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1、第25卷第4期水生生物学报Vol.25,No.42001年7月ACTAHYDROBIOLOGICASINICAJuly,2001金鱼对铅和镉的吸收蓄积刘长发 陶 澍 龙爱民(北京大学城市与环境学系,北京 100871)摘要:研究了铅、镉暴露实验中金鱼不同器官组织吸收积累铅、镉的过程及蓄积量。结合到金鱼鳃上的铅、镉可用Langmuir吸附等温式描述。最大结合容量Bmax为:铅019424mmol/kg干重;镉117662μmol/kg干重,条件稳定常数logK为:铅7180;镉6138。Hill结合特征常数为:铅11012;镉2+2+11175,表明金鱼鳃上仅有一种
2、类型的Pb或Cd结合位点。鳃中铅、镉含量与血液含量以及血液铅、镉含量与肾、肝中的含量呈正相关关系。肾脏对铅、镉的蓄积量高于其他器官。关键词:金鱼;铅;镉;吸收;积累中图分类号:X174文献标识码:A文章编号:1000-3207(2001)04-0344-06因与生物必需元素竞争结合位点,铅、镉具有很高的生物毒性。天然水中铅、镉的形态分布受各种生物和非生物因素的影响,一般认为只有重金属的水合离子和羟基络合离[1]子是生物有效形态。多数作者研究重金属的鱼鳃吸收时采用金属离子的游离形态即[2—4]水合离子。最近,一些学者将金属地球化学模型、腐殖酸络合模型和阳离子竞争模型
3、组合成一个称为生物配位体模型(BioticLigandModel,BLM)的新模型,用于预测金属[5,6]离子结合鱼鳃或其他毒性作用位点。在重金属离子的吸收机理方面,早期研究认为,金属穿过鱼鳃上皮被假定是从水到血液梯度驱动的被动扩散,但后来的研究观察到可饱[7]和的过程控制二价金属穿过呼吸上皮,表示了一种可饱和的鳃吸收机制。最近对虹鳟吸收镉的研究发现镉离子从水相到鳃部的移动是被动扩散或易化扩散穿过鳃氯细胞钙通[8][9]道的过程,而在鳃与血液之间的分配往往成正相关关系。对鱼体不同器官蓄积重金[10—12]属的研究发现,肾脏和肝脏是鱼体受重金属攻击的靶器官有最大的积
4、累量。而在进入血液循环的铅、镉如何被肾脏和肝脏吸收蓄积的研究方面则很少报道。本研究通过水相铅、镉的形态计算和室内实验测定金鱼不同器官组织吸收积累重金属铅、镉的基础上,探讨金鱼对水相暴露铅、镉的吸收积累特征。1 材料与方法1.1 实验用鱼和实验条件 金鱼(Carassiusauratusvar.)采自北京市通州区,平均体重 收稿日期:2000-06-17;修改日期:2001-02-27 基金项目:国家杰出青年基金(49525102);辽宁省科学技术基金(001055)资助项目 作者简介:刘长发(1964—),男,内蒙古通辽市人,现在大连水产学院养殖系工作,主要
5、从事水产增养殖环境和水生毒理学方面的教学与科研工作。E-mail:liucf@mail.dlptt.ln.cn 通讯作者:陶 澍,E-mail:taos@urban.pku.edu.cn©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.4期刘长发等:金鱼对铅和镉的吸收蓄积345为:铅实验9177±2192g,镉实验23196±4131g。采回后在实验室内以曝气的自来水暂养,投喂市售颗粒饵料。实验前驯养5d使其排出肠内粪便,再用自行配制的人工河水驯化1d后用于实验。人工河水参照我国主要河流
6、常量离子平均含量配制,其常量离子含量2+2+++-2-为:Ca0.710、Mg0.324、Na01143、K01009、Cl11421、SO401324mmol/L、实测总-2-碱度(HCO3+CO3),铅实验01359±01047mmol/L、镉实验01676±01227mmol/L。实验期间水温控制在23～25℃,实测pH为:铅实验9101±0101,镉实验8184±0105。为避免残饵和粪便对实验金属形态的影响,驯养及实验期间不投喂。1.2 步骤 暴露实验是将鱼投放在含不同金属浓度(表1)的装有10L的水族箱中进行为期10d的充气养殖。每个实验浓度组中包括4
7、尾实验鱼重复,不设浓度组重复。暴露实验结束后,将鱼断尾取血,再分别解剖出鳃、肝、肾、肠、肌肉等组织器官。表1 暴露实验的金属浓度Tab.1Exposureconcentrationsofleadandcadmium(μmol/L)实验组TreatmentNo.01234562+01.4482.8964.3445.7927.2398.687总铅TotalconcentrationofPb2+-200.5551.0292.0172.3433.3722.866游离态铅ConcentrationoffreePb×102+00.4450.8902.6694.4486.227
8、8.006
