当前世界环境

介绍

许多重金属，如铅(Pb)、锌(Zn)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)和铜(Cu)，在自然界中存在于矿床中。^1、2这些金属通过淋滤和风化作用释放到水生环境中。因此，以含金属地层为特征的地区，其水和沉积物中的金属含量预计会升高。如果在这些地区进行采矿作业，工业的排放物和沉降物将导致进一步的污染。^3、4据报告在水生环境中造成浓度升高的人为来源包括工业和家庭污水;矿石或金属的工业加工以及金属和金属部件的使用;固体废物堆的金属渗滤液;金属从农业用地由于使用化肥和其他农用化学品和化石燃料燃烧。^{4 - 6}

沉积物是水生系统中重金属的主要储存库，在某些情况下占总量的90%以上⁷而外来和本地影响可能使水中重金属浓度高到足以产生生态意义。此外，生物放大可能导致这些金属在鱼类体内的毒性水平，即使是在接触量很低的情况下。水中高浓度重金属对渔业和野生动物的毒性已得到证实，这造成了自然生态平衡的最终失衡问题。⁸除了破坏生态系统的稳定外，这些有毒金属在水生食物生物中的积累对公众健康构成潜在威胁。水俣湾流行病仍然是一个经典的例子。^9、10

环境获得性重金属及其生态影响所造成的潜在和已观察到的人类危害的证据已被广泛研究和记录。^{11 - 15号}尼日利亚纳萨拉瓦州纳萨拉瓦镇的塔玛河/夸托河在现在的居民定居之前就已经存在了。这条河的水供应给公众作各种用途，包括家庭、工业和农业用途。此外，水里的鱼也被出售给公众供人食用。没有关于监测这条河的水、沉积物和鱼类中污染物浓度水平的资料，即-à-vis重金属和有毒金属浓度评估。因此，这项工作的目的是提供关于一些重金属在Tammah/Kwoto河的水、沉积物和鱼类中的分布和浓度的资料，而所产生的数据将作为进一步研究的基线。

材料与方法

样本收集

代表性的水样是用一升的酸浸聚乙烯瓶从河流的三个不同地点的水面下采集的。水样储存在零下18度的冷冻室里^oC先验分析。在采集水样的地点，一名潜水员从地表下到约15厘米深的土壤沉积物样本，储存在一个塑料袋里，塑料袋经过清洗和浸出，并在分析前保存在深冰箱里。鲜鱼各两份(claria gariepinus和罗非鱼quineensis)是从河边的渔民那里买来的。鱼用蒸馏去离子水清洗以去除任何附着的污染，用滤纸将其排干，称重、测量、鉴定，然后用铝箔包裹，并在零下18度的低温下冷冻^oC。

所有样本采集时间为格林尼治标准时间6时或当地时间7时，水温为28℃^oC在托收时。

样品处理

5厘米^3.在250cm中加入浓盐酸^3.的水样，蒸发至25cm。^3.浓缩液转移至50cm^3.标准烧瓶，用蒸馏去离子水稀释至标记。¹⁶风干土样，用200mm筛网筛分。取5克土样称入150cm^3.锥形烧瓶，用15ml硝酸，2ml高氯酸消化，放在热板上加热3小时。¹⁷冷却后，将消化液过滤到100ml容量瓶中，用蒸馏水配制成标记。鱼的样本被分成头、肠、鳃和肉。鱼的不同身体部位在105度下干燥^oC直到恒重。将各部分混合，准确取0.25g至0.80g的重量进行消化。称重后的鱼部分样品(在坩埚中)在540度的温度下灰化^oC在炉内(ney - m525)至恒重。每个灰化样品被转移到一个50厘米^3.烧杯，用25cm洗涤^3.20%(v/v)硝酸。仔细过滤溶液，转移至50cm^3.标准容量烧瓶，用蒸馏去离子水配制。¹⁸

矿物分析

用珀金埃尔默306型原子吸收分光光度计分析了铅(Pb)、镁(Mg)、锌(Zn)、铬(Cr)、铁(Fe)、锰(Mn)和铜(Cu)。所有测定结果一式两份。

统计分析

所得数据进行统计评价参数评价。分别为均数、标准差和变异系数百分比。

结果与讨论

表1给出了土壤底泥和水中重金属的平均浓度、均数、标准差和变异系数。Zn、Cr、Mn、Cu的浓度较低(<1.0mgL)¹)。水中Zn的值在O’connor建议的范围内¹⁹也就是0.001到0.20毫克当量¹。在所有检测到的金属中，Mg的浓度最高，平均为62.19mgL¹和5.84球型¹沉积物和水中铅含量次之，为2.21mg / l¹(沉积物)和4.24毫克¹(水)，Zn的浓度最低，为0.22mg / l¹沉淀物和水。这些结果与Adeyeye的结果一致等。^20.其中，锌在沉积物和水中的浓度均最低。根据变异百分率系数(CV%)计算，土壤和水体中金属元素Mg的变异率最高(117.12%)，Fe的变异率最低(1.45%)，Zn的变异率无显著差异。变化顺序为Mg > Cr > Pb > Mn > Cu > Fe。

不同部位的金属含量claria gariepinus如表2所示。每个金属在鱼的头部或肠道部分都有最高的浓度，除了肉部分Mg浓度最高。人体各部位金属含量的变异系数百分比claria gariepinusZn含量为6.42%，Cu含量为70.29%。鱼类各部位金属含量的测定顺序为Mg > Pb > Fe > Cr = Cu > Mn > Zn。

人体器官中金属含量的结果罗非鱼quineensis表3所示。测定的每一种水平的金属浓度最低的是鱼鳃。镁是所有鱼类部位中浓度最高的金属。其顺序为Mg > Pb > Fe > Cu > Cr > Mn > Zn。Mg变异最小，Cu变异最大，达153.85%。镁是两种鱼肉中含量最高的金属，这表明这两种鱼的营养潜力。

除了参与骨形成，^20.它是许多酶系统的激活剂，并维持神经中的电位。²¹铁的观测值claria gariepinus与观察相比，肠系观更可取Illisha africana鱼。²²铁存在于某些蛋白质的假基中，特别是在电子传递和酶、过氧化物和一些脱氢酶中起作用的细胞色素中。动物来源的铁被很好地吸收(15 - 35%)，而其他形式的铁，如从植物食物中吸收的铁为1 - 10%。²³此外，它还增强了从其他来源吸收铁的能力，例如，在豆类谷物饮食中加入鱼类可以使吸收的铁增加一倍，从而大大有助于预防贫血，贫血在尼日利亚等发展中国家非常普遍。²⁴

这两种鱼头部的某些金属(铅、镁、铁和铜)含量都很高，这是鱼鳃帮助呼吸和过滤水的结果。这一结果与Ayejuyo的研究结果一致等。²⁵其中鳃中锌含量最高claria经营和其他身体部位相比。在本研究中，虽然腮与头部分离，但所获得的值与头部的值接近(表2和3)。

在研究的鱼类身体的每个部位都检测到铅。铅即使在低浓度下也是有毒的，并且在生物化学过程中没有已知的功能。铅的来源包括蓄电池、电缆护套、焊料、颜料、采矿和冶炼活动、污水污泥、汽油中的抗爆化合物和含铅产品的制造。^26日,27日地表水铅污染的开始已有报道，主要来源是使用含铅汽油。²⁹已知铅可以抑制涉及ATP的主动转运机制，降低胆碱酯酶的活性，抑制细胞氧化还原反应并抑制蛋白质合成。^30.铅含量罗非鱼quineensis头(1.44球型¹)是检测到的最高水平，尽管该值低于美国FDA的最大允许水平³¹鱼头含铅量为2.0mg / kg的铅¹湿重。由于鱼类样本是按干重确定的，因此可以得出结论，所分析样本中这些金属的含量不构成任何健康危害。然而，有必要进行进一步的监测。

鱼头和鱼肉中的锌和锰的价值对人类是有用的，因为这是鱼的主要食用量，尽管鱼头现在刚刚成为一种美味³²在尼日利亚。锌存在于人体的所有组织中，是50多种酶的组成部分。³³使用蔬菜和谷物作为蛋白质来源的家庭和个人可能无法满足每天的锌摄入量。这是因为这些食物中的锌不像动物食物中那么容易获得。³⁴锰是骨骼结构、生殖和神经系统正常功能的重要组成部分。它也是酶系统的一部分。^20.所有鱼类样本将补充食物中锌和锰的供应。

表1:土壤沉积物和环境水中金属的平均浓度(毫微克)¹）

^{标准差cv %变异系数。}

表2:各种金属在人体各部位的分布和浓度claria
gariepinus(干重，mgL)¹）

^{标准差cv %变异系数}

表3:各种金属在人体各部位的分布和浓度罗非鱼
quineensis(干重，mgL)¹）

^{标准差cv %变异系数}

表4和表5显示了各器官的生物浓度因子claria gariepinus和罗非鱼quineensis分别。鱼类各器官的金属浓度值均相对较低(<1)，说明鱼类样品中金属浓度没有生物放大作用。然而，这两个表揭示了鱼样品中金属浓度对水样的相对依赖性。各种金属在人体各部位的生物富集因子排序clariagariepinusCr > Mg > Mn > Cu > Zn > Fe > Pb而……罗非鱼guineensisCr > Mn > Mg > Fe > Zn = Cu > Pb。

表4:各类金属在人体各部位的生物富集因子claria gariepinus

^{标准差cv %变异系数}

表5:各种金属的生物富集因子在…的身体部位罗非鱼quineensis

^{标准差cv %变异系数}

结论

这项研究提供了关于尼日利亚纳萨拉瓦州Tammah/Kwoto河土壤沉积物、水和两种不同鱼类中某些重金属浓度的数据。这是该地区同类研究中最详细的一次。这项研究所产生的数据可作为基线资料，用以逐步监测今后对纳萨拉瓦镇及其周围地区固体矿物开采的环境影响评价。

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