永城煤矸石污染對(duì)鯽魚(yú)脾臟和肌肉的影響.pdf

1、目的:檢測(cè)永城煤矸石污染區(qū)土壤和水體樣本的重金屬含量，并選取該地的鯽魚(yú)樣本研究其脾臟和肌肉指標(biāo)的變化，旨在探討煤矸石污染對(duì)水生生物的影響，為監(jiān)測(cè)和治理煤矸石污染提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　方法:采集永城煤矸石污染區(qū)的土壤、水體和鯽魚(yú)樣本作為試驗(yàn)組，并以天沐湖區(qū)為對(duì)照組。土壤與水體pH值在常溫下用pH儀測(cè)定;采集的土樣和水樣均使用全自動(dòng)石墨消解儀進(jìn)行消解、制備待測(cè)試液，獲得的試樣用原子吸收光譜法檢測(cè)其重金屬(Cu、Cd、Pb、Cr、Zn)含

2、量，結(jié)合土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)和地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)評(píng)價(jià)重金屬污染的程度;將兩地的鯽魚(yú)樣本解剖，取其脾臟、肌肉組織并制備勻漿液，分別測(cè)定Na+K+-ATPase、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)、過(guò)氧化氫酶(Catalase，CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathione Peroxidase，GSH-Px)活力;用酶消化法分離脾臟和肌肉的混合細(xì)胞，用

3、單細(xì)胞凝膠電泳(Single Cell Geleletrophoresis，SCGE)分析組織細(xì)胞DNA的損傷情況;脾臟和肌肉組織用中性甲醛固定、經(jīng)常規(guī)脫水、包埋制作石蠟切片，采用組織學(xué)染色方(Haemato-xylin and Eosin，HE)，觀察脾臟、肌肉的形態(tài)學(xué)變化;解剖獲得的肌肉樣本分別用滴水損失法、凍干法和離心法檢測(cè)肌肉組織系水力變化;肌肉樣本經(jīng)真空冷凍干燥機(jī)干燥后，用CNS半常量元素分析儀測(cè)定C、N、S含量。
　　

4、結(jié)果:①煤矸石污染區(qū)土壤和水體的pH及重金屬含量及檢測(cè):污染區(qū)土壤和水體pH結(jié)果顯示，兩者都成弱酸性;重金屬含量測(cè)定顯示，土壤Cu、Cd、Pb、Cr、Zn含量分別為757.38mg/kg、1.31mg/kg、762.54mg/kg、502.23mg/kg、753.87mg/kg，高于對(duì)照組的11.61mg/kg、0.15mg/kg、23.28mg/kg、13.51mg/kg、27.84mg/kg，五種重金屬均已超過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB

5、15618-1995)參考值，其中Cu、Cd、Pb污染較重;水體Cu、Cd、Pb、Cr、Zn含量分別為1.33mg/L、0.03mg/L、0.24mg/L、0.39mg/L、2.58mg/L,高于對(duì)照組的0.37mg/L、0.01mg/L、0.05mg/L、0.04mg/L、0.81mg/L，其中Cu、Pb、Cr含量已超過(guò)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)參考值，水體屬于中度污染。②煤矸石污染對(duì)鯽魚(yú)脾臟的影響:從酶活力測(cè)定可以

6、看出，污染區(qū)的十個(gè)鯽魚(yú)樣本，其脾臟的ATPase、GSH-Px活力與對(duì)照組相比均顯著降低(P＜0.05)，SOD與CAT活力降低達(dá)到極顯著水平(P＜0.01);從單細(xì)胞凝膠電泳圖像可以看出，試驗(yàn)組鯽魚(yú)脾臟的混合細(xì)胞出現(xiàn)了不同程度的拖尾，DNA發(fā)生了斷裂，而對(duì)照組則無(wú)此現(xiàn)象，CASP分析結(jié)果顯示，彗星全長(zhǎng)(CL)、尾長(zhǎng)(TL)、尾矩(TM)和Olive尾矩(OTM)均為增加，其中，TL和TM參數(shù)分別增加5.3μm、1.39μm且達(dá)到顯著水

7、平(P＜0.05);脾臟HE染色顯示組織有較多空泡，脾血竇腔增大，紅髓與白髓不易區(qū)分，部分網(wǎng)狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞區(qū)域發(fā)生壞死，可見(jiàn)大量的被HE染成棕黃色的“小結(jié)”。③煤矸石污染對(duì)鯽魚(yú)肌肉的影響:肌肉組織SOD、CAT、GSH-Px和ATPase四種酶活力較對(duì)照組明顯降低，前兩者達(dá)到極顯著水平(P＜0.01，GSH-Px活力無(wú)明顯變化(P＞0.05);從單細(xì)胞凝膠電泳圖像可以看出，試驗(yàn)組鯽魚(yú)肌肉混合細(xì)胞未發(fā)生拖尾現(xiàn)象，DNA無(wú)斷裂現(xiàn)象。CAS

8、P分析結(jié)果顯示，彗星全長(zhǎng)(CL)、尾長(zhǎng)(TL)、尾矩(TM)和Olive尾矩(OTM)均無(wú)明顯變化(P＞0.05)。滴水損失法、凍干法、離心法測(cè)定肌肉失水率顯示試驗(yàn)組肌肉失水率明顯低于對(duì)照組（P＜0.05），其熟肉率也顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）;試驗(yàn)組中肌肉組織N、C的百分率都低于對(duì)照組，而S含量顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)，試驗(yàn)組中C/N（mol比）略高于對(duì)照組(P＞0.05)。結(jié)論:①煤矸石污染區(qū)土壤和水體都呈弱酸性，土壤重金

9、屬Cu、Cd、Pb、Cr、Zn含量均已超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)》，污染程度大小依次為Cu＞Cd＞Pb＞Cr＞Zn，其中，Cu、Cd、Pb污染較重。污染區(qū)水體的Cu、Pb、Cr含量已超過(guò)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》，超標(biāo)屬于中度污染，這說(shuō)明由煤矸石而引發(fā)的重金屬污染嚴(yán)重破壞了周?chē)寥篮退w生態(tài)平衡。②重金屬污染使得鯽魚(yú)脾臟、肌肉的ATPase、SOD、CAT、GSH-Px活力顯著降低，機(jī)體抗氧