一種淡水環境重金屬汞汙染的貝類監測方法
2023-12-04 11:09:01
專利名稱：：一種淡水環境重金屬汞汙染的貝類監測方法
技術領域：
：本發明涉及一種淡水環境重金屬汞汙染的貝類監測方法，能較為系統而快速地監測水環境中持續性汙染物汞的汙染程度，屬於生物監測環境
技術領域：
。技術背景近些年來，水環境中重金屬和其它微量元素的汙染制約著我國經濟的快速發展，脅迫著人們的身體健康和生活質量的傾向日益明顯，有些甚至釀成了重大災難。內陸漁業是我國漁業產業中非常重要的部分。漁業水域生態環境是漁業發展的根本。內陸漁業資源的數量變動、增養殖業的健康發展無不與環境狀況密切相關。隨著我國經濟的快速發展，內陸漁業水域環境質量下降成了無法迴避的事實。目前內陸漁業環境已成為水體汙染最嚴重的受害者。因此，加強內陸漁業水域生態環境有效監測體系的建設，深入了解汙染物分布和汙染狀況、生物累積效應和毒性影響，為防治漁業水域的荒漠化，保護漁業資源的可持續利用、漁業的生存空間和水產品安全等方面均具有特別重要的意義。目前我國漁業水域生態環境的汞汙染狀況主要通過測定水或沉積物中目標汙染物的濃度來評價。這種方式存在著很大的局限性。汞一般在水中的濃度非常低，需要較為複雜的樣品前處理過程，苛刻的儀器和試劑條件。另外，由於水中汙染物的濃度容易變動，要取得有代表性的客觀數據相對困難。一旦水中汞的濃度被檢出超標，這時的汞對生態系統的脅迫通常已非常嚴重，由此造成的損失將很大，且一般已無法挽回。同樣沉積物因受到泥水界面和不同深度的影響，汞濃度亦不穩定。因此，僅以水、沉積物樣檢測方式已無法滿足進行有效的預測預警和風險防範的迫切需要。在環境監測領域中，生物監測是近年來發展起來的備受國際重視，公認的既簡便且成效顯著的方法。它是利用汙染物在生物體內的濃縮特性，通過測定指示生物中持續性環境汙染物的含量來監測環境汙染，預測汙染的動態並指導風險防範。迄今除本研究室的一些探索研究外，國內外尚無任何在淡水環境內開展持續性汙染物汙染的貝類監測報導，因此蚌種的選擇、監測方法的建立和監測結果的可靠性檢驗是本發明的關鍵所在
發明內容本發明的目的在於克服上述不足之處，從而提供一種淡水環境重金屬未汙染的貝類監測方法，即用待監測自然水域的背角無齒蚌樣作為測定的對象，通過汞在其中的殘留濃度，從而了解汞在各水域的汙染程度差異和可能的來源，為未來漁業水域建立標準化的汞"淡水貝類觀察"體系打下良好的基礎。本發明的主要解決方案是這樣實現的本發明一種淡水環境重金屬汙染物汞汙染的貝類監測方法採用以下工藝步驟1、篩選出貝類一背角無齒蚌作為用於重金屬汙染物汞汙染監測的指示生物樣本；背角無齒蚌具有分布廣，活動能力弱，易採集，對汙染物的累積和脅迫有很強的耐受力等特點。2、重金屬汙染物汞汙染監測的貝類一背角無齒蚌的樣本前處理方法(1)、選出背角無齒活蚌在曝氣的水中暫養35日，使其排除殼內和消化道內的雜物，然後解剖去除蚌殼，獲取蚌軟組織，將蛘軟組織於-18_20°C冰箱內保存至進行步驟(2)時隨用為止；(2)、取出蚌軟組織解凍後用超純水衝洗610遍，於60100。C的乾燥箱中烘1224h至恆重；將背角無齒蚌軟組織千樣研磨成粉末均一化，製成粉末狀蚌軟組織幹樣，置於乾燥器室溫中待用；3、採用日本儀器株式會社NICMA-2000型汞分析儀測定太湖不同水域指示貝類-背角無齒蚌中汞汙染物的含量，從而確定和證實其在監測不同水域汞汙染的程度和地區特徵方面的有效性。(1)、在船形的陶瓷容器中先加入1015g粉末狀的活性氧化鋁，然後加入0.050.lg粉末狀蚌軟組織幹樣於其上；再用1015g的活性氧化鋁覆蓋樣本；最後再加入1015g粉末狀碳酸鈉和氫氧化l丐的混合物為滎分析儀測定標本；(2)、將裝有上述標本的船形的陶瓷容器放入汞分析儀，通過對其加熱，加熱溫度為800900°C，使樣品形成蒸氣汞，進而經氣液分離，富集形成金汞齊，然後，載氣將釋放的蒸氣汞帶入檢測池進行汞濃度測定。所述的汞濃度測定回收率為90110%。用所述方法有效測得太湖監測水域蚌樣中的汞殘留水平，並能清楚地了解各監測水域殘留水平的地區差異。本發明與已有技術相比具有以下優點本發明選用背角無齒蚌作為檢測對象，採樣方便，前處理方法比較簡單，針對不同水域的重金屬汙染物，經標準化的前處理方法後，可以運用大型精密分析儀器日本NICMA-2000汞分析儀快速而精確測定指示貝類-背角無齒蚌中汞的濃度、組分特點、汙染程度、生物毒性影響及其水域間的差異；結果精確，且穩定性好，可重複性高、可比性強，系統誤差小，可以為準確評估及預測上述各汙染物對漁業水域的危害風險和發展趨勢，較為快速地提供大量詳實的基礎數據。同時與僅測水、泥樣相比，應用本發明的背角無齒蚌的生物監測法還具有的涵蓋數據廣、汙染物累積、水產品質量的警示效應明顯等優勢。具體實施方式下面本發明將結合實施例作進一步描述實施例一本發明一種淡水環境重金屬汙染物汞汙染的貝類監測方法採用以下工藝步驟背角無齒蚌(36隻)於2003-2004年間採自環太湖九個採樣點無錫五裡湖的蠡湖賓館、石塘、犢山水域；外太湖的無錫五裡湖威尼斯花園、無錫三山島、常州雪堰、宜興大浦、浙江湖州和無錫華莊水域。將活蚌先在經曝氣的水中暫養3日，使其排空腸內雜物，再測量殼長、殼高、殼寬、帶殼重等生物學性狀。然後解剖獲取軟組織，軟組織稱重後於-2(TC冰箱內保存隨用。解凍後用超純水(美國密理博公司，Milliprore-Simplicity個人型超純水系統，出水電阻率18.2MQ.cm)水衝洗8遍，於IO(TC的乾燥箱中烘12h至恆重；將背角無齒蚌軟組織幹樣研磨成粉末均一化，即製成粉末狀蚌軟組織幹樣，置於乾燥器室溫中待用(可隨用)。利用NICMA-2000水銀分析儀測定所獲粉末狀蚌軟組織幹樣中汞的濃度。從而確定和證實其在監測不同水域滎汙染的程度和地區特徵方面的有效性。船形的陶瓷容器中先加入10g粉末狀的活性氧化鋁，然後加入0.05g粉末狀蚌軟組織幹樣於其上；再用10g的活性氧化鋁覆蓋樣本；最後再加入10g粉末狀碳酸鈉和氫氧化鈣的混合物(兩者重量比為1:1);將上述裝有標本的船形的陶瓷容器放入NICMA-2000型汞分析儀，通過對其加熱850°C，加熱時間1.5min，使樣品形成蒸氣汞，進而經氣液分離，富集形成金汞齊，然後，載氣將釋放的蒸氣汞帶入檢測池進行汞濃度的分析測定。本研究方法的可靠性和精度用國際標樣D0RM2(加拿大國家研究委員會，汞保證濃度值為4.64土0.26mg/kg乾重，平均士標準差，下同)來確認。三次重複測定的濃度為4.36±0.03mg/kg乾重。保證濃度值的測定回收率為94%。證明分析方法可靠，精度良好。通過測定所獲太湖不同水域粉末狀蚌軟組織幹樣中汞的濃度來確認和證實本方法實際應用的有效性。我們有效測得太湖監測水域蚌樣中的汞殘留總體水平為0.049±0.074nig/kg乾重，各監測水域殘留水平有顯著的地區差異(表1)。因此，本發明利用統一的生物指示貝種、樣本消解和測定方法所獲得數據可以客觀地反映太湖相關水域重金屬汞汙染，監測效果良好。表ltableseeoriginaldocumentpage6實施例二:本發明一種淡水環境重金屬汙染物汞汙染的貝類監測方法採用以下工藝步驟背角無齒蚌(36隻)於2003-2004年間採自環太湖九個釆樣點無錫五裡湖的蠡湖賓館、石塘、犢山水域；外太湖的無錫五裡湖威尼斯花園、無錫三山島、常州雪堰、宜興大浦、浙江湖州和無錫華莊水域。將活蚌先在經曝氣的水中暫養3日，使其排空腸內雜物，再測量殼長、殼高、殼寬、帶殼重等生物學性狀。然後解剖獲取軟組織，軟組織稱重後於-18'C冰箱內保存隨用。解凍後用超純水(美國密理博公司，Milliprore-Simplicity個人型超純水系統，出水電阻率18.2MQ.cm)水衝洗6遍，於80°C的乾燥箱中烘18h至恆重；將背角無齒蚌軟組織幹樣研磨成粉末均一化，即製成粉末狀蚌軟組織幹樣，置於乾燥器室溫中待用(可隨用)。利用NICMA-2000水銀分析儀測定所獲粉末狀蚌軟組織幹樣中汞的濃度。從而確定和證實其在監測不同水域汞汙染的程度和地區特徵方面的有效性。船形的陶瓷容器中先加入12g粉末狀的活性氧化鋁，然後加入0.08g粉末狀蚌軟組織幹樣於其上；再用12g的活性氧化鋁覆蓋樣本；最後再加入12g粉末狀碳酸鈉和氫氧化鈣的混合物(兩者重量比為1:1);將上述裝有標本的船形的陶瓷容器放入NICMA-2000型汞分析儀，通過對其加熱820°C，加熱時間2min，使樣品形成蒸氣汞，進而經氣液分離，富集形成金汞齊，然後，載氣將釋放的蒸氣汞帶入檢測池進行汞濃度的分析測定。本研究方法的可靠性和精度用國際標樣D0RM2(加拿大國家研究委員會，汞保證濃度值為4.64±0.26mg/kg乾重，平均士標準差，卜同)來確認。三次重複測定的濃度為4.36±0.02mg/kg乾重。保證濃度值的測定回收率為94%。證明分析方法可靠，精度良好。上述太湖不同水域粉末狀蚌軟組織幹樣中汞的濃度採用事實例1中NICMA-2000水銀分析儀法來測定。同樣證實了本發明利用統一的生物指示貝種、樣本消解和測定方法所獲得數據可以客觀地反映太湖相關水域重金屬汞汙染，監測效果良好。為今後在全國範圍內建立內陸漁業水域重金屬汞汙染的"貝類觀察"監測體系打下了堅實的基礎。實施例三本發明一種淡水環境重金屬汙染物汙染的貝類監測方法採用以下工藝步驟背角無齒蚌(36隻)於2003-2004年間採自環太湖九個採樣點無錫五裡湖的蠡湖賓館、石塘、犢山水域；外太湖的無錫五裡湖威尼斯花園、無錫三山島、常州雪堰、宜興大浦、浙江湖州和無錫華莊水域。將活蚌先在經曝氣的水中暫養4日，使其排空腸內雜物，再測量殼長、殼高、殼寬、帶殼重等生物學性狀。然後解剖獲取軟組織，軟組織稱重後於-19i:冰箱內保存隨用。解凍後用超純水(美國密理博公司，Milliprore-Simplicity個人型超純水系統，出水電阻率18.2MQ.cm)水衝洗9遍，於70°C的乾燥箱中烘16h至恆重；將背角無齒蚌軟組織幹樣研磨成粉末均一化，即製成粉末狀蚌軟組織幹樣，置於乾燥器室溫中待用。利用NICMA-2000水銀分析儀測定所獲粉末狀蚌軟組織幹樣中汞的濃度。從而確定和證實其在監測不同水域汞汙染的程度和地區特徵方面的有效性。船形的陶瓷容器中先加入15g粉末狀的活性氧化鋁，然後加入0.1g粉末狀蚌軟組織幹樣於其上；再用15g的活性氧化鋁覆蓋樣本；最後再加入15g粉末狀碳酸鈉和氫氧化鈣的混合物(兩者重量比為1:1);將上述裝有標本的船形的陶瓷容器放入NICMA-2000型汞分析儀，通過對其加熱860°C，加熱時間lmin，使樣品形成蒸氣汞，進而經氣液分離，富集形成金汞齊，然後，載氣將釋放的蒸氣汞帶入檢測池進行汞濃度的分析測定。本研究方法的可靠性和精度用國際標樣D0RM2(加拿大國家研究委員會，汞保證濃度值為4.64±0.26mg/kg乾重，平均士標準差，下同)來確認。三次重複測定的濃度為4.83士0.09mg/kg乾重。保證濃度值的測定回收率為104°/。。證明分析方法可靠，精度良好。採用實例1中NICMA-2000水銀分析儀法對上述太湖不同水域粉末狀蚌軟組織幹樣中汞的濃度進行了有效測定。再一次證實了本發明利用統一的生物指示貝種、樣本消解和測定方法所獲得的數據可以客觀地反映太湖相關水域重金屬汞汙染，監測效果良好。為今後在全國範圍內建立內陸漁業水域重金屬汞汙染的"貝類觀察"監測體系打下了堅實的基礎。本發明中採用的設備為常規設備，使用的原材料為市場所購。權利要求1、一種淡水環境重金屬汙染物汞汙染的貝類監測方法，其特徵是採用以下工藝步驟(1)、選定背角無齒蚌作為用於重金屬汙染物汞汙染監測的指示生物樣本；(2)、重金屬汙染物汙染監測的貝類一背角無齒蚌的樣本前處理方法(2.1)、將選出的背角無齒活蚌在曝氣的水中暫養35日，使其排除殼內和消化道內的雜物，然後解剖去除蛘殼，獲取蚌軟組織，蚌軟組織於-18-2CTC冰箱內保存隨用；(2.2)、取出蛘軟組織解凍後用純水衝洗610遍，於6010(TC的乾燥箱中烘1224h至恆重；將背角無齒蚌軟組織幹樣研磨成粉末均一化，即製成粉末狀蚌軟組織幹樣，置於乾燥器室溫中待用；(3)、採用汞分析儀測定指示貝類-背角無齒蚌中重金屬汙染物的濃度含(3.1)、在船形的陶瓷容器中先加入1015g粉末狀的活性氧化鋁，然後加入0.050.lg粉末狀蚌軟組織幹樣於其上；再用1015g的活性氧化鋁覆蓋粉末狀蚌軟組織幹樣；再加入1015g粉末狀碳酸鈉和氫氧化鈣的混合物為測定標本；(3.2)將上述測定標本放入汞分析儀，通過對其加熱，加熱溫度為800900°C，加熱時間1-2min，使標本形成蒸氣汞，將釋放的蒸氣汞帶入檢測池進行汞濃度測定。2、根據權利要求1所述的一種淡水環境重金屬汙染物汞汙染的貝類監測方法，其特徵在於所述的汞濃度測定回收率為90110%。全文摘要本發明涉及一種淡水環境重金屬汙染物汞汙染的貝類監測方法，屬於生物監測環境
技術領域：
。特徵是先將活蚌在曝氣的水中暫養，使其排除殼內和消化道內的雜物，然後解剖獲取蚌軟組織，蚌軟組織於冰箱內保存；取出解凍後用水衝洗，於乾燥箱中烘至恆重；再將背角無齒蚌軟組織幹樣研磨成粉末，與活性氧化鋁、粉末狀碳酸鈉和氫氧化鈣製成標本，採用汞分析儀測定蚌中重金屬汙染物汞的含量本發明採樣方便，前處理方法比較簡單；能精確測定蚌中重金屬汞的積累特徵，快速了解汙染物汞的濃度、汙染程度、生物毒性影響及其水域間的差異；穩定性好、可重複性高、可比性強，系統誤差小，可以為準確評估及預測上述汙染物對漁業水域的危害風險和發展趨勢。文檔編號G01N33/18GK101122594SQ20071013114公開日2008年2月13日申請日期2007年8月21日優先權日2007年8月21日發明者劉洪波,健楊申請人:中國水產科學研究院淡水漁業研究中心