全 文 ：无锡鼋头渚夜鹭体内重金属残留与分布特征*
董元华* *
龚钟明
王
辉
安
琼
(中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008)
摘要
分析了太湖鼋头渚夜鹭幼鸟各组织样品中 Cd、Pb、Cr、Hg、Se等重金属的残留水平, 发现 Cr与 Se
在各组织中的残留量相对较高, 而 Cd 的残留量最低. 从几种重金属在各组织中的分布特征来看, Pb 和 Cd
在羽毛中残留水平最高, Se、Hg、Cr 在肝脏中残留量最高. 研究证实羽毛和肝脏是重金属富集的主要目标
器官, 而且Hg 和 Cd等重金属残留水平与 Se含量有一定的相关性. 同其它类似研究结果相比, 该地区夜
鹭体内的重金属污染水平尚未达到明显的致害浓度.
关键词
夜鹭
重金属
羽毛
脑
肝脏
肌肉
文章编号
1001- 9332( 2002) 02- 0213- 04
中图分类号
X171
文献标识码
A
Residue and distribution of heavy metals in tissues of night heron chick bred in Yuantouzhu, Wuxi. DONG
Yuanhua, GONG Zhongming, WANG Hui, AN Q iong ( I nstitute of Soil Science, Chinses A cademy of Sciences ,
Nanj ing 210008) .
Chin . J . A pp l. Ecol . , 2002, 13( 2) : 213~ 216.
This study analy zed Cd, Pb, Cr, Hg and Se in organs and tissues o f night heron chick bred in Yuantouzhu, Taihu
lake. Cr and Se have higher residue level in all the samples, compared to the residue of Cd. Pb and Cd mainly con

centrated in feathers, on the ot her hand, Se, Hg and Cr were accumulated in livers. The results proofed that feath

er and liver w er e the object or gans for accumulation o f heavy metals. T he data showed that Hg and Cd have some
relationship w ith Se in birds. Compared w ith other studies, residue levels of heavy metals in night her on in Wux i
were no t harmful.
Key words
Night heron, Heavy metals, Feather, Brain, L iver, Muscle.
* 国家重点基础研究发展规划项目 ( G1999011811) 和欧盟项目
( EU
INCO
DC Cont ract IC18
CT98
0294) .
* * 通讯联系人.
2001- 07- 19收稿, 2001- 09- 17接受.
1
引

言
太湖地区曾是我国著名的鱼米蚕丝之乡, 然而
自20世纪 80年代以来, 该地区工农业的快速发展
导致环境质量日益恶化, 特别是水环境和土壤环境
中的 Hg、Cd、Pb等重金属污染物随各类污水的排放
而大量增加. 这些污染物对湿地生态系统产生什么
样的影响,对动物健康产生何种潜在威胁,至今有关
研究报道还较少. 目前国内外许多学者都用生物指
示来监测环境质量的变化和污染程度[ 5~ 7, 10, 15~ 20] .
在湿地生态系统里, 肉食性水鸟 ! ! ! 夜鹭( Nyct ico

r ax ny cticor ax ) ,是食物链中的顶级生物, 污染物经
过食物链的传递极易在其体内富集. 本研究通过对
无锡鼋头渚地区夜鹭幼鸟各组织样品的分析来揭示
几种重金属在生物体内的残留分布特征, 以期评价
太湖湿地重金属污染对生物体产生的影响.
2
材料与方法
21
样品采集
本实验的样品取自太湖地区的无锡鼋头渚. 1999 年 4
月下旬至 6 月初,通过生态调查逐巢标记、确认,随机选择了
26 个产卵 3~ 5 枚的夜鹭鸟巢, 并从每巢孵化出的雏鸟中随
机挑选一只作为样品源进行标记. 在生长到 2~ 3 周时, 从
其胸部采集 10 枚羽毛样品, 放入聚乙烯封口袋中,置于冰箱
冷藏室内保存供分析用. 为探讨重金属污染物在生物体内
的分布特征, 在所选择的雏鸟中又随机挑选了 5 只作为活体
组织分析, 解剖分离出脑、肝脏、肌肉等样品. 样品处理前均
存放在聚乙烯瓶中置于冰箱冷冻室在- 18∀ 下保存.
2 2
样品前处理
用不锈钢镊取出羽毛样品置于聚四氟乙烯容器中, 用 1
#1 HNO3 溶液浸泡洗涤, 以去除沾污在羽毛上的浮尘和杂
质. 随后用去离子水清洗两遍, 再用二次蒸馏水清洗两遍.
清洗后的羽毛样品放入恒温烘箱中在 40 ∀ ∃ 5 ∀ 下烘至恒
重. 称取干重后待测.
对于夜鹭幼鸟组织样品脑、肝、肌等, 用去离子水冲洗干
净后, 放入恒温烘箱中在 40 ∀ ∃ 5 ∀ 下烘至恒重. 取出后在
玛瑙研钵中研磨至粉末状(约 60 目) ,存放于 50ml的聚乙烯
瓶中, 并置于干燥器中待测.
2 3
样品消化与测定
样品在分析前采用 Orient MDS
900 型微波消化系统进
行微波消化. 压力 % 0. 4M Pa, 微波功率 400W, 消化时间
40min.
样品中 Cd、Pb、Cr 等重金属的测定, 采用 Varian GTA

95 无火焰原子吸收光谱仪, Hg 和 Se 的测定用 AF
610A 原
子荧光光谱仪.
应 用 生 态 学 报
2002 年 2 月
第 13 卷
第 2 期






























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Feb. 2002, 13( 2)#213~ 216
3
结

果
31
夜鹭羽毛样品中的重金属残留量
从表 1 可见,羽毛样品中所测的 5 种重金属元
素中, Cr 的残留量较高,其平均值为3. 01
g&g- 1, 最
大值为 3. 95
g&g- 1,最小值也达到了 2. 05
g&g- 1.
Hg 和 Pb的残留量水平较为接近, 平均值都在 1. 15
~ 1. 25
g&g- 1之间,且最大值也相差不大. Cd的残
留量水平相对较低,其最大值不超过 0. 10
g&g- 1.
另一种重要的环境元素 Se 也有较高的残留量水平,
其平均值为 1. 48
g&g - 1.
表 1
无锡地区夜鹭各组织样品中重金属的残留量
Table 1 Residue of heavy metals in organs and tissues of night heron,
Wuxi(
g&g- 1DW)
样品 Sample Se Pb Hg Cd Cr
羽毛 平均值 Mean 1. 48 1. 24 1. 19 0. 09 3. 01
Feather 标准偏差 Sd 0. 34 0. 37 0. 40 0. 01 0. 52
( n= 26) 最大值 Max 2. 03 1. 90 1. 93 0. 10 3. 95
最小值 Min 0. 80 0. 82 0. 47 0. 06 2. 05
脑 平均值 Mean 2. 61 0. 54 0. 60 0. 06 4. 48
Brain 标准偏差 Sd 0. 19 0. 10 0. 12 0. 01 0. 91
( n= 5) 最大值 Max 2. 76 0. 63 0. 72 0. 07 5. 82
最小值 Min 2. 30 0. 43 0. 45 0. 05 3. 66
肝脏 平均值 Mean 4. 45 0. 39 1. 51 0. 06 6. 49
Liver 标准偏差 Sd 0. 36 0. 15 0. 33 0. 02 1. 33
( n= 5) 最大值 Max 5. 04 0. 52 1. 98 0. 08 7. 75
最小值 Min 4. 18 0. 18 1. 21 0. 04 5. 04肌肉 平均值 Mean 2. 18 0. 80 0. 81 0. 06 6. 08
Muscle 标准偏差 Sd 0. 34 0. 52 0. 12 0. 01 1. 07
( n= 5) 最大值 Max 2. 58 1. 70 0. 90 0. 08 7. 49
最小值 Min 1. 78 0. 43 0. 61 0. 05 4. 76
32
夜鹭脑样品中的重金属残留量
夜鹭脑样品中, Cr 的残留量最高, 平均值为
448
g&g- 1,最大值达到 5. 82
g&g- 1, 最小值也有
366
g&g - 1. Se的残留量也较高, 平均值为 261
g
&g- 1. Pb和 Hg 的残留量较为接近, 平均值分别为
0. 54
g&g - 1和 0. 60
g&g- 1. Cd 的残留量较低, 在
0. 05~ 0. 07
g&g- 1之间.
33
夜鹭肝脏样品中的重金属残留量
肝脏样品中, Cr 的残留量水平也很高, 在 5. 04
~ 7. 75
g&g- 1之间. 其次是 Se 的残留量, 平均值为
4. 45
g&g - 1. Hg 的残留量在肝脏中明显提高,平均
值达到了 1. 51
g&g- 1, 说明肝脏是 Hg 在生物体内
的主要富集目标器官. Pb的残留量平均约 0. 39
g&
g - 1. Cd的残留仍较低.
34
夜鹭肌肉样品中的重金属残留量
肌肉样品中, Cr 的残留量依然很高,平均值达
到6. 08
g&g- 1, 最大值为7. 49
g&g- 1. Se的平均值
为 2. 18
g&g - 1. Pb和 Hg 的残留量依然差异不大,
平均值分别为 0. 80
g&g- 1和 0. 81
g&g- 1. Cd的含
量水平也不高,平均为 0. 06
g&g- 1.
4
讨

论
41
重金属污染物在不同组织中的分布特征
不同的重金属污染物在水鸟体内不同组织器官
里的残留量也不同, 了解重金属在生物体内的分布
情况可以更好地选择合适的样品进行生物监测[ 4] .
各种重金属污染物的残留量在夜鹭幼鸟体内各组织
中的分配情况如图 1所示. 从图 1可以看出, Se在
肝脏中的残留量最高, 其次为脑和肌肉组织,羽毛中
Se的残留量水平最低, 分布模式为肝脏> 脑> 肌肉
> 羽毛. Se 在肝脏中的含量水平高有利于增强肝脏
对某些毒性重金属(如 Hg、Cd)的解毒作用[ 21] . Pb
的残留分布为羽毛> 肌肉> 脑> 肝脏. Pb 的富集
作用在羽毛中最为明显. Hg 在肝脏中的残留水平
也是最高的, 但羽毛中 Hg 的富集水平也较高,分布
模式为肝脏> 羽毛> 肌肉> 脑. 不过由于夜鹭幼鸟
肝脏中富含 Se, 故较高残留的 Hg 尚不至于产生明
显的毒害作用. Cd的富集残留依然以羽毛为主,其
它组织器官中 Cd 的残留量水平相差不大. Cr 较多
地富集在肝脏与肌肉中, 脑和羽毛中也有较高的残
留水平,分布模式为肝脏> 肌肉> 脑> 羽毛. 总体
而言,羽毛是重金属富集残留的主要组织,这一点许
多学者都有过报道[ 3, 4, 11, 14] . Braune和 Gaskin的
研究表明,某些重金属(如Hg)在鸟类羽毛中的富集
量可能占到体内总量的 90%以上[ 2] ,与本研究结果
有些不同,可能是由于鸟类不同所致. 羽毛中富集
大量重金属是有其现实意义的, 因为多数水鸟有每
年换羽毛一次或多次的生态习性,通过这种方式,水
鸟可以向体外排出大量富集于其体内的重金属, 从
而降低了重金属的毒性和危害作用.另外, 肝脏也
图 1
重金属在不同组织样品中的分布
Fig. 1 Dist ribut ion of heavy metals in organs and t issues of night heron.
∋ 羽毛样品 Feathers, ( 脑样品 Brains, ) 肝脏样品 Livers, ∗
肌肉样品 Muscles.
214 应
用
生
态
学
报

















13卷
是主要的重金属富集器官, 大量重金属富集于其中
会对生物体产生毒害作用, 然而, 肝脏中又富集较
高水平的 Se, Se是一种特殊的元素, 它在适当的含
量水平下会抑制多种有害元素的毒性, 起到解毒作
用[ 13] . 因此,夜鹭肝脏中较高含量的 Se也有重要
的生物学意义.


除了在肝脏中之外, Hg 和 Pb的残留水平在夜
鹭各组织中均处于同一水平. 5种元素中 Cr 的残留
水平在各组织中均是最高的, 而 Cd的残留量则是
最低的. 此外, 所有组织样品中, Se的含量水平都较
高. 根据 Kruskal
Wallis非参数检验 (表 2)可知, 5
种重金属在夜鹭各组织样品之间的残留量差异性均
达到极显著水平.
表 2
Kruskal
Wallis非参数检验
Table 2 Results of Kruskal
Wallis test
项目
Item
Se Pb H g Cd Cr
卡方值 28. 172 23. 657 17. 206 15. 036 26. 992
Ch i
Square
自由度 df 3 3 3 3 3
显著性值
Asymp. sig. 0. 000* * 0. 000* * 0. 001* * 0. 002* * 0. 000* *
* * < 0. 005.
42
太湖湿地重金属污染对夜鹭的影响
这 5种重金属元素主要用于蓄电池、仪表、电
器、冶炼、化学、染料和纺织工业等. 无锡地区工农
业较为发达,化工厂、化肥厂、印染厂、毛纺厂以及电
镀厂较多, 每年排放的大量污水使这些重金属污染
物进入周围环境,最终通过食物链的传递在生物体
内富集起来. 目前, 许多研究通过水鸟样品来监测
环 境 的 污 染 状 况, 大 致 可 分 为 测 定 羽
毛[ 3, 4, 11, 12, 14, 18]和测定组织器官[ 8, 9, 15, 18]两类. 同
Fasola
[ 11]的研究结果相比, 无锡地区 Cd、Hg 和 Pb
的残留量水平均明显低于意大利. 同 Burger 和
Gochfeld[ 4]的研究结果相比, 无锡地区 Cd、Pb 和 Se
的残留水平大大低于四川和香港, 无锡地区 Hg 残
留水平低于四川, 但高于香港. 与 Beyer 等[ 1]研究
结果相比,无锡夜鹭体内的重金属残留水平还不高,
远低于产生毒害的临界值, 故尚不至于产生明显的
毒害或致畸作用. 根据夜鹭繁殖生态的调查结果也
证明[ 22] ,无锡鼋头渚地区的夜鹭幼鸟生长情况未受
到明显的重金属毒害影响.
43
重金属污染物与 Se元素的关系
无锡鼋头渚地区的夜鹭幼鸟生长并未受到明显
的重金属毒害影响,其原因一方面是该地区的重金
属污染虽然存在,但尚未达到对夜鹭幼鸟足以致害
的程度. 另一方面, 可能与夜鹭幼鸟本身所富集较
高水平的 Se 有关. 夜鹭幼鸟体内几种主要的重金
属元素与 Se 的相关关系如表 3所示. 由相关分析
可以看出,肝脏中 Hg 和 Cd的残留水平随着 Se含
量水平上升而增加, 呈较为显著的相关性. 这一点
国外学者有过类似的报道[ 16] . 肌肉组织中的 Pb和
Cd残留量却随着 Se含量水平的上升呈下降趋势,
呈较为明显的负相关. 由此可见, 夜鹭幼鸟体内(如
肝脏组织)的重金属残留量即使达到较高的水平,但
由于 Se含量水平也相应地增高,故不至于造成毒害
作用. 肌肉中 Pb和 Cd 的残留量因 Se 含量水平上
升而呈现下降的趋势, 可能也是生物体避免某些重
金属毒害作用的方法之一.
表 3
无锡夜鹭组织样品中重金属与硒元素的相关性
Table 3 Correlation between heavy metals and Se in liver and muscle of
night heron, Wuxi
样品
Sample
相关元素
Correlat ive
elem ents
线性相关式
Regression
相关系数
平方值 R2
显著性值
Sig.
肝脏 H g
Se Y1= - 2. 37+ 0. 87X 0. 902 0. 013*
Liver Cd
Se Y2= - 0. 12+ 0. 04X 0. 797 0. 041*
肌肉 Cd
Se Y4= 0. 13- 0. 03X 0. 780 0. 047*
Muscle Pb
S e Y3= 3. 5- 1. 24X 0. 666 0. 092
* < 0. 05.
5
结

语
Cd、Hg、Pb、Cr、Se等 5种重金属在无锡地区夜
鹭体内均有检出,其中 Cr 与 Se 在各组织中的残留
量相对较高,而 Cd的残留量最低. 在夜鹭的各组织
样品中, Pb 和 Cd 在羽毛中的残留量最高, Se、Hg、
Cr在肝脏中的残留量最高,说明羽毛和肝脏是重金
属富集的目标器官,羽毛、肝脏等组织可以用来作为
环境监测的生物指示物. Hg 和 Cd等重金属残留与
Se含量有一定的相关性, 进一步证实 Se 元素对重
金属毒性的抑制作用. 此外,鸟类羽毛中富集的大
量重金属可以通过定期更换羽毛得以排出,而肝脏
中富集的重金属也会因 Se的存在而降低毒性.
总之, 无锡虽然地处污染程度较高的长江三角
洲,但对夜鹭样品的分析表明,重金属的残留浓度尚
不会对生物体产生明显的毒害作用. 夜鹭作为食物
链的顶级生物,其组织可选择性地富集某些重金属,
因此夜鹭作为环境质量监测的生物指示物有一定的
可行性.
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董元华等:无锡鼋头渚夜鹭体内重金属残留与分布特征








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作者简介
董元华, 男, 1964 年生, 博士, 研究员, 主要从事
环境污染与农产品质量安全、环境质量生物监测与生态安全
预警方面的研究, 发表论文 40 余篇, 合著专著 1 部. E
mail:
yhdong@ issas. ac. cn
216 应
用
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态
学
报

















13卷