缢蛏对Cd的生物积累效应【开题报告+文献综述+毕业设计】

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本科毕业论文系列开题报告水产养殖缢蛏对Cd的生物积累效应一、选题的背景与意义随着工业化的推进环境污染进一步恶化，工业三废的不断排放从各个方面影响着人类的健康，工业废水中的有害物质如一些重金属不仅直接污染了我们的饮用水而且人类食用了一些含重金属超标的鱼贝类等生物会造成不同程度的中毒现象。有研究表明，鱼贝类某些特定的疾病和组织损伤是特定污染物毒理效应的可靠生物指标。正如很多国家把贻贝和牡蛎等贝类作为重金属污染的指示生物，广泛用于海洋污染的生物监测中。本文选择性的以缢蛏作为关键词检索大量文献作一综述，以期为缢蛏作为生物监测中可靠生物指标提供理论依据和帮助。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：（一）研究的基本内容：1、分析Cd在缢蛏不同部位的积累；2、探讨Cd对缢蛏组织的损伤（显微和亚显微分析技术）。（二）拟解决的主要问题重金属Cd的生物体内不同部位的积累效应。三、研究的方法与技术路线：（一）研究的方法通过室内模拟，设置不同Cd浓度梯度，在不同时刻取贝类样品进行不同部位的Cd积累分析以及组织切片观察。探讨Cd在贝体中的积累以及Cd对贝类的毒害作用。（二）技术路线： 0.1mg/L0mg/L0.005mg/L0.05mg/L0.1mg/L重复2重复3重复1重复2重复3重复1重复2重复3重复1重复2重复3重复1重复2重复3重复10.025mg/L取不同部位（足、内脏团、贝壳等），测定Cd的含量；取鳃和内脏团用于进行显微及亚显微观察。分析不同部位的Cd生物积累；分析Cd对不同组织的损伤1、设置5个处理（Cd浓度梯度）：0mg/L、0.005mg/L、0.025mg/L、0.05mg/L0.1mg/L2、各处理设3个重复，每个放养缢蛏5－10只；3、在试验第1、2、3、5、8、12d时，取样；4、对样品进行解剖，取不同部位（足、内脏团、贝壳等），用于测定Cd的含量；取鳃和内脏团用于进行显微及亚显微观察。5、分析不同部位的Cd生物积累；分析Cd对不同组织的损伤。五、主要参考文献：[1]MillerBS.Musselsasbiomonitorsofpointanddiffusesourcesoftracemetalsintheclydeseaarea,Scotland[J].WatSciTech.,1999,39(12):233-240[2]AnnemarieW,JohanB.BiomonitoringoftraceelementsinVietnamesefreshwatermussels[J].SpectrochimicaActaPartB,2004,59(8):1125-1132[3]RomeM,FrasilC,GnassiaBarelliM,etal.BiomonitoringoftracemetalsintheBlackSea(Romania)usingmusselsMytilusgalloprovincialis[J].WaterResearch,2005,39(4):596-604[4]BoydenCR.Traceelementscontentandbodysizeinmollusks[J].Nature,1974,251:311-314[5]FischerH.Influenceoftemperature,salinity,andoxygenonthecadmiumbalanceofmusselsMytilusedulis[J].MarEcolPollutBull,1996,32:745-751 [6]WangWX,FisherNS.AssimilationoftraceelementsbythemusselMytilusedulis:effectsoffoodcomposition[J].MarBiol,1997,129:434-452.[7]ReinfeklerJR,WangW-X,LuomaSN,etal.Assimilationefficienciesandturnoverratesoftraceelementsinmarine:Acomparisonofoysters,calm,andmussels[J].MarBiol,1997,129:434-452[8]WangW-X,DeiRCH.FactorsaffectingtraceelementuptakeintheblackmusselSeptifervirgatus[J].MarEcolProgSer,1999,186:161-172[9]王静凤,张学成,单宝田.环境因子对贝类累积溶解态重金属的影响.中国海洋大学学报,2005,35(3):382-386[10]赵红霞,詹勇,许梓荣.重金属对水生生物毒性的研究进展[J].江西饲料,2003(2):13-18[11]励建荣,李学鹏,王丽,等.贝类对重金属的吸收转运与累积规律研究进展.水产科学,2007,26(1):51-54[12]许澄源.大连湾贻贝对砷积累的调查研究.海洋环境科学,1983,2(2):60-64[13]崔可铎,吴玉霖,赵鸿懦,等.镉、铜、铅、镍、铬在毛蚶体内累积、分布和排出的实验研究.海洋科学集刊,1987,(28):97-107[14]翁新峰.重金属在牡蛎中的生物积累及其影响因素的研究.环境科学学报,1996,16(1):51-58[15]蔡立哲,洪华生,洪丽玉.菲律宾蛤仔对锌和铅的积累特征.环境科学学报,1999,19(3):319-322.[16]阮金山,钟硕良,杨妙峰,等.厦门贝类养殖区重金属的含量分布特征与潜在生态危害评价.2009,28(1):57-61[17]阮金山,罗冬莲,李秀珠.福建中、东部沿海主要养殖贝类体重金属的含量与评价.海洋环境科学.2003,22(2):44-48[18]徐韧,杨颖,李志恩.海洋环境中重金属在贝类体内的蓄积分.海洋通报,2007,26(5):117-120[19]贺广凯.黄渤海沿岸经济贝类体中重金属残留量水平.中国环境学,1996,16(2):96-100[20]陈伟琪,张路平,王新红,等.厦门岛东部和闽江口沿岸经济贝类中持久性有机氯农药和多氯联苯的残留水平.台湾海峡,2001,20(3):329-334 [21]陈海刚,林钦,蔡文贵,等.3种常见海洋贝类对重金属Hg、Pb和Cd的积累与释放特征比较.农业环境科学学报,2008,27(3):1163-1167[22]刘发义,吴玉霖.重金属污染物在海洋生物体内的积累和解毒机理.海洋科学,1988,(5):63-66[23]吕海燕,曾江宇,周青松,等.浙江沿岸贝类生物体中Hg、Cd、Pb、As含量的分析.东海海洋,2001,19(3):25-31[24]洪丽玉,洪华生,徐立,等.闽江口-马祖海域表层沉积物及沿岸养殖区生物体中的Cu、Pb、zn、cd含量分布.厦门大学学报,2000,39(1):89-95[25]乔庆林,姜朝军,徐捷,等.双壳贝类养殖水体中Hg、Pb、Cd安全限量的研究.食品科学,2007,28(3):38-41 毕业论文文献综述水产养殖缢蛏的生态特性及其对重金属的富集效应摘要：缢蛏属于广布性种类，在我国南北沿海均有分布，而以福建、浙江两省产量最大，占全国缢蛏产量的80％以上。它通常栖息在风浪较小、水流畅通、有少量淡水注入的内湾、河口的滩涂上。适温范围为8－30℃，属于底栖性动物，依靠发达的斧足在底质内挖泥凿洞穴居，其分布与底质关系密切。目前国内外关于缢蛏对重金属的富集的研究较少，利用其作为生物监测的可靠物种还有待研究。关键词：缢蛏；习性；生物富集随着工业化的推进环境污染进一步恶化，工业三废的不断排放从各个方面影响着人类的健康，工业废水中的有害物质如一些重金属不仅直接污染了我们的饮用水而且人类食用了一些含重金属超标的鱼贝类等生物会造成不同程度的中毒现象。有研究表明，鱼贝类某些特定的疾病和组织损伤是特定污染物毒理效应的可靠生物指标。本文选择性的以缢蛏作为关键词检索大量文献作一综述，以期为缢蛏作为生物监测中可靠生物指标提供理论依据和帮助。1缢蛏的习性1.1分布　缢蛏（Sinonovaculaconstricta）属于广布性种类，在我国南北沿海均有分布，而以福建、浙江两省产量最大，占全国缢蛏产量的80％以上。它通常栖息在风浪较小、水流畅通、有少量淡水注入的内湾、河口的滩涂上。据报道，在水深20m的浅海亦能采到。蛏苗多栖息在高潮区下部和中潮区，成体主要分布在中低潮区。1.2温度和盐度　缢蛏为广温性种类，适温范围为8－30℃，但在北方－3℃的严寒下亦能忍受，在南方39℃高温时还能存活一段时间。缢蛏对低盐适应能力较强，而对盐度的升高比较敏感。稚贝在海水盐度4.5－28.3范围内均能正常生活生长，在16.3时生长最快，日平均增长达73.4mm，高于或低于16.3，生长均下降。1.3生活环境　缢蛏是底栖性动物，依靠发达的斧足在底质内挖泥凿洞穴居，其分布与底质关系密切。栖息的底质以软泥或泥沙质为宜。养殖场理想的底质是：表层2－3cm软泥，其下为20－30cm 的泥沙混合层，下层为沙质。这样的底质比较松软，斧足凿穴容易，具有一定的透气性和保水、保温能力，适于缢蛏栖息。沙滩一般是没有缢蛏的自然分布，初次附着的稚贝要求的底质颗粒更细腻。缢蛏广泛分布于潮间带和低潮区的滩涂上，而恰恰这一海洋与陆地相接的海域污染现象最为明显。自然水域中的缢蛏常因水质恶化现象大批量的死亡或迁徙。同时这一带的贝类生物正如贻贝和牡蛎等贝类能作为重金属污染的指示生物，广泛用于海洋污染的生物监测中[1-3]。2对重金属的生物富集贝类对重金属等化学物质的累积易受环境因素和自身因素的影响，并进行了深入研究[4-8]。2.1自身因素2.1.1重金属的吸收与转运　缢蛏对重金属的吸收可经过下列途径：一是经过鳃不断吸收溶解在水中的重金属离子，然后通过血液输送到体内的各个部位，或累积在表面细胞之中[9]；二是在摄食时，水体或残留在饵料中的重金属通过消化道进入体内；此外，体表与水体的渗透交换作用也可能重金属进入体内的一个途径[10]。2.1.2不同部位和组织器官的影响　生物的不同部位和器官组织中重金属含量不同。肌肉中重金属含量一般含量较低，肝脏、肾脏和生殖腺中的含量较高[11]。许澄源发现不论2龄或3龄贻贝，各部位As含量顺序为：内脏>生殖腺、鳃>体液[12]。可见贻贝对As的累积途径好像是通过食物（浮游植物或有机悬浮物）进入体内的，鳃和生殖腺的体表面吸附是次要的。崔可锋等也报道了毛蚶对Cd、Cu、Pb、Ni和Cr的累积，5种金属在毛蚶体内分布大小顺序为：鳃>外套膜>闭壳肌>内脏>肌肉[13]。翁新峰等对重金属在美洲牡蛎中的生物累积研究时发现Cu和Zn在牡蛎鳃、贝壳、沉积物中的分布大小顺序为：鳃>贝壳>沉积物[14]。蔡立哲等报道了Zn、Pb在菲律宾蛤仔两种器官的浓集系数大小顺序为：鳃>软体部[15]。2.2环境因素2.2.1不同浓度的重金属的影响　贝类体内的重金属含量与水环境中重金属的浓度，特别是沉积物中重金属的浓度相关性较强[16-19]。生物体内的重金属含量随水体中重金属含量的增加而增加，有很好的剂量－效应关系，但是无线性关系[20]。2.2.2对不同重金属的积累　 有实验表明：生物对不同的重金属有不同的富集效应[21]。如当水体中的Pb含量明显高于Cd。但是贝类体内含量相反，贝类体内Cd含量要明显高于Pb。由此可以推断，尽管贝类在滤食过程中，被动地摄入了Pb，形成了一定的富集，但贝类体内对Pb一个排泄机制，形成贝类体内的Pb含量要明显低于Cd。而Cd不同，贝类被动地摄入Cd后，排出体外较少，形成Cd金属在体内的富集，以此推测，Cd还有可能在人体中进一步富集。因此环境中的Cd对贝类食品安全的威胁更大，应该对此引起足够的重视。就Hg在贝类体内富集而言，其富集程度低于Cd而高于Pb[22-25]。3展望科学研究是人类伸出的一根探索未知世界的魔棒，人们利用已发现的自然规律对未知关系进行研究探索以求更加了解和有效利用。现如今环境污染越发严重，海洋水域生态也遭到严重迫害，开展海洋污染的生物监测迫在眉睫，指示生物也将成为监测的重点。在未来通过一系列的实验研究将会有一个可靠有效的指示物种可快速、准确的反应一个水域的水质状况，也许会是缢蛏。参考文献[1]MillerBS.Musselsasbiomonitorsofpointanddiffusesourcesoftracemetalsintheclydeseaarea,Scotland[J].WatSciTech,1999,39(12):233-240.[2]AnnemarieW,JohanB.BiomonitoringoftraceelementsinVietnamesefreshwatermussels[J].SpectrochimicaActaPartB,2004,59(8):1125-1132.[3]RomeM,FrasilC,GnassiaBarelliM,etal.BiomonitoringoftracemetalsintheBlackSea(Romania)usingmusselsMytilusgalloprovincialis[J].WaterResearch,2005,39(4):596-604.[4]BoydenCR.Traceelementscontentandbodysizeinmollusks[J].Nature,1974,251:311-314.[5]FischerH.Influenceoftemperature,salinity,andoxygenonthecadmiumbalanceofmusselsMytilusedulis[J].MarEcolPollutBull,1996,32:745-751.[6]WangWX,FisherNS.AssimilationoftraceelementsbythemusselMytilusedulis:effectsoffoodcomposition[J].MarBiol,1997,129:434-452.[7]ReinfeklerJR,WangWX,LuomaSN,etal.Assimilationefficienciesandturnoverratesoftraceelementsinmarine:Acomparisonofoysters,calm,andmussels[J].MarBiol,1997,129:434-452.[8]WangWX,DeiRCH.FactorsaffectingtraceelementuptakeintheblackmusselSeptifervirgatus[J].MarEcolProgSer,1999,186:161-172. [9]王静凤,张学成,单宝田.环境因子对贝类累积溶解态重金属的影响[J].中国海洋大学学报,2005,35(3):382-386.[10]赵红霞,詹勇,许梓荣.重金属对水生生物毒性的研究进展[J].江西饲料,2003(2):13-18.[11]励建荣,李学鹏,王丽,等.贝类对重金属的吸收转运与累积规律研究进展[J].水产科学,2007,26(1):51-54.[12]许澄源.大连湾贻贝对砷积累的调查研究[J].海洋环境科学,1983,2(2):60-64.[13]崔可铎,吴玉霖,赵鸿懦,等.镉、铜、铅、镍、铬在毛蚶体内累积、分布和排出的实验研究[J].海洋科学集刊,1987,(28):97-107.[14]翁新峰.重金属在牡蛎中的生物积累及其影响因素的研究[J].环境科学学报,1996,16(1):51-58.[15]蔡立哲,洪华生,洪丽玉.菲律宾蛤仔对锌和铅的积累特征[J].环境科学学报,1999,19(3):319-322.[16]阮金山,钟硕良,杨妙峰,等.厦门贝类养殖区重金属的含量分布特征与潜在生态危害评价[J].海洋科学,2009,33(2):57-61.[17]阮金山,罗冬莲,李秀珠.福建中、东部沿海主要养殖贝类体重金属的含量与评价[J].海洋环境科学,2003,22(2):44-48.[18]徐韧,杨颖,李志恩.海洋环境中重金属在贝类体内的蓄积分[J].海洋通报,2007,26(5):117-120.[19]贺广凯.黄渤海沿岸经济贝类体中重金属残留量水平[J].中国环境学,1996,16(2):96-100.[20]陈伟琪,张路平,王新红,等.厦门岛东部和闽江口沿岸经济贝类中持久性有机氯农药和多氯联苯的残留水平[J].台湾海峡,2001,20(3):329-334.[21]陈海刚,林钦,蔡文贵,等.3种常见海洋贝类对重金属Hg、Pb和Cd的积累与释放特征比较[J].农业环境科学学报,2008,27(3):1163-1167.[22]刘发义,吴玉霖.重金属污染物在海洋生物体内的积累和解毒机理[J].海洋科学,1988,(5):63-66.[23]吕海燕,曾江宇,周青松,等.浙江沿岸贝类生物体中Hg、Cd、Pb、As含量的分析[J].东海海洋,2001,19(3):25-31.[24]洪丽玉,洪华生,徐立,等.闽江口-马祖海域表层沉积物及沿岸养殖区生物体中的Cu、Pb、Zn、cd含量分布[J].厦门大学学报,2000,39(1):89-95.[25]乔庆林,姜朝军,徐捷,等.双壳贝类养殖水体中Hg、Pb、Cd安全限量的研究[J].食品科学,2007,28(3):38-41. 本科毕业设计（20__届）缢蛏对Cd的生物积累效应 目录1引言11.1镉的污染现状11.2镉的毒性机理11.3水生生物对镉的吸收11.4实验对象的选择12材料和方法22.1材料22.1.1实验材料22.1.2实验试剂22.1.3实验仪器22.2实验方法22.2.1缢蛏的暂养22.2.2毒物暴露22.2.3镉的测定方法22.2.4组织切片32.2.4.1取样32.2.4.2固定32.2.4.3脱水、透明、包埋32.2.4.4切块32.2.4.5切片，展片32.2.4.6烤片32.2.4.7H.E染色，封片42.2.4.8观察，拍照43结果43.1镉对缢蛏死亡率的影响4 3.2缢蛏不同组织对镉的积累43.3镉对缢蛏鳃组织结构的影响63.4镉对缢蛏消化腺组织结构的影响64讨论7致谢7参考文献7 摘要：本实验以缢蛏为受试对象，主要研究缢蛏在不同镉离子浓度下的镉的生物积累效应。本实验设4个处理组，其中一组为对照组，其余Cd2+的浓度分别为0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L，在试验第0、5、10、15、20天分别取鳃和消化腺组织测定其中积累的Cd2+含量，一部分样品做成切片进行显微观察。试验结果表明：缢蛏对Cd的蓄积量随暴露时间的延长而增大；随着Cd浓度的增大而增大，鳃组织和消化腺组织的损伤程度随镉离子浓度增高而加剧；随暴露在镉溶液中的时间的加长，组织损伤程度更为严重，鳃组织损伤程度严重于消化腺。关键词：缢蛏；Cd；毒性作用Abstract:Inthisexperiment,subjectsSinonovaculaconstrictaasthemainresearchS.constrictacadmiumionconcentrationatdifferentaccumulationeffect.Theexperimentwasdividedintofourgroups,onegroupwascontrolgroup,therestofthecadmiumionconcentrationswere0.1mg/L,0.5mg/L,1mg/L,weretakendaysafterthegillsand0,5,10,15,20daysinthegillsanddigestiveglandtissueweretakenwhichmeasuredtheaccumulationofCd2+content.Theresultsshowthat:clamwiththeaccumulationofCdexposuretimeincreases,withtheincreaseofCdconcentration.Gilltissueanddigestiveglandtissuedamageincreasedwiththeconcentrationofcadmiumionsexacerbated.Withexposuretocadmiumsolutionoftimelonger,moreseveretissuedamage.Severegilltissuedamageinthedigestivegland,whichmaybeduetodirectabsorptionofgilltissueaccumulationofcadmiumionsinwatercausedamage.Keywords:Sinonovaculaconstricta;Cd;Toxiceffect 1引言随着工业化的推进环境污染进一步恶化，工业三废的不断排放从各个方面影响着人类的健康，工业废水中的有害物质如一些重金属不仅直接污染了我们的饮用水而且人类食用了一些含重金属超标的鱼贝类等生物会造成不同程度的中毒现象。其中包括重金属镉的污染。1.1镉的污染现状20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。污染源主要是铅锌矿，以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂。水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高，每升废水含镉可达数十至数百微克，大气中的铅锌矿以及有色金属冶炼、燃烧、塑料制品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中；用镉作原料的触媒、颜料、塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、杀菌剂等排放的镉也会对水体造成污染，在城市用水过程中，往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中镉含量增加。水体中的Cd2+被水体里的生物不断积累，当远大于排出量时，积累量不断扩大，导致生物死亡，最后有可能被人体摄入，致使人类也受到毒性作用。近年来各大研究机构开展了大量有关于水体重金属污染研究，包括镉，调查结果显示水生动物中的镉含量（以湿重计）为：鱼类0.16~9.20mg/kg；甲壳类0.15~3.42mg/kg；软体动物类0.02~23.99mg/kg；贝类0.10~14.0mg/kg，部分海区则高达51.0mg/kg[1-5]。1.2镉的毒性机理据励建荣等报道生物积累重金属Cd2+的方式有两种，体表吸附和透过体表吸收或者两者兼而有之[6]。体表吸附一般指被体表的黏液肠胃黏液吸附，或呼吸时被鳃所滞留。而透过体表吸收主要有3种形式：（1）重金属Cd2+在生物体内于大分子物质结合。（2）生物体内有各种相应的自由基清除基团，如有一种金属硫蛋白可以螯合进入机体的重金属Cd2+形成镉—金属硫蛋白复合物，一定程度上降低体内外来Cd2+的浓度。但是当金属硫蛋白的合成量不足以螯合过多的Cd2+时，多余的Cd2+将对机体的组织和细胞产生危害，包括与其他活性物质如酶结合使其失去活性等。Ishido研究报道虽然镉—金属硫蛋白一定程度上降低了机体内Cd2+的浓度，但是镉—金属硫蛋白本身对肾脏具有毒性作用，是一种肾毒质[7]。（3）重金属镉还以离子和低分子络合离子游离在生物体内。1.3水生生物对镉的吸收从各项研究来分析，水生生物对Cd2+吸收的方式各有不同，依铭明等对鲈鱼（Lateolabraxjaponicus）对浮性饵料中镉积累的研究表明，鱼类、甲壳类主要是经过鳃的吸收溶解在水里的Cd2+，然后经血液输送到全身各部[8]。祝立等研究表明，鱼类直接从水体积累镉的富集系数为513，系数远大于其通过摄食食物途径对镉的生物富集吸收[9]。Taylor曾经推断，饵料生物中的镉含有量，只有当比水体中的镉浓度高出约15000倍时，从食物中间接吸收的镉的量才相当于直接从水里吸收的量[10]；而对于双壳类和足头类来讲，主要也是通过吸收水体或残留在饵料中的镉通过消化道进入体内[11-12]。据Rainbow等报道：镉在水生动物体内的富集能力还会随着盐度的增加而下降，水体中离子态的镉会与Cl–螯合形成络合物从而降低了生物对其的蓄积速度，但是对于一些受镉污染严重的区域，盐度的增加可能提高镉络合能力的同时也增加了镉的溶出速度，从而增加了镉的生物富集[13]。海洋生物通过新陈代谢同周围环境不断进行物质和能量的交换，使其物质组成与环境保持动态平衡，以维持正常的生命活动。然而，海洋污染会在较短时间内改变环境理化条件，干扰或破坏生物与环境的平衡关系，引起生物发生一系列的变化和负反应，造成生物自身组织不可恢复性损伤。1.4实验对象的选择缢蛏（Sinonovaculaconstricta）属于软体动物门（Mollusca）、瓣鳃纲（Lamellibranchia）、真瓣鳃目（Eulamellibranchia）、竹蛏科（Solenidae）10 ，缢蛏生活于浅海滩涂地带，多分布于我国东部中低纬沿海滩涂。贝壳脆而薄形狭而长如中指，自壳顶到腹缘，有一道斜行的凹沟，故名缢蛏。缢蛏肉白味鲜，营养丰富，食用价值高，并且价格也很便宜，所以属于大众化的海产食品，据清《宁海县志》记载，缢蛏又名西施舌，是对缢蛏形修味美的高度评价。缢蛏为滤食性贝类，对食料无选择，只要颗料大少适合即摄食，摄食时将食管伸出洞口，食物随水流进体内，缢蛏的食料主要是浮激性较弱的硅藻，圆筛藻，小环藻和菱形藻和贝类专用饲料。缢蛏是大型的水产经济贝类，随着缢蛏慢慢进入大部分人的家常菜菜单，市场需求的不断攀升，各大研究所近几年对缢蛏的人工养殖[14-16]，人工育苗[17]和缢蛏保鲜[18-20]组织了许多技术研究课题并进行技术的推广，也取得了不少的成果，养殖技术不断完善。由于缢蛏养殖于沿岸滩涂与人类活动区域接壤，生活污水进入养殖区域，特别是污水中的重金属元素致使养殖缢蛏大量死亡，一些处于亚死亡状态的缢蛏经常被带入市场，对人类造成危害。20世纪60年代以来，人们对海洋污染生物效应进行了大量的调查研究[21-23]和毒性毒理实验[24-25]。生物积累效应指生物通过吸附、吸收和吞食作用，从周围环境中摄入污染物并滞留体内，当摄入量超过消除量，污染物在体内的浓度会高于水体浓度。伴随的，生物组织也将受到不可修复损伤，生命力下降，严重的导致死亡，本实验通过观察Cd2+对缢蛏鳃和消化腺组织显微结构的影响，探讨重金属镉对缢蛏毒性作用和机理，以期为镉对缢蛏毒性效应的研究提供理论依据。2材料和方法2.1材料2.1.1实验材料实验所用的的缢蛏于2月份采自宁波大学农贸市场。壳长约（7±0.35）cm，个体重约（70±0.5）g，挑选生命力旺盛的个体用于试验。在养殖过程中均以扁藻（Platymonassubcordiformis）进行喂食，扁藻藻种取自宁波大学生命科学与生物工程学院，用水生3号营养盐配方进行扩种和培养。2.1.2实验试剂苏木精、伊红、中性树胶、Bouin氏液、石蜡、无水乙醇、蛋白甘油、二甲苯、氯化隔、蒸馏水等。2.1.3实验仪器包埋机、普通切片机、滴管、电炉、玻片、玻璃钢、恒温棒、镊子等。2.2实验方法2.2.1缢蛏的暂养将买来的缢蛏用海水清洗干净，向事先准备好的4个玻璃缸（35cm×25cm×30cm）注入3L的海水，实验海水是宁波近海经沙滤后的自然海水，水温控制在17±2℃。每个缸放入30个缢蛏养6-7d（让缢蛏将体内淤泥释放干净）并24h连续充氧，海水中的溶氧达6.20mg/L以上，每两天定时更换一次水，每天定时向各玻璃缸投放30ml的扁藻。2.2.2毒物暴露实验Cd2+的暴露浓度参照国家海水养殖用水水质标准（Cd2+浓度≤0.005mg/L），用氯化镉配制Cd2+母液（5g/L）。设4个浓度梯度：Cd2+浓度梯度分别为国家海水养殖用水水质标准的20倍、100倍和200倍即0.1mg/L，0.5mg/L和1mg/L。缢蛏的养殖条件与暂养期间相同，每次换完水后应加入相对应的重金属剂量，以保持水体中Cd2+浓度的恒定。2.2.3镉的测定方法运用AAS石墨炉系统进行测量。标准曲线的绘制：准确量取一定量的镉标准储备液，以5%的HNO3为介质，配制成浓度为0.5ng/ml、1.5ng/ml、2.5ng/ml、3.5ng/ml的镉标准工作液，在确定的仪器工作条件下，由自动进样器分别吸取10ul的样液注入到石墨炉中，测定吸光度，重复三次。以浓度为横坐标，以测得的吸光值A减去试剂空白吸光值A0为纵坐标，绘制标准曲线，得出其一元线性回归方程，如图1。10 图1Cd标准工作曲线Fig.1StandardcurveofCd样品测定：由自动进样器分别吸取10ul的样液和试剂空白液，注入到石墨炉中，测得其吸光度值，重复三次。然后将三次测定吸光度值的平均值代入标准曲线的一元线性回归方程，从而求得样品消解液中的镉含量。将样品消解液和空白试剂液中求得的镉含量值（ng/ml）代入公式1，求得样品组织中的镉含量（mg/kg）。换算的公式为：X=[（C1-C0）×V]/m（公式1）式中：X——缢蛏样品中Cd的含量；C1——测定样品消解液中Cd的含量；C0——空白试液中Cd的含量；V——样品消解液定量总体积；m——样品质量将算出的Cd的含量代入公式2算出BCF值。换算公式BCF=（X-C2）/C（公式2）式中X——缢蛏样品中Cd的含量；C2——对照组中Cd的含量；C——水体中Cd2+的浓度2.2.4组织切片2.2.4.1取样实验开始后于第0d、5d、10d、15d、20d每组取两个样品，将取的样品从水管部剪开，打开两个壳瓣，取出鳃片和消化腺。2.2.4.2固定将组织放入固定瓶中，贴上标签。实验中每个个体分别取出鳃和消化腺放入事先配制好的Bouin氏液中，放置两天，取出放入70%的酒精溶液中。2.2.4.3脱水、透明、包埋80%乙醇（45＇）→90%乙醇（45＇）→95%乙醇（35＇）→95%乙醇（30＇）→100%乙醇（20＇）→100%乙醇（20＇）→100%乙醇+二甲苯（1：1）（20＇）→100%乙醇+二甲苯（1：1）（20＇）→二甲苯（20＇）→二甲苯（20＇）→二甲苯（20＇）→二甲苯+石蜡（1：1）（60＇，60℃）→石蜡（120＇，60℃）→石蜡（60＇，60℃）→包埋包埋的温度不应高于65℃，取组织块的镊子应适当的加温，包埋时切忌动作缓慢，操作要迅速。2.2.4.4切块将有组织的蜡块切成小的长方形状突出切片机切片厚度6μm，修整的蜡块要求整齐上下线要平行。在平整的木块上先熔上几点石蜡，再将修好的蜡块固定在小木块上。2.2.4.5切片，展片将小木块固定于切片机上小心翼翼的搅动齿轮切出连贯的薄片，选择有组织的薄片放在已涂有蛋白甘油涂的载玻片上，一片玻片放2-3条蜡带，且蜡带之间要粘连，防脱落。用50℃温水中展片。10 2.2.4.6烤片展片时用温水使蜡片充分展开，蜡与玻片之间尚有部分水，将展好的片放置于37℃的烤箱内烤干，时间大概是12h，烤干的蜡片呈透明状紧紧黏贴于玻片上。2.2.4.7H.E染色，封片二甲苯7＇→二甲苯7＇→酒精：二甲苯（1:1）5＇→100%酒精2＇→95%酒精2＇→90%酒精2＇→80%酒精2＇→70%酒精2＇→蒸馏水2＇→苏木精染色20＇→自来水冲洗20＇，防脱落→盐酸10s→蒸馏水1＇→氨水1＇→自来水7＇→70%酒精2＇→80酒精2＇→90酒精2＇→0.2%伊红溶液8s→95%酒精1＇→95%酒精1＇→100%酒精1＇→100%酒精1＇→酒精：二甲苯（1:1）2＇→二甲苯2＇→二甲苯2＇→封片.将片从二甲苯中取出用纸拭干多余的二甲苯，滴两滴（前端和后端）树胶在组织上，这时切忌滴过多树胶以免盖片时溢出浪费；也要注意不能滴的太少。2.2.4.8观察，拍照对制作的所有切片进行详细地观察，并比较各浓度下组织的损伤程度，挑选完整典型的样片用OLYMPUS显微镜进行显微拍照。3结果3.1镉对缢蛏死亡率的影响在实验进行第8d时处于最高浓度1mg/L的实验组开始出现死亡现象，在第14d实验组0.5mg/L开始出现死亡个体。第16d实验组0.1mg/L出现死亡个体。最高浓度组到在实验过程中死亡数最多，0.5mg/L浓度组三分之一死亡。表1缢蛏的死亡率Tab.1MortalityofS.constricta实验浓度（mg/ml）Experimentalconcentration（mg/ml）生物数（个）Numberofbiological（ind.）死亡数Death死亡率（%）Mortality（%）8d10d14d16d20d0300000000.13000021100.5300024433.31301324756.73.2缢蛏不同组织对镉的积累在不同Cd2+浓度及不同暴露时间下缢蛏体内Cd蓄积量的变化见图2。在20d染毒实验期间，0.1mg/L、0.5mg/L和1mg/L浓度组缢蛏体内Cd富集量均随暴露时间的延长而增加，从图2可以看出，三个剂量组下缢蛏贝体中累积的Cd与暴露时间均呈显著（P＜0.01）的正相关性，同样表3也显示，缢蛏对Cd的BCF值也随着暴露时间增加而增大。在不同浓度Cd2+的暴露下，缢蛏体内镉积累量随着Cd2+浓度的增大而增加，至暴露的第20d，0.1mg/L浓度组下缢蛏体内积累的Cd达到0.832mg/（kg·ww）；0.5mg/L浓度组内Cd富集量达1.014mg/（kg·ww）；1mg/L剂量组贝体内Cd含量为1.031mg/（kg·ww）。另外在20d的暴露时间内缢蛏对Cd的富集速率同样随水体离子浓度增加而升高。但是缢蛏对Cd的BCF值却随着Cd2+浓度升高呈现降低的趋势（表3显示）。表2重金属Cd2+在缢蛏体中的积累效应Tab.2BioaccumulationofCd2+inS. constricta处理浓度（mg/L）Treatmentdensity（mg/L）处理时间Processingtime0d5d10d15d20d0.10.010.2840.5160.6840.8320.50.010.3570.6920.8861.01410 10.010.4320.8450.9721.031图2重金属Cd2+在缢蛏体中的积累效应Fig.2BioaccumulationofCd2+inS. constricta表3缢蛏在不同时间下对Cd2+的生物富集系数Tab.3BiologicalconcentrationfactorsofCd2+byS. constrictaatdifferenttime取样时间（d）Samplingtime（d）水体中Cd2+浓度（mg·L-1）Theconcentrationofinwater（mg·L-1）0.10.51527.46.94.21050.613.68.41567.417.59.62081.220.110.3由图3显示，在20d的不同浓度Cd2+对缢蛏各组织蓄积影响实验中，各组常规理化指标基本一致。随着Cd2+浓度增加，缢蛏各组织中Cd蓄积量和蓄积速率均明显上升，对照组缢蛏各组织中Cd的积累量最低，其鳃和消化腺组织Cd含量分别为0.017、0.032mg/（kg·ww），而最高浓度组（0.1mg/L）的鳃、消化腺组织Cd蓄积量最高，分别为0.987和1.168mg/（kg·ww）。结合表4，表5，当Cd2+浓度相同时，鳃中Cd的积累量总是高于消化腺，其BCF值也基本符合此规律。但同一组织对Cd的BCF值却随着水体中Cd2+浓度的升高而呈现下降的趋势。表4不同Cd2+浓度对缢蛏组织中Cd蓄积量的影响Tab.4EffectofCd2+concentrationonitsaccumulationinthetissuesofS.constricta浓度处理（mg/L）Treatmentdensity（mg/L）组织积累量mg/（kg·ww）Tissueaccumulationmg/（kg·ww）鳃Gill消化腺Digestivegland00.0320.0170.11.0220.7930.51.1340.9610 11.1680.987图3不同Cd2+浓度对缢蛏组织中Cd蓄积量的影响Fig.3EffectofCd2+concentrationonitsaccumulationinthetissuesofS. constricta表5缢蛏鳃、消化腺组织对不同浓度Cd2+的生物富集系数Tab.5BiologicalconcentrationfactorsofCd2+bygillsanddigestiveglandsofS. constrictaatdifferentconcentrationsCd2+（mg/L）富集系数（BCF）Enrichmentcoefficient（BCF）鳃Gill消化腺Digestivegland0.190.077.60.522.115.8111.49.73.3镉对缢蛏鳃组织结构的影响参照崔龙波等[26]缢蛏的鳃由各两个左右鳃瓣组成。中间的一对鳃瓣为内鳃瓣，两侧的一对为外鳃瓣。每一鳃瓣由上行和下行两个鳃小瓣构成，两鳃小瓣在前缘、腹缘及后缘都相互愈合。同一鳃瓣的两个鳃小瓣靠瓣间连接连系在一起。实验结果显示：1mg/LCd2+染毒15d后缢蛏鳃组织的切片发现大多数鳃受损，鳃上皮与鳃融合（图版2）。1mg/LCd2+染毒20d后鳃小瓣间的连系碎裂，鳃整体出现破裂（图版3）。0.5mg/LCd2+染毒20d后缢蛏鳃组织上皮细胞肿大，鳃小片弯曲（图版4）。分析各个浓度下的样品，鳃的损伤程度不仅随浓度增加而严重而且随时间的延长而逐渐严重。在1mg/LCd2+染毒20d中的缢蛏鳃丝受损最为严重。3.4镉对缢蛏消化腺组织结构的影响参照周加敏等[27]缢蛏的消化腺腺管上皮有嗜碱性细胞和消化细胞两种类型。嗜碱性细胞近似锥形，胞质深蓝色。消化细胞呈高低不等的柱状。数个嗜碱性细胞集中于腺管的隐窝处。众多的腺管汇集于小的导管，再汇集于较大的导管然后开口于胃。导管上皮主要为柱状细胞，细胞游离端具有密集的微绒毛。实验结果显示：1mg/LCd2+染毒15d后缢蛏消化腺组织的显微显示大多数组织细胞破裂（图版6）。1mg/LCd2+染毒20d后消化腺组织细胞受损程度进一步严重，绝大多数细胞破裂（图版7）。0.5mg/LCd2+染毒20d后缢蛏（图版8）。分析各个浓度下的样品，消化腺组织的损伤程度不仅随浓度增加而严重还随时间的延长而逐渐严重。在1mg/LCd2+染毒20d中的缢蛏消化腺组织受损最为严重。3.5相关性分析缢蛏对镉的积累随时间的延长而增加，随Cd2+10 的浓度增高出现不同的死亡率，死亡率与镉浓度的增加成正比关系。镉积累到一定量时，积累的速率趋向于零（积累饱和时），此时，缢蛏的死亡率与环境浓度不相关。综合看，缢蛏的死亡率与缢蛏体内的镉积累量有一定的关系。从显微观察方面也能证明这一观点，同一条件下缢蛏鳃对Cd的蓄积量大于消化腺，损伤程度也比消化腺严重。4讨论实验水体中的过量Cd2+通过缢蛏的鳃和消化道进入体内，高亲和力的Cd2+会与大分子的蛋白、核酸等结合导致缢蛏机体内酶失活、DNA损伤等，同时通过诱导组织细胞产生大量活性氧物质，造成细胞膜的脂质过氧化，DNA链断裂等，进一步导致细胞膜通透性增加、细胞凋亡，细胞坏死等，最后导致组织结构紊乱、损伤严重[5]。鳃是缢蛏在水中进行气体交换和调节离子平衡的重要器官，鳃丝结构的损坏往往破坏缢蛏的呼吸作用，体内离子平衡和直接影响的渗透调节，在实验过程中发现在高浓度组的缢蛏进出水量远远急促于低浓度组和对照组个体，分析缢蛏吸收Cd2+的主要方式为通过鳃从水体中吸收并蓄积Cd2+使得鳃功能上效率下降，单位吸氧量下降，从而缢蛏的呼吸（张合双壳）变得频繁，大量的Cd2+继续积累在鳃组织上导致鳃组织进一步损伤并失去功能，从而在实验中高浓度组的缢蛏大量功能性缺氧窒息死亡。赵维信等研究表明Cd2+作用下，罗氏沼虾鳃丝极显著增粗，血腔扩大，鳃丝受损直至解体[28]，这与本实验研究结果相一致。本实验结果还显示，在Cd2+作用下，消化腺组织皮层融合，组织细胞破裂。这与对镉中毒的中华绒螯蟹[29]、罗氏沼虾肝细胞[28]的观察结果相一致。对鳃组织和消化腺组织损伤进行比较，发现鳃组织损伤程度远远严重于消化腺，这可能是由于鳃组织直接吸收蓄积水体中的镉离子导致损伤。Cd2+从鳃部进入血液流向全身。通过观察消化腺的组织切片可以发现，消化腺组织损伤严重但不及鳃组织。鳃组织和消化腺组织的损伤随浓度增高而严重的同时也与暴露时间的加长有关，时间越长损伤程度越严重。这与Cu2+对鲫鱼组织毒性作用研究的结果相一致[30]。对缢蛏鳃组织和消化腺组织积累数据分析，鳃中Cd的积累量总是高于消化腺，其BCF值也基本符合此规律，所以从切片中我们会发现鳃组织损伤程度远远严重于消化腺。另外随着Cd2+浓度增加，缢蛏各组织中Cd蓄积量和蓄积速率均明显上升，同时缢蛏各组织中Cd蓄积量随时间的延长而增加，但其增加的速率趋于零（积累量饱和时）。通过实验现象的分析，让我们了解了镉对缢蛏组织的危害。缢蛏是重要的水产养殖经济物种，而镉是主要的水体污染的重金属。因此探讨镉对缢蛏的毒害作用的关系具有一定的意义。参考文献[1]甘居利,贾晓平.中国浅海经济鱼类重金属的卫生质量状况[J].海洋通报,1997,16(4):539-547.[2]祝立,林建杰.福建省中东部海域贝类养殖区部分养殖贝类体内重金属含量分析[J].福建畜牧兽医,2004,26(5):4-5.[3]郑长春,许昆灿.长江口以南沿岸海域主要经济贝类的食品卫生质量状况[J].台湾海峡,1994,13(2):138-143.[4]贺广凯.黄渤海沿岸经济贝类体中重金属残留量水平[J].中国环境科学,1996,16(2):96-100.[5]张翠,翟毓秀,宁劲松,等.镉在水生动物体内的研究概况[J].水产科学,2007,26(8):465-470.[6]励建荣,李学鹏,王丽,等.贝类对重金属的吸收运转与积累规律研究进展[J].水产科学,2007,26(1):51-55.[7]IshidoM.Cadmium-metallothioneininratkidneyproximaltubulecellsintheexperimentalstudy[J].ToxicoEnvironHealth,1998,(55):1-12.[8]依铭明,陈民山,郝林华,等.鲈鱼对浮性配合饵料中镉的积累[J].海洋水产研究,1998,19(1):74-80.[9]TaylorD.Thesignificanceoftheaccumulationofcadmiumbyaquaticorganisms[J].EcotoxicolEnvironSafety,1983,7(1):33-42.[10]SranleyDW.Bioaccumulationofchlorobiphenylsandendrinfromfoodbylobsters[J].BullEnvironContamToxicol,1980,25(3):161-168.[11]JiroyamaHO.Bioaccumulationofwaterborneanddietarycadmiumbyovalsquid,Sepioteuthislessoniana,anditsdistributionamong[J].MarinePollutionBulletin,2000,40(11):961-967.[12]RainbowPS,MalikIO,BrienP.Physico-chemicalandphysiologicaleffectsontheuptakeofdissolvedzincandcadmiumbytheampheipodcrustaceanOrchestiagammarellus[J].AquaticToxicology,1993,25(2):15-30.[14]杨国财.锯缘青蟹、脊尾白虾和缢蛏生态养殖技术[J].河北渔业,2010,(7):9-11.[15]刘志华.蛏池套养虾蟹经验谈[J].科学养鱼,2004,(6):33.10 [16]严必福.关于南美白对虾的养殖技术之五南美白对虾、梭子蟹、缢蛏混养模式[J].中国水产,2001,(11):65.[17]周友富,林依列,杨吉方.缢蛏工厂化全人工育苗技术[J].中国水产,2003,(1):55-56.[18]吴云辉,林莉芳,邱澄宇.几种缢蛏保鲜被覆剂理化性质的比较研究[J].农产品加工学刊,2010,10(223):33-36,86.[19]齐凤生,刘红英,张辉.缢蛏无水保活技术研究[J].安徽农业科学,2010,38(25):13717-13718,13996.[20]江尧森.水产动物活运的原理与技术[J].齐鲁渔业,1992,40(3):42-42.[21]赵艳芳,宁劲松,尚德荣,等.牡蛎、缢蛏和菲律宾蛤仔中微量元素的分析研究[J].广东微量元素科学,2009,16(9):50-54.[22]王夔.生命科学中的微量元素[M].北京:中国计量出版社,1991:254.[23]郭永华,刘成斌,王琛.海洋污染物的鉴定分类研究[J].中国永运,2010(10):36-37.[24]张旋,刘利民,皮钰珍,等.吡啶硫酮锌对水生生物的急性毒性[J].生态毒理学报,2010,5(1):83-86[25]GokaK.Embryotoxicityofzincpyrithione,anantidandruffchemical,infish[J].EnvironmentalResearch,1999,81(1):81-83.[26]崔龙波,侯竹美,周雪莹.缢蛏鳃的光镜与扫描电镜研究[J].水产科学,2006,25(3):129-132.[27]崔龙波,周加敏,陆瑶华.长竹蛏消化系统的组织学和组织化学研究[J].海洋水产研究,2000,21(2):17-21.[28]赵维信,魏华,贾江,等.镉对罗氏沼虾组织转氨酶活性及组织结构的影响[J].水产学报,1995,19(1):21-27.[29]卢敬让,赖伟,堵南山.镉对中华绒螯蟹肝R-细胞亚显微结构及血清谷丙转氨酶活力的影响[J].青岛海洋大学学报,1989,19(2):61-67.[30]陈丽娟.Cu2+对鲫鱼组织毒性作用的研究[D].宁波大学学士毕业论文,2009.附录一图版10 516273841.0mg/LCd2+浓度组缢蛏鳃组织显微结构,×1002.1mg/LCd2+染毒15d缢蛏鳃组织显微结构,×1003.1mg/LCd2+染毒20d缢蛏鳃组织显微结构,×10010 4.0.5mg/LCd2+染毒20d缢蛏鳃组织显微结构,×1005.0mg/LCd2+浓度组缢蛏消化腺组织显微结构,×1006.1mg/LCd2+染毒15d缢蛏消化腺组织显微结构,×1007.1mg/LCd2+染毒20d缢蛏消化腺组织显微结构,×1008.0.5mg/LCd2+染毒20d缢蛏消化腺组织显微结构,×1001.0mg/LConcentrationgroupofCd2+S.constrictagilltissuemicrostructure,×1002.1mg/LCd2+afterexposureto15dS.constrictagilltissuemicrostructure,×1003.1mg/LCd2+afterexposureto20dS.constrictagilltissuemicrostructure,×1004.0.5mg/LCd2+afterexposureto20dS.constrictagilltissuemicrostructure,×1005.0mg/LConcentrationgroupofCd2+S.constrictadigestivetissuemicrostructure,×1006.1mg/LCd2+afterexposureto15dS.constrictadigestivetissuemicrostructure,×1007.1mg/LCd2+afterexposureto20dS.constrictadigestivetissuemicrostructure,×1008.0.5mg/LCd2+afterexposureto20dS.constrictadigestivetissuemicrostructure,×10010 10