贵州喀斯特洞穴水生动物重金属污染及铅同位素示踪研究

this project will mainly investigate the following four questions: 1) the distribution characteristics of heavy metals in Karst caves and their risk on human health, 2) the distribution characteristics, bioaccumulation and health risk assessment of heavy metals in the edible aquatic animals in Karst caves, 3) indicator species of aquatic animals in Karst caves, 4) the content of isotope Pb in water bodies of Karst caves and to reveal the source of pollutants and the contribution rate of partial study objects by tracing the fingerprints of isotope Pb in automobile exhaust, coal burning, industrial emission and pesticide application in neighboring areas of Karst caves. This project will find out the relative abundance and species composition (population) of aquatic animals in Karst caves in Guizhou province, the status of heavy metal pollution of water body and aquatic animals in Karst caves as well as their risk on human health, the source of pollutants in the water environment of Karst caves and indicator animals of heavy metal pollution for water environment of Karst caves. Our results will supply scientific basis to long-acting monitoring, reasonable pollution management and targeted restoration of heavy metal pollution of water environment in Karst caves, which also has an important theoretical and practical significance for human health and crop purification in the study area.

本项目的主要研究内容是喀斯特洞穴内水体重金属分布特征研究及其人体健康风险评价；喀斯特洞穴内食用水生动物体内重金属的分布特征、富集研究及其健康风险评价；喀斯特洞穴水生动物指示种研究；喀斯特洞穴水体中铅同位素含量及利用Pb同位素指纹特征对洞穴邻近区域的汽车尾气排放、燃煤释放、工业生产排放、农药排放等进行示踪，揭示污染物的来源及部分研究对象的相对贡献率。通过本项目研究，基本了解研究区域内喀斯特洞穴水生动物的种类（或类群）组成及相对数量；了解洞穴水生动物和洞穴水体的重金属污染现状及对人体的健康危害风险；查明洞穴水环境的重金属污染源，确定洞穴水环境重金属污染的指示动物，从而为长效监测、合理治理污染和定位修复洞穴水环境的重金属污染提供科学的依据，这对确保研究区域内的人群健康和农作物净化均具有重要的理论和实践意义。

已赴黔西、黔北、黔南、黔东、黔中地区的20余个县市，调查研究洞穴90余个，主要采集洞穴内的鱼类、虾类、蟹类、底栖动物等水生动物，同时采集洞穴土壤、洞穴沉积物、水样、气样等样品。.本项目的主要研究内容：（1）洞穴水体重金属分布特征及健康风险评。（2）洞穴水生动物体内重金属的分布特征、富集研究及健康风险评价。（3）洞穴水生动物的组成和数量。（4）洞穴底栖动物的群落结构及其与环境（包括重金属影响）的关系。（5）洞穴鱼对重金属的生物放大。（6）对比分析洞穴水体与洞穴外地下水，洞穴鱼与地表鱼的重金属特征及污染评价。.本项目最主要的研究结果：（1）大部分洞穴水的重金属浓度未超过我国《地下水质量标准》III类标准，但健康总风险超过了瑞典环境保护局等推荐的最大可接受风险（1.0×10-6 a-1）。除As外，洞穴水的重金属含量总体低于洞穴外地表水的重金属含量。（2）Zn、Cu、Cr在洞穴鱼体中的含量较高，Cd、As、Pb、Hg含量较低。除Hg外，其余重金属在洞穴鱼的内脏和鳃中的浓度高于肌肉。（3）洞穴鲫鱼与地表鲫鱼的重金属浓度存有差异。（4）洞穴鱼对水环境中的Cu、Zn、Cd、Pb具有强的生物积累。（5）As、Cd、Ni和Hg在洞穴食物网中具有生物放大。（6）健康风险评价得出，建议人们不要食用洞穴鱼的内脏或鳃，幼儿不要食用洞穴中的鲫鱼、花䱻、越鲇和黄鳝。（7）洞穴底栖动物主要由节肢动物门、软体动物们、环节动物们和扁形动物门组成，其中节肢动物门的种类和数量最多。（8）洞穴底栖动物的平均密度和平均生物量总体表现为丰水期＞平水期或枯水期。（9）首次探讨了影响洞穴底栖动物的群落结构的主要环境因子。.本项目研究对探讨洞穴水生生态系统的结构和功能起到积极的促进作用；为理解和认识洞穴水生生态系统的特征、过程以及洞穴水生动物对环境变化的响应等方面提供了数据支持；为长效监测、合理治理污染和修复洞穴水环境的重金属污染提供科学的依据；对确保研究区域内的人群健康具有重要的理论和实践意义。