经济贝类对重金属的生物富集动力学特性的研究

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1、中国海洋大学硕士学位论文经济贝类对重金属的生物富集动力学特性的研究姓名：张少娜申请学位级别：硕士专业：海洋化学指导教师：孙耀;于志刚2003.6.1经济贝类对重金属的生物富集动力学特性的研究摘要本文应用室内模拟方法研究了三种海洋经济贝类(菲律宾蛤仔Venerupisphilippinarum、紫贻贝Mytilisedulis、牡蛎O．gigasthunberg)对四种重金属(As、Hg、Cd、Pb)的生物富集实验，并应用半静态双箱模型和静态法动力学生物富集模型，通过非线性拟合求得了相应的吸收速率常数kl、排出速率常数k2、生物富集因子B

2、CF、生物学半衰期B1／2等生物富集动力学参数。主要内容如下：1、半静态双箱模型及静态双箱模型的改进与应用半静态双箱模型的实验分富集和排出两个阶段进行。富集阶段的数学描述方程为：D：Co+Cw鲁(1一#一≈2‘)；排出阶段的数学描述方程为：CA：Cw_klL，e～k2(f一产)一口一k2t)。通过对两个方程进行非线性拟合得到相应的生物富集动力学参数k1、k2、BCF、Bl，2。静态双箱模型：在改进和完善nanerjee(1984)实验方法的基础上，采用封闭体系，通过直接测定相同条件下不同时间对照与生物体系污染物浓度，间接得到生物体内污染

3、物的时间变化曲线。生物体内污染物含量与时间的关系用以下方程来描述：nk,aklb．“，klaklb、-(klB+k2)t∽～kTB+k2I-kIB+k2-ce一【丽+丽丽)e通过非线性拟合得到生物富集动力学参数。2、用半静态双箱模型研究了三种经济贝类对四种重金属的生物富集三种经济贝类对四种重金属的生物富集的研究结果表明：(1)在本实验设置的条件下，三种贝类对重金属As的富集量显著少于重金属cd、Hg、Pb，实验进行30天，1001．tg／L组的牡蛎体内含量才达到3．117mg／kg，BCF为15．41．56．67。这说明在这三种贝类在本

4、实验条件下对As的富集量很少：(2)不同贝类对不同金属的富集，平衡状态下生物体内金属含量cAr

5、I。。均随着外部水体浓度的增大而增大，而吸收速率常数kl、生物富集因子BCF均随外部水体浓度的增大而减少。(3)通过比较经济贝类对重金属的生物富集动力学特性的研究看出排出重金属cd的生物学半衰期要长于重金属Hg、Pb、As。(4)N是双壳类软体动物，三种贝类对四种重金属的生物富集因子顺序为：紫贻贝>一牡蛎>菲律宾蛤仔。(5)--种贝类对Hg的生物富集因子明显高于对cd、Pb、As的富集，说明这三种贝类更容易富集水体中的重金属汞。(6)富集平衡

6、时，生物体内的金属含量与外部水体的浓度基本成正相关，说明菲律宾蛤仔、紫贻贝、牡蛎都是Hg、Cd、Pb的强的净积累者。因此三种生物体内的金属含量均能如实地反映水环境的污染状况和水域近期的污染过程，从而可以说菲律宾蛤仔、紫贻贝、牲蛎是比较理想的重金属Hg、Cd、Pb污染的指示生物。3、用静态双箱动力学生物富集模型研究了紫贻贝对汞的生物富集动力学参数由静态双箱动力学模型得到紫贻贝在重金属汞的三种浓度条件下生物富集的动力学参数：kl：3．824．20．96：k2：0．00886．0．07154：BCF：292．9．431．7；壳的的吸附在紫贻贝

7、的整体吸附中占很大的比例，为54．7a：19．8％。此动力学参数与半静态法得到的动力学参数有一定的差别，其原因有待于进一步研究。但是静态法通过直接测定水体中金属含量，间接得到生物体中金属含量及壳的吸附率，实验方法简单、易行，缩短了实验周期，节约了实验费用，绘生物富集环境中的污染物的研究提供了一种简单、易行的方法。本研究在估计重金属在生物体内的富集程度、用以指示环境质量以及对人类的潜在威胁进行预测方面均具有十分重要的意义。关键词：生物富集，海洋经济贝类，重金属，指示生物经济贝类对重金属的生物富集动力学特性的研究AbstractItisst

8、udiedforthebioconcentrationoffourheavymetals(As，Hg，Cd，Pb)bythreekindsofmarinemolluscorganism(阮挖e叩捃philippinarum，Mytilisedulis，09igasthunberg)inthelab．Andthekineticparameters(kI，k2，BCF,B1国areobtainedbyusingthenon—linearregression，basedonthesemi—staticandthestatictwo—compa

9、rtmemmodel．Themaincontentsisasfollowed：1Theimproveandtheapplicationofthesemi-·staticandthestatictwo-com