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重金属污染物在日本沼虾体内的行为研究

陆星家  
【摘要】: 日本沼虾(Macrobrachium nipponense)是我国最重要的淡水经济虾类,肉味鲜美,具有较高的营养价值。近年来随着工业的发展,环境问题日益严重,大量的含有各种有毒重金属元素的工业生产废水被排入河流和湖泊中,对日本沼虾的生存和繁殖等造成了严重的威胁。本文应用组织学、组织化学、透射电镜、原子吸收光谱分析和酶学分析等方法,研究了铅、铜、汞等三种重金属在日本沼虾各主要器官细胞内的分布和积累以及对日本沼虾消化酶和碱性磷酸酶活性的影响。主要结果如下: 1.大量铅颗粒分布在触角腺中。在电镜下细胞内的溶酶体中沉积有大量的铅颗粒,铅通过积聚,在细胞顶端部位逐渐增多,从而出现外排现象。中肠细胞内含有铅颗粒,细胞质出现空泡化,核膜和线粒体内嵴部分解体。肝胰脏细胞内除分布有少量铅颗粒外,细胞结构基本完整。在沼虾的鳃细胞内未发现铅颗粒,但在鳃丝之间发现少量的铅颗粒吸附在鳃丝的表面。原子吸收光谱分析表明,触角腺中铅的含量最高,达637mg·kg~(-1),表明触角腺在铅的解毒方面起着重要作用。 2.大量铜颗粒分布在肝胰脏的肝小管和R细胞中,在血腔中也有铜颗粒的分布;电镜观察发现铜主要分布在细胞内的溶酶体中,少量颗粒吸附在滑面内质网上;这些铜颗粒通过积聚,在细胞顶端逐渐增多,从而出现外排现象。中肠细胞内也分布有铜颗粒,细胞质出现空泡化;线粒体内嵴部分解体,并有铜颗粒附着在线粒体上。在触角腺中分布有少量的铜颗粒,触角腺细胞内的铜颗粒主要分布于溶酶体中,同时细胞内的内质网出现弯曲。原子吸收光谱分析表明,肝胰脏中铜的含量最高,达到546.39mg·kg~(-1),肝胰脏可能有储藏铜元素的功能。 3.日本沼虾的触角腺内具有大量的汞颗粒;汞颗粒沉积在细胞内的溶酶体中,汞颗粒通过顶端分泌排出细胞并积聚在触角腺的管腔内。肝胰脏细胞内未发现汞颗粒。中肠细胞内分布有少量汞颗粒,细胞结构受到破坏。质谱分析表明,触角腺中汞的含量最高。 4.浓度分别为0.034-0.3mg·L~(-1)和0.2-0.8mg·L~(-1)的Cu~(2+)和Pb~(2+)对 消化酶和碱性磷酸酶的活性均有显著的影响;浓度为0.2一0.6mg’L’ 的Zn2+对日本沼虾的胃蛋白酶和类胰蛋白酶活性有显著影响,但对碱 性磷酸酶活性无显著影响。胃蛋白酶活性(Y,U.mg’l)分别和Cuz+、 zn2+和Pb2+浓度(X,mg’L一‘)间呈曲线相关,回归方程为: Y二6 .668X2一8.729X+4.439,Y=一3.291X2一8.258X+4.94和Y=一5.113r- 2.275x+1 .140。类胰蛋白酶活性(Y,u·mg-’)和CuZ+浓度(X,mg·L一,)间 也呈曲线相关,回归方程为:Y=27.799X2一n.7nX+1.700


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