鄱阳湖区湿地钉螺体内有毒重金属污染特征及其作为监测生物的研究

鄱阳湖已被列入全国重要的生态功能保护区。近年来，随着鄱阳湖湿地周边城镇人口的迅速增长，工农业的高度发展，鄱阳湖湿地受纳的污染物逐渐增多，使湖区不断成为汇废纳污的集中地，加重了鄱阳湖湿地的环境污染，尤其是重金属污染物，在土壤和生物体内不断积累，对湿地的生态系统和湖区环境构成了潜在的威胁。本项目首先将建立电化学蒸气发生－原子荧光光谱联用技术进行多元素测定及形态分析方法，把电化学蒸气发生进样技术，作为一种相对清洁的气态进样技术应用于环境样品中有毒重金属元素如铅、汞、镉等的含量测定。其次，根据钉螺在鄱阳湖的分布情况，选择在鄱阳湖湿地普遍存在的钉螺作为研究对象，测定有毒重金属元素砷、铅、汞、镉和铬在钉螺体内的富集情况，探讨环境因素及非环境因素差异对这种富集的影响，进而评价钉螺作为鄱阳湖湿地重金属污染监测生物的可行性，为鄱阳湖湿地生物监测和钉螺治理提供科学依据。

本项目选择在鄱阳湖普遍存在的钉螺作为研究对象，建立了快速测定 8种重金属含量的分析方法，测定了鄱阳湖湿地钉螺的8种重金属含量，分析了其时空差异和富集情况，探讨了环境因素对这种富集的影响，从而评价钉螺作为鄱阳湖湿地重金属污染监测生物的可行性，为鄱阳湖湿地生物监测的研究提供科学依据。同时，为了更好地揭示重金属对钉螺的生理影响，开展了重金属离子与钉螺的呼吸蛋白（血蓝蛋白）相互作用机理的研究，进一步为钉螺作为鄱阳湖湿地重金属污染监测生物可行性提供生物化学基础依据。本项目主要研究结果如下：.1、建立了重金属汞、砷、铅和镉含量测定的原子荧光光度法和重金属铜、锌、镍和铬含量测定的电感耦合等离子体原子发射光谱法。.2、采用建立的分析方法测定了鄱阳湖湿地钉螺体内8种重金属含量，结果表明：钉螺体内的重金属含量趋势为: Zn>Cu>As>Pb>Cd>Cr>Ni>Hg；Zn、Cu、As、Cr和 Hg在钉螺体内的含量具有显著的空间差异；Cu，Cd和Cr在钉螺体内存在明显的时间差异；重金属在钉螺软体组织中含量明显高于螺壳中的含量，而且湖沼型钉螺比山丘型钉螺的部位差异更显著；钉螺中8种重金属含量的个体差异规律表现为：大螺>中螺>小螺。.3、钉螺体内8种重金属含量随生长时间逐渐增加，表现出钉螺对Hg，Cd，Cu 和Zn的富集能力相对较强。在不同的土壤环境条件下，钉螺体内Cd，Ni，Cr和Zn含量与土壤中重金属含量的相关性极显著，其相关系数均大于0.9，表明钉螺可以作为鄱阳湖湿地土壤环境中Cd，Ni，Cr和Zn的有效监测生物。.4、Hg，Pb，Cu和Cd与KLH相互作用而导致的荧光猝灭过程都是静态猝灭过程；在室温下，重金属离子与KLH以1:1方式结合，其结合强弱：Cd(II)>Hg(II)>Pb(II)>Cu(II)，而且重金属离子与KLH的反应均为自发反应。 .5、研究成果已申请国家发明专利2项，公开发表学术论文8篇，其中被SCI收录5篇、EI收录1篇，研究过程中培养硕士研究生4名，参与各类学术交流多次，研究结果为鄱阳湖湿地重金属的生物监测提供了科学依据。