Tích lũy kim loại trong mô của cá chép cỏ (Ctenopharyngodon idellus) từ nước ngọt xung quanh mỏ đồng ở Đông Nam Trung Quốc

Springer Science and Business Media LLC - Tập 184 - Trang 4289-4299 - 2011
Feng Liu1,2, Hong-Gang Ni3, Feng Chen1, Zhuan-Xi Luo1, Heqing Shen1, Liangpo Liu1, Peng Wu1
1Key Laboratory of Urban Environment and Health, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen, China
2Key Laboratory for Agro-ecological Processes in Subtropical Regions, Institute of Subtropical Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Changsha, China
3Shenzhen Key Laboratory for Cyclical Economic, Shenzhen Graduate School, Peking University, Shenzhen, China

Tóm tắt

Nước thải từ khai thác là nguồn chính gây ô nhiễm kim loại trong môi trường nước xung quanh. Khu khai thác Purple Mountain có lịch sử khai thác đồng trên 30 năm, nhưng có rất ít nghiên cứu về sự tích lũy kim loại trong các sinh vật thủy sinh từ lưu vực sông Tingjiang bị ảnh hưởng bởi các hoạt động khai thác. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thu thập cá chép cỏ (Ctenopharyngodon idellus) từ bốn địa điểm và phân tích sự tích lũy của crôm (Cr), niken (Ni), mangan (Mn), đồng (Cu), kẽm (Zn), asen (As), cadmium (Cd), thủy ngân (Hg) và chì (Pb) trong mười mô (vảy, da, thịt, mang, gan, thận, bao tử cá, tim, dạ dày và ruột) của mẫu cá. Trong tất cả các mẫu mô, nồng độ cao nhất (microgam trên gram trọng lượng ướt) của Ni (0.263), Cu (69.2), Zn (84.0), As (0.259), Cd (0.640), Hg (0.051) và Pb (0.534) được ghi nhận ở mô gan, mang và thận, trong khi nồng độ cao nhất của Cr (0.356) và Mn (62.7) được phát hiện ở da và ruột tương ứng. Những kết quả này giúp hiểu rõ hơn về sự biến động phân bố kim loại trong các mô cá khác nhau. So với các địa điểm mẫu, kim loại (đặc biệt là Mn, Cu, Zn, Ni và Pb) trong gan, mang, thận, dạ dày và ruột cho thấy sự khác biệt giữa các địa điểm nhiều hơn các mô khác. Những khác biệt giữa các địa điểm cũng cho thấy rằng địa điểm 1 và 2 làm tăng sự hấp thu Cu, Zn, Ni và Pb của cá, điều này có thể cho thấy rằng mỏ đồng và nước thải đô thị đóng góp vào mức độ cao của những kim loại này trong môi trường nước tại địa điểm 1 và 2. Một vấn đề về an toàn thực phẩm tiềm ẩn có thể phát sinh tùy thuộc vào các hoạt động khai thác trong khu vực này do một số kim loại trong một vài mẫu mô vượt quá giá trị hướng dẫn cho việc tiêu thụ cá của con người.

Từ khóa

#kim loại #tích lũy #cá chép cỏ #nước ngọt #mỏ đồng #môi trường thủy sinh

Tài liệu tham khảo

Administration of quality supervision, inspection and quarantine of the People's Republic of China. State criteria of the People's Republic of China, safety qualification for agricultural product-safety requirements for non-environmental pollution aquatic products, GB 18406.4-2001, GB 4810-1994, GB12106-1991. Alhas, E., Oymak, S. A., & Akin, H. K. (2009). Heavy metal concentrations in two barb, Barbus xanthopterus and Barbus rajanorum mystaceus from Ataturk Dam Lake, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 148(1–4), 11–18. Al-Yousuf, M. H., El-Shahawi, M. S., & Al-Ghais, S. M. (2000). Trace metals in liver, skin and muscle of Lethrinus lentjan fish species in relation to body length and sex. Science of the Total Environment, 256(2–3), 87–94. Anan, Y., Kunito, T., Tanabe, S., Mitrofanov, I., & Aubrey, D. G. (2005). Trace element accumulation in fishes collected from coastal waters of the Caspian Sea. Marine Pollution Bulletin, 51(8–12), 882–888. Birungi, Z., Masola, B., Zaranyika, M. F., Naigaga, I., & Marshall, B. (2007). Active biomonitoring of trace heavy metals using fish (Oreochromis niloticus) as bioindicator species. The case of Nakivubo wetland along Lake Victoria. Physics and Chemistry of the Earth, 32(15–18), 1350–1358. Borgmann, U., Couillard, Y., & Grapentine, L. C. (2007). Relative contribution of food and water to 27 metals and metalloids accumulated by caged Hyalella azteca in two rivers affected by metal mining. Environmental Pollution, 145(3), 753–765. Brumbaugh, W. G., Schmitt, C. J., & May, T. W. (2005). Concentrations of cadmium, lead, and zinc in fish from mining-influenced waters of northeastern Oklahoma: Sampling of blood, carcass, and liver for aquatic biomonitoring. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 49(1), 76–88. Canli, M., & Atli, G. (2003). The relationships between heavy metal (Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Zn) levels and the size of six Mediterranean fish species. Environmental Pollution, 121(1), 129–136. Chowdhury, M. J., Baldisserotto, B., & Wood, C. M. (2005). Tissue-specific cadmium and metallothionein levels in rainbow trout chronically acclimated to waterborne or dietary cadmium. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 48(3), 381–390. Demirak, A., Yilmaz, F., Tuna, A. L., & Ozdemir, N. (2006). Heavy metals in water, sediment and tissues of Leuciscus cephalus from a stream in southwestern Turkey. Chemosphere, 63(9), 1451–1458. Farkas, A., Salanki, J., & Specziar, A. (2003). Age- and size-specific patterns of heavy metals in the organs of freshwater fish Abramis brama L populating a low-contaminated site. Water Research, 37(5), 959–964. Fernandes, C., Fontainhas-Fernandes, A., Peixoto, F., & Salgado, M. A. (2007). Bioaccumulation of heavy metals in Liza saliens from the Esmoriz-Paramos coastal lagoon, Portugal. Ecotoxicology and Environmental Safety, 66(3), 426–431. Gagnon, C., Turcotte, P., & Vigneault, B. (2009). Comparative study of the fate and mobility of metals discharged in mining and urban effluents using sequential extractions on suspended solids. Environmental Geochemistry and Health, 31(6), 657–671. Henry, F., Amara, R., Courcot, L., Lacouture, D., & Bertho, M. L. (2004). Heavy metals in four fish species from the French coast of the eastern English Channel and Southern Bight of the North Sea. Environment International, 30(5), 675–683. Higueras, P., Oyarzun, R., Oyarzun, J., Maturana, H., Lillo, J., & Morata, D. (2004). Environmental assessment of copper-gold-mercury mining in the Andacollo and Punitaqui districts, northern Chile. Applied Geochemistry, 19(11), 1855–1864. Hogstrand, C., & Haux, C. (1991). Binding and detoxification of heavy metals in lower vertebrates with reference to metallothionein. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxcicology and Pharmacology, 100(1–2), 137–141. Kalay, M., Ay, O., & Canli, M. (1999). Heavy metal concentrations in fish tissues from the northeast Mediterranean Sea. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 63(5), 673–681. Karadede, H., Oymak, S. A., & Unlu, E. (2004). Heavy metals in mullet, Liza abu, and catfish, Silurus triostegus, from the Ataturk Dam Lake (Euphrates), Turkey. Environment International, 30(2), 183–188. Kelly, B. C., Ikonomou, M. G., Higgs, D. A., Oakes, J., & Dubetz, C. (2008). Mercury and other trace elements in farmed and wild salmon from British Columbia, Canada. Environmental Toxicology and Chemistry, 27(6), 1361–1370. Komjarova, I., & Blust, R. (2009). Multimetal interactions between Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn uptake from water in the zebrafish Danio rerio. Environmental Science and Technology, 43(19), 7225–7229. Mayes, W. M., Potter, H. A. B., & Jarvis, A. P. (2010). Inventory of aquatic contaminant flux arising from historical metal mining in England and Wales. Science of the Total Environment, 408(17), 3576–3583. Mccoy, C. P., Ohara, T. M., Bennett, L. W., Boyle, C. R., & Lynn, B. C. (1995). Liver and kidney concentrations of zinc, copper and cadmium in channel catfish (Ictalurus punctatus): Variations due to size, season and health-status. Veterinary and Human Toxicology, 37(1), 11–15. Minganti, V., Drava, G., Pellegrini, R. D., & Siccardi, C. (2010). Trace elements in farmed and wild gilthead seabream, Sparus aurata. Marine Pollution Bulletin, 60(11), 2022–2025. Moiseenko, T. I., & Kudryavtseva, L. P. (2001). Trace metal accumulation and fish pathologies in areas affected by mining and metallurgical enterprises in the Kola Region, Russia. Environmental Pollution, 114(2), 285–297. Reynders, H., Bervoets, L., Gelders, M., De Coen, W. M., & Blust, R. (2008). Accumulation and effects of metals in caged carp and resident roach along a metal pollution gradient. Science of the Total Environment, 391(1), 82–95. Riba, I., Blasco, J., Jimenez-Tenorio, N., & DelValls, T. A. (2005). Heavy metal bioavailability and effects: I. Bioaccumulation caused by mining activities in the Gulf of Cadiz (SW, Spain). Chemosphere, 58(5), 659–669. Sapkota, A., Sapkota, A. R., Kucharski, M., Burke, J., McKenzie, S., Walker, P., et al. (2008). Aquaculture practices and potential human health risks: Current knowledge and future priorities. Environment International, 34(8), 1215–1226. Schmitt, C. J., Whyte, J. J., Roberts, A. P., Annis, M. L., May, T. W., & Tillitt, D. E. (2007). Biomarkers of metals exposure in fish from lead-zinc mining areas of Southeastern Missouri, USA. Ecotoxicology and Environmental Safety, 67(1), 31–47. Sharif, A. K. M., Mustafa, A. I., Mirza, A. H., & Safiullah, S. (1991). Trace-metals in tropical marine fish from the Bay of Bengal. Science of the Total Environment, 107, 135–142. Tarras-Wahlberg, N. H., Flachier, A., Lane, S. N., & Sangfors, O. (2001). Environmental impacts and metal exposure of aquatic ecosystems in rivers contaminated by small scale gold mining: The Puyango River basin, southern Ecuador. Science of the Total Environment, 278(1–3), 239–261. Usero, J., Izquierdo, C., Morillo, J., & Gracia, I. (2004). Heavy metals in fish (Solea vulgaris, Anguilla anguilla and Liza aurata) from salt marshes on the southern Atlantic coast of Spain. Environment International, 29(7), 949–956. Wagner, A., & Boman, J. (2003). Biomonitoring of trace elements in muscle and liver tissue of freshwater fish. Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy, 58(12), 2215–2226. Yilmaz, A. B. (2003). Levels of heavy metals (Fe, Cu, Ni, Cr, Pb, and Zn) in tissue of Mugil cephalus and Trachurus mediterraneus from Iskenderun Bay, Turkey. Environmental Research, 92(3), 277–281.