ESE10071+李诗萱+菲律宾蛤仔对六价铬的富集作用研究.docx

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ESE10071+李诗萱+菲律宾蛤仔对六价铬的富集作用研究

本科生毕业论文（设计）

题目：

菲律宾蛤仔对六价铬的富集作用研究

姓名：

李诗萱

系别：

环境科学与工程

专业：

环境科学与工程

年级：

2010级

学号：

ESE10071

指导教师：

周细平职称：

讲师

2013年12月30日

原创性声明

兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。

除文中已经明确标明引用或参考的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。

声明人（签名）：

日期：

年月日

菲律宾蛤仔对六价铬的富集作用研究

[摘要]随着人类社会文明与经济的飞速发展，海洋重金属污染问题已引起了世界各国的广泛关注。

本文采用菲律宾蛤仔作为受试生物，以海洋中常见的重金属污染物质六价铬为受试物，通过静水式实验研究菲律宾蛤仔对六价铬的富集作用。

本实验设置3个浓度组，分别为0.02g/mL、0.2g/mL、2g/mL，将菲律宾蛤仔暴露在不同浓度的六价铬溶液中分别培养3小时、6小时、9小时后测定其蛤肉及蛤壳中六价铬的含量。

实验结果表明，六价铬离子进入菲律宾蛤仔体内后由于其代谢作用使得六价铬的浓度随时间变化而变化。

测定初期的蛤肉六价铬含量呈现上升状态，一段时间后，机体防护性生化反应发生作用，机体内六价铬含量在最后一次测定时已经明显下降。

而存在于蛤壳上的六价铬多吸附在蛤壳孔隙，此部分重金属成分并不参与到菲律宾蛤仔体内的生命活动中去，只存在于表面进行表面的化学离子交换反应，由于蛤壳表面的孔隙吸附具有一定的饱和性，因此经过足够长的时间后菲律宾蛤仔蛤壳的六价铬会达到稳定水平。

[关键词]菲律宾蛤仔六价铬富集作用

EnrichmentofhexavalentchromiumonRuditapesphilippinarum

[Abstract]Withtherapiddevelopmentofhumansocietycivilizationandeconomy,marineheavymetalpollutionproblemhascausedwideattentionaroundtheworld.Inthispaper,Ruditapesphilippinarumwasusedtotesttheenrichmentofheavymetalpollutants（hexavalentchromium）formarineanimalsandstaticwatermethodwasappliedtoinvestigatetheinfluenceofconcentrationofhexavalentchromiumonRuditapesphilippinarum.Threeconcentrationgroupsincluding0.02g/mL,0.2g/mL,2g/mLweresetrespectively.AndRuditapesphilippinarumwasexposedunderdifferentconcentrationofhexavalentchromiumsolution,with3h,6hand9h,respectivelytheexperimentalresultsshowthattheconcentrationof,hexavalentchromiumionsinthetissueofRuditapesphilippinarumdecreasedduetoitsmetabolismeffect.Intheinitialstageclamhexavalentchromiumcontentincreasing,afteraperiodoftime,thebody'sprotectiveresponse,hexavalentchromiumcontentinfleshhassignificantlydecreased;Andexistsinclamshellhexavalentchromiumissticktotheclamshellonthesurface,thiskindofheavymetalcontentisnotinvolvedinmetabolism,onlyexistsonthesurfaceandhasionexchangereaction,chemicalreactionforalongtime,aftertheRuditapesphilippinarumsurfacetoachievestable.

[Keywords]Ruditapesphilippinarum,hexavalentchromium,theenrichmentofheavymetals.

目录

1引言1

1.1研究背景1

1.1.1重金属污染来源及危害1

1.1.2重金属对水体生物的作用机理2

1.1.3六价铬污染对人体的危害3

1.1.4我国近岸海域重金属污染情况4

1.2菲律宾蛤仔概述4

1.3选题意义5

2实验材料、设备和方法6

2.1实验材料6

2.2实验试剂6

2.2.1消解所需的试剂6

2.2.2六价铬的测定试剂6

2.3实验仪器及设备7

2.4实验方法及步骤8

2.4.1培养液配置8

2.4.2菲律宾蛤仔预处理9

2.4.3含六价铬海水的配置9

2.4.4菲律宾蛤仔的培养9

2.4.5菲律宾蛤仔的处理9

2.4.6材料的消解10

2.4.7六价铬含量的测定10

2.4.8标准曲线制作10

3实验结果11

3.1菲律宾蛤仔生物个体性状11

3.2菲律宾蛤仔培养过程中生命体征表现11

3.3标准曲线的绘制13

3.4菲律宾蛤仔蛤肉对六价铬的富集作用14

3.5菲律宾蛤仔蛤壳对六价铬溶液的吸附作用17

4.1菲律宾蛤仔蛤肉对六价铬的富集作用21

4.2菲律宾蛤仔蛤壳对六价铬的富集作用21

4.3海洋双壳类对重金属富集作用研究对比21

5不足与展望23

5.1不足23

5.2展望23

致谢语1

参考文献2

1引言

随着全球工农业生产的不断发展，向水体中排放的污染物质日益增多，海洋环境的污染问题变得日趋严重，许多的海洋渔业养殖海域受到了有害物质的污染。

贝类的养殖是海洋渔业养殖中的重要组成部分，且贝类主要生活的区域正是海水污染多发区域的潮间带或近岸浅海区域，它们与游动的鱼类有所不同，其生长的位置稳定，一旦生长环境被污染，很难进行主动逃避。

贝类特别是双壳贝类属于滤食性生物，在滤水的同时也将富集水体中的污染物，导致有害物质大量蓄积在贝类体内，大量污染物质最终会通过食物链向食物链的高处富集，最终导致人类在食用这些污染贝类之后造成中毒现象，将严重的危害到人类的身体健康和社会的稳定发展。

随着人们的消费观念和消费行为的改变，人们对食物的要求不仅仅停留在温饱的水平上，更加追求食品的无污染、无公害等安全性方面。

贝类不仅富含丰富的营养还有很好的保健功能，深受消费者青睐。

我国的贝类产量一直名列世界首位，是对我国海水养殖业产量有重大影响。

但由于我国早期水产养殖业缺乏科学的管理、先进的生产方式和盲目追求产量，且工农业发展造成的水体污染多种问题，导致我国出口的贝类在1997年被欧盟禁止进入，且至今未被解禁，使我国蒙受了巨大的经济损失。

水体污染物质主要为微生物、重金属、石油烃、藻类毒素等，一旦养殖海域受到铜、铅、汞等重金属的污染，贝类从水体中将低浓度的重金属离子富集于体内，不仅对自身产生危害，更是通过人类的使用，大量富集到人类体内，对人类身体健康造成严重的威胁。

本文主要研究菲律宾蛤仔对六价铬的生物富集作用。

1.1研究背景

1.1.1重金属污染来源及危害

比重大于5g/cm3的金属就被我们称之为重金属。

迄今为止，人类发现的重金属数量已达到45种之多。

而这些重金属，又被分为两类，一类是机体在正常生命活动中不可或缺的，铜、铁、锌、镁等都属于必需金属，虽然是机体正常生命活动所必需的，但是一旦超过一定量时，也对机体有一定的危害；另一种就是非必需金属，这类重金属并不参与机体的正常生命活动，这类金属即使以低浓度条件进入机体也会对机体造成严重的伤害，指镉、银、汞、铅、金以及一些较为罕见的高原子量金属，这类重金属在低浓度条件下，就会对人体造成极大的危害。

在通常情况下，环境污染方面的重金属主要是指汞、镉、铬、铅以及类金属砷等生物毒性特别显著的化学元素。

水体中重金属的来源既有可能来源于自然也有可能是人为造成的。

自然环境中，地壳岩石风化、海底火山喷发、水动力的作用、陆地径流和大气沉降等方式，都将会影响水体中重金属的含量。

而人为来源，主要都是人类对水体中排放污水废水等造成的，如电镀、冶金、蓄电池、制革、颜料涂料以及化工厂的废水排放、重金属农药厂废水排放以及含有重金属的农药通过地表径流等方式汇聚到水体中，通过河流中汇聚最后流入大海，所以一般河口水域重金属污染会更为显著。

重金属污染有来源广、残毒时间长、有蓄积性、能够沿着食物链富集放大的特点，且在污染之后不容易被发现，具有很强的破坏性，一旦对水体造成污染现象将导致难以恢复的严重后果[1]。

其毒性主要表现在蓄积在生物体以及人体内，一旦蓄积过量时，生物体就会表现出毒性。

对水体生物的毒性作用表现在对水体生物早期发育的影响[2]、造成水体生物的生理生化指标的变化[3]且对水体生物的基因也会有影响。

1.1.2重金属对水体生物的作用机理

所有水体中的生物都会蓄积一定量的重金属，其积累量会因为金属类型以及生物种类而产生一些差异。

生物体内积累重金属主要分为三类：

一类是被动地吸附在生物体表的重金属，这类重金属将不会参与生物体的生理活动。

但是会与水体中的其他金属发生化学反应；一类重金属是附着在动物的肠道粘膜上，这类重金属尚未被肠道吸收，不参与代谢活动；最后一类是被水体生物吸收的重金属，这类重金属通常占据较大比重且参与到了生物体的代谢活动中。

因此水体中的生物体内的重金属只要是未被分解成无毒或者是没有被排出体外的都有产生毒性的可能。

但是，自然环境中已经进入生物体内的重金属被代谢排出体外并不常见，许多的水体生物都会将重金属解毒贮藏或者是直接积累重金属在体内。

随食物摄入体内就是重金属以可溶态或颗粒态方式进入生物体内的典型例子。

通常我们认为，重金属有很强的亲和力，可以和硫、氮等的配位体相结合，所以极容易同含有硫或氮的氨基酸的蛋白相结合。

重金属与蛋白质相结合就是金属被人体摄入的方式之一。

水体中的重金属最初与细胞膜上的载体蛋白质相结合，最终传递到细胞内最具亲和力的配位体上，到达细胞内。

这是一个被动的通过重金属本身的亲和力与蛋白质结合的过程。

1.1.3六价铬污染对人体的危害

重金属通常是通过食物链传递的，由食物链的低级营养水平逐步向食物链的高级营养水平传递和积累，最终会造成人类健康的危害，更有甚者，会引起严重的社会问题。

六价铬作为重金属污染的一种，其化合物也被认为是具有致癌性的。

科学研究发现，使用大剂量的六价铬化合物喂养实验小白鼠，小白鼠的繁殖会出现问题。

研究表明，六价铬致癌作用主要发生在人体的肺部和鼻腔这两个特定