水利渔业，2004，24（6）：14-l6

［6］呼光富，刘香江.克氏原鳌虾生物学特性及其对我国淡水养殖业产生的影响［J］.中国水产，2008（1）：49-51.

The Comparison of Different Parts in Redswamp Crayfish Which are Rich in Lead，Cadmium and Copper

ZHENG Weihong，BO Chunmei，HAN Zhiping，HE Meijun，GUO Yuhua
（School of Life Science，Huzhou University，Huzhou 313000，China）

The redswamp crayfish was fed in the simulation of heavy metal water system，and a study is made on the relationships of redswamp crayfish heavy metal concentration and breeding time，breeding conditions in the heavy metals water.Result shows with the increasing days of feeding，the increase of the concentration of heavy metals in water，the amount of metal lead，cadmium and copper rise in the head，shrimp shell and muscles；the enrichment capability of Redswamp crayfish for cadmium is：muscle＞head＞shell，the enrichment capability of Redswamp crayfish for cadmium，copperis：head＞shrimp shell＞muscle.A conclusion is drawn that it is easy to form serious heavy metal enrichment.

the redswamp crayfish；heavy metal；enrichment

Q176

A

1009-1734（2016）04-0052-04

［责任编辑 邵圣文］

2015-10-22

浙江省教育厅项目（Y201327742）；湖州师范学院校级课题（KX23076）.

郑卫红，实验师，研究方向：水环境分析测试.E-mail：zhengwh@hutc.zj.cn