全 文 ： 7 2／ z |
第 ” 卷 第 3期
1 997年 5月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
f )
Vo1．17，No．3
M ay． 1997
Zn、Cd在太原工业区和紫金山非工业区
环颈雉不同组织中的分布及比较研究
郭查龙 旦竖盎 ／黄淑萍
一 一
— 一 、，
不同组织的血 、cd进行了分析，井 紫带山区为对照区(相对非污染区)，对两区环颈椎体内不同组织的
zn、cd进行了比较。研究结果表明 ZⅡ在环颈雉体内的分布规律为：股骨>胸骨>心>肝>肾>肺>殷
肌>胸肌F CA在环颈雉体内的分布规律为：肾>晌骨>股骨>肝>肺>胸肌>心>股肌。两区环颈雉各
组织中，血 的含量最有明显差异．而肾脏中的cd古量差异显著
关■调 环颈椎．锌．镉 ，走原工业区，
， ● T——— ● ～ —— ———一
／
、／DISTRIBUTIoN AND
紫金山非工业区。
CoMrPARATⅣ E STUDY OF ZINC
AND CADMIUM IN TISSUES 0lF R G—NECKED
PHEASANTS FR0M TAIYUAN CITY AND ZIJIN
M 0UNTAIN AREA 0lF X G CoUNTY，SHANXI
Ggo Donglong
(De／~rOneat ofLifeSclerw_e，Shah．m"University，ToA~a：n030006+C／u~ )
Zhou M eisu Huang Shuping
(Analysis and Test Ce,~r，Shah= U ，Taiyuan，030006)
Abstract In investigating the accumulation and distribution patterns of Zinc and Cadmium ，
we have analyzed tissues of ring—necked pheasants(Phasianus colchicus)from an industrialized
re on(Taiyuan city)and from a non-industrialized region(Zijin mountain area，Xing County，
Shanxi)．It is showed that Zine concentration in alI these tissues are as foIlows：Femur>Ster-
num> Heart> Liver> Kidney> Lungs> Femoral muscle> PectoraI muscle．Ca dmium distri-
bution pattern conforms tO the order；Kidney> Sternum> Femur> Liver> Lungs> Hcart>
Pect0raI muscle> FemoraI muscle．Levels of Zinc element in tissues of ring necked pheasants
· 山西省自然科学基盘资助项 目，编号 911049。
车文得到山西大学环保系范文标，孟紫强教授的大力支持和帮助，环保系席玉英副教授提供两区土壤背景值，在
此一井致谢。
收藕 日期{1994-12—11．修改稿收到 日期：1995 12—01
【
I
维普资讯 http://www.cqvip.com
3期 郭东龙等：Zn，Cd在太原工业区和紫金山非工业区环颈雉不同组织中的分布及比较研究 273
from the two study aredts have no significant difference．Kidney Cadmium from Taiyuan city is
significantly higher than that irom Zijin mountain area．
Key words； ring—necked pheasant，Zinc，Cadmium，Taiyuan city，Z|jin mountain area．
zn为动物体内的必需元素．参与动物体的各种代谢活动·cd为毒性较大的重金属，直接影响动物体
的正常生理代谢过程 ]．并且zn和 cd在生物学效应上有着拮抗作用0]。近年来，国外对鸟体中重金属元
素枵染的研究十分活跃口 。国外大量的研究结果表明，野生鸟类组织中Cd的含量随其年龄的增长而相
应增高 ，同种野生鸟类组织中 Cd的含量，因其生活环境中Cd元素音量的不同而有明显差异．Cd含量
较高的环境中生活的鸟类组织中Cd含量明显增高
环颈雉是山西省年产量最大的待措鸟类，也是我国常见的猎用鸟类，和人们的经济生活有着密切关
系 环顼雉广市于古北界和东洋界，以浅山灌丛地带数量较多，其食性以农作物种籽和杂草种籽为主 冬
季多食浆果(特别是沙棘果实)，偶尔也捕食昆虫。环颈堆在我国各地均为留鸟，不作远距离迁徙。太原是
我国的能源、重、化工基地，近年来由于众多厂矿 企业的 起。大气飘尘、污水排放．给本区的环境造成
了一定程度的污染，而且城区机动车辆的迅猛增加，叉成为城市大气等 cd污染的一个新的来源。选择环
颈雉，通过对其体内不同组织 Zn、Cd元素的测量，用来探讨gn、Cd在环颈堆不同组织中的分布规律，井
以此为指标．用以评估太原工业区重金属污染的程度，从而为本区环境污染的生物监测等研究工作提供
基础资料。
1 材料和方法
1 1 样品采集
环颈雉样品于 1991年 11月～1992年 5月问采 自太原地区和相距太原市 180 km 的兴县紫金山区。
各8只，均甩抢击法猎获 在一l8℃冰箱中冷冻保存 为了避免样品处理过程中被测元素的流失而影响测
定结果的可靠性 ，分析前先解剖标本，分别取其心脏、肝脏、肺脏、肾脏、胸大肌，股肌、胸骨和股骨，用
自来水、蒸馏水、去离子承依次充分洗涤， 除去吾组织表面的血污，暇干组织表面的水分。用干净不锈
铜剪破降组织样，在鼓风干燥箱中 90℃鼓风干操 24 h，用研钵研碎组织样品．再在同样条件下干燥 10 h
至恒重 ．粉样保存在干燥器内备用
1．2 样品测定
称取 0．3～0．I g样品于高脚烧杯中，加入 2O m1混酸(HCLO．t HNO产 I t 4)进行消化，消化液用
2 HNO；稀释定容至 25 mI容量瓶中，用 l0-9021型等离子发射光谱仪(美国 Leeman公司)进行测定。
2 结集
2 1 太原地区与紫金山区环颈雉组织中 zn的含量和比较
两区环颈雉组织中zn的含量见表 1。由表】可以看出：两区环颈雉组织中zn的含量以骨骼组织的含
量为最高，其次为内脏的器官组织(心、肝、肾)，而在肌肉组织中(股肌、胸肌)的含量最低。zn在两区环
颈雉体内不同组织的分布为：股骨>胸骨>心>肝>肾>肺>股肌>胸肌。其中，胸骨和股骨中zn的含
量显著或极显著地高于其它组织 心、肝、肾畦的zn含量显著高于肺脏和肌肉组织 值得注意的是，日殳
骨和胸骨以及股肌和胸肌 ，虽然属于同一种组织，但 zn古量却有明显差异．驶骨中 zn含量明显高于胸
骨(P<0．025)，股肌中 zn古量明显高于膪肌(P<0．0ZS)，大自鹭(Egrettaalba)骨髂和肌肉组织中 zn含
量也有相同差异 ]
两区环颈雉同种组织中zn的告量比较见图l。由图1可以看出，两区环颈雉同种组织中zn的含量比
较接近，经统计分析，同种组织间zn的含量均没有显著差异(见表 2)
2．2 太原地区与紫荆山区环颈雉组织中cd的含量和比较
两区环颈雉组织中 Cd的含量见表 3=
由表 3可以看出．太原地区环颈雉不同组织中Cgt的含量以肾脏为最高，其次为骨骼、肝脏、肺脏，
其由高到低的顺序为：肾脏>殷骨>胸骨>肝脏>肺脏>胸肌>心脏>殷肌。紫金山区环颈雉不同组织
维普资讯 http://www.cqvip.com
274 生 态 学 报 17卷
衰1 太原地区与紫金山区环葺雉组织中Zn的含量( ／g．干重)
Table 1 zn~oBteuts in the tissues 0f rIng—n鼬 ph髑髓nt
frmn LIy呻n city_r托 and ZIJkI mountain a~．a(pg／g，dry w~LghO
目 等胸肌肚肌胸骨股骨心脏肝脏肺脏肾脏 Ite
m ，I
奎 i 。 s zs·sz s·。 -s·。z 。· 。·s 。．s 。 ·e
一 8 0·849 7．48 26 6 18-1 37 4 12．1 7．98 4．7O
盖妻 se。s z。-。。s。 s ．。z s．。 s．。 。 ．s e s s． e
：8 5·36 1 U．1 27．1 28．4 16．6 9 41 2．01 5．99
总计 ①
一 16 @
27．27 43．04 184 5 219．51661．8104 2 69．27 91．97
4．12 5．27 25．9 23．5 28．6 10．5 5．85 6．06
① Mem，@ Sta~ d CTrOl"
肺脏高2．4倍，心脏高 l2倍 ，胸骨高 1．6倍，胸肌高 6．2倍
3 讨论
环颈雉体内不同组织中zn的分布规律为： §
股骨>胸骨>心>肝>肾>肺>股肌>胸肌。这 善暮
和原鸽、大贼鸥、婀鹬、银鸥、大自鹭等鸟类组 §
织中zn的分布规律一致(见图3)。这些鸟类其 ；
亲缘关系虽然较远(均属于不同的目)，并且其生
活习性和食性有根大差别．但是其组织中 Zn的
分布规律却相似。骨骼中zn含量最高，这说明
zn对骨的形成是必需的．它的积累同骨细胞的
骨化过程有着密切关系 ]。心、肝、肾、肺中 zn
的含量较高，这可能同这些内脏组织中含 zrI酶
类的多少有关。
太原污染区土壤中zn的含量虽然明显高于
紫盒山区，但两区环颈堆体内zn的含量却十分
接近。作者认为这是由 Zn的生理学特性所决定
的，因为 Zn是动物机体的必需元素，参与机体
各种生理代谢活动，正常组织中 zn的含量是 由
正常机体中内环境稳定机制所维持_l 。
中 cd的含量 以骨骼为最高．其次
为肾脏，肝脏、肺脏，其分布规律
为：胸骨>股骨>肾脏>肝脏>肺
脏>胸肌>心脏>股肌 经统计分
析，无论是太原地区还是紫金山区。
肾脏、胸骨、股骨中CA 的含量均显
著地高于肺脏、肝畦、心畦，胸肌
和股肌 。
将太原地区和紫金山区环颈雉
组织中 cd的含量进行比较，太原
地区环颈堆各种组织中 cd含量均
高于紫金山区．其中肾脏中 cd的
含量高 2．8倍 ，肝畦中高 1 9倍，
股肌高 lO倍(见图 2)。
F s H L K LS FM PM
不同丑 蛆
T■■u糖
目 一口器 曼 一
图 1 两区环颠雉同种组织中zl1含量比较
F 1 Campa s。n of Znlevd宴in th
same tissue of ring_呲 ked Dbeasant
rOm thetw0 study
1．太原工业区Ta y city ，
2．紫金 山区 7~jin mountala岫
一 衰2 两区环葺雉同种组织问 zn含量显著性检验(卜检验)
TabIe 2 h noe test ot tk lle zn contents 0f ring-necked pheasants
from the two stu areas( test)
组织
Tissues
P F l
胸骨 肚骨 肝 肺
m喊 k mus出
sternum Ftmu HBan L L g
肾
维普资讯 http://www.cqvip.com
3期 郭东龙等：Zn、CA在太原工业区和紫金山非工业区环颈雉不同组织中的分布及比较研究 275
表3 太原地区与紫金山区环颈难组织中cd的含量( g／窖，干重)
T-ble 3 Cd c蚰 nb |n the出su器 of r~g-itecked phe~ant from Talyuan dtv arei
and zjInmoun~M a (,ug／g)，dryweight)
① Mean，② Standard deviatiou
图 2 两区环薄雉组织中CA音量的比较
Fig 2 Comparison of Cd lev~ls in
tissues of ring—necked pheasant
from the"two study Br
围 3 环甄雉体内zn分市与其它鸟类 zn丹布的比较
Fig．3 Comparison of Z∞distribution in 1ring
necked pheasant with other birds
太原地区环颈雉体内cd的分布规律为 肾>股骨>胯骨>肝>肺>胸肌>心>股肌 和普通燕
鸥 。、原鸽 ]、蛎鹬、大贼鸥、银鸥 ]、大 白鹭 成体体 内cd的分布规律 一致(见图 4)。Hutton。” 和
Gochfeld[~ 对脊椎动物的研究及 Friberg1] 和 Kowal1] 对人体内 cd的研究结果都表明．镉在肾脏中的古
量最高．这说明 cd选择性地积累于肾脏 。
环颈难体内zn和cd有着相似的分布规律．其分布规律的相似性．是因zn和Cd同属于 IB族元素．
有着某些生理学的相似性。事实上，Zn和cd在毒理学上存在着拈抗作用，从环颈难体 内Zn、Cd相似的
分布规律也可以看出这一点。Cd能够不可逆地取代组织中的Zn．从而对动物造成毒害。
环颈难肾脏中Cd含量远低于大贼鸥，蛎鹬、普通燕鸥，这可能与Cd随食物链的积累有关。因为同环
一 辫～肭 尾 啡目HH N，舯N目—■■■■●■I胤 ．nⅫN¨● ●言． ，●
维普资讯 http://www.cqvip.com
276 生 态 学 报 17卷
颈雉相比．大贼鸥、娟鹕、普通燕鸥均属于肉食性鸟类．处于食物链中较高的层次．固而cd含量较高
太原地区耕作层土壤中Cd的含量远大于紫金山
区．这从本次研究结果太原地区环顼雉各组织中
Cd的含量均高于紫金山区也能够直接反映出两
区土壤中 Cd含量的高低．并且同土壤中 cd含
量相 比．太原地区环顼雉肾脏中 cd含量比土壤 ^，
高 7．2倍．这表明太原地区生态系统中重金属 秀
cd已随食物链转移至鸟体之中．同时也说明， ●g
环颈雉的组织．尤其是肾脏可作为太原地区陆生 8
生态系统中Cd污染——灵敏指示物．用来对太
原地区的环境进行生物监测。
参 考 文 献
1 柴之芳，痕量金属的生物技应及其分析方法 环境
科学 ，1978．(3)：47～55
Hutton M ．Metal contamination of feral pigeons
co]Lm】b0 from the London ar阻．Part 1-Tissue㈣ 一
mulatica~of】end，cadmium and zinc．JEmJ～ 州 一
lution(Series A)． 1980，22：207～ 217
Appe uist H ．Mercury monitoring：M ercury
stahihty】n bifd biathers M ar／he Pc4lution B“妇 m．
1984，1：22～ 24
Honda K a1．Heavy metal distribution in organs and
一
』 iIl
J
组 织 Tissues
图4 环颈雉体内Cd分布与其它鸟娄Cd分布的比较
Fig．4 Comparison Cd distribution ia ring—
necked pheasant with other birds
1．蛎鹬 stercatcher，2．银鸥Herring gul_
3．太贼鸥 Great skua，4．原鹤一 Feral pigeon
8 大自鹭(湿重)grit whiteegret(wet weight)
6．普通燕鸥 Common n，7．环颈雉
Ring necked pheasant．
tissues of the曲 stern white egret egre~a alba m 4．Bul1．Envlr~ Cmaam．Toxiro1．1988，35：781
5 Turner J C 吐 Organ ochlorine，fluorinean dheavymetal levels ia some birdsfrom NewZealand estuaries．№ Zealand
J唰 。St@nee．1978，21：99
6 Gcchfetd M 4^ HeavyMetal concentrations nthe】iver otthree duck species：Influence of speci~ and sex．E” ， 一
缸f P ton．1987，45：1～ 15
7 Goede A A et“ use of bird leathers for indicating heavy metal polhitica．m of bird feathers for indicating
heavymaal ．EnvirommmtalⅣ 嘶 andA m 1986，7：249～286
8 ~oilnors P G． 吐 Iavestigatic~s of metals in eomi~on r力populations．丁 b Canadian Field—Naturalist．1975，89：1j7
～ 162
9 Huttoa M 01．Accumu ion of heavy metals and selenium in three seabird species from the United Kingdom．E⋯
mental Po／／tag~ (series A)．1981．26：129～ 145
10 Howarth D M et吐 A comparative StHdy of heavy metal accumulation in ti~ues of the crested tern，Sterna“ ，breed
bag n曲T an industrial port before and a~ter Karbo~ dredging and㈣ n dumping． 啪^ W删 ．Res． 1982，9：571～ 577
11 Howarth D M el吐 A comparative study of heavy metal acumulatic~1n ti~ues of the c stad t⋯ SteT,~ bergli．hread
l叫 n曲T 1nd ~triallzed and咖 一ind~trialzed一 W df Res．1981，8{865～ 672
12 HulseM 02．Envinc~menrally acqu~edleadt cadnium andmanganeseiathe~ttte egret，Bub~caz-ibis，aadthelaughing
gull，I M atric；2la Arch． t．Contain．To：dco1．1980，9：65～ 78
13 HondaK f4^ Distribution of heavymetals，andthdr age—related changesinthe esh蚰 greatwhite egret，Egretta
t in Kogea．Arch．Envlr~ m．Contain．Toato／．1986t 15：185
14 Underwccd EJ．Tm elementsin human and硼 形 月 z 3 rd ．New York，Acndemlc P In~ 1971．491
15 FisherG L．Function and homeostasis of copper and zinc1nmammals S Td E玑哪 ．1975，4：373～ 418
16 JohnmnM A elⅡf．Distrihudon of】髓d，zinc and cadmium ia sinailmammalsfrompolhitad envirc~ments．Oato~．1978，
加 ：153～ 159
17 Fciherg et a1．Cadre m inthe 0 n 删 2 nd ed．C】 da兀d．Ohio．CRC Press．1974
18 Kowal N E 吐 Normal levels ot cadmium in diet ，urine，botld，aad ti~ues of jnhahitants of the United States．J．
ToxicoL envo-on m h．1979，5：g95～ 1014
维普资讯 http://www.cqvip.com