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背角無齒蚌和背瘤麗蚌中20種元素的積累特征

2023-11-09 06:49陳修報(bào)姜濤劉洪波楊健
關(guān)鍵詞:無齒背角貝類

陳修報(bào),姜濤,劉洪波,楊健

(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心漁業(yè)微化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無錫 214081)

淡水貝類是淡水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的重要組成部分,在淡水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過程中發(fā)揮著重要作用,被譽(yù)為“生態(tài)系統(tǒng)工程師”[1-2]。此外,淡水貝類因具有活動(dòng)范圍狹小、對(duì)污染物的高積累性和低代謝性、積累的污染物含量與水環(huán)境中污染物含量正相關(guān)等特點(diǎn),被證實(shí)為評(píng)價(jià)水環(huán)境污染狀況的理想指示生物[3]。需要高度重視的是,由于受到水環(huán)境污染等因素的影響,全球淡水貝類資源量銳減[4-5]。從我國鄱陽湖里的特有物種背角無齒蚌(Anodonta woodiana)和國家重點(diǎn)保護(hù)的背瘤麗蚌(Lamprotula leai)來看,其資源量在過去的26 年間(1981—2007 年)分別下降了70%和40%[6]。背瘤麗蚌更是在2021年被列入國家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物。

元素根據(jù)生物功能可分為必需元素(包括常量元素和微量元素)和非必需/有毒元素[7-8]。從元素計(jì)量學(xué)的角度來看,生命體的物質(zhì)基礎(chǔ)是元素[7]。不同物種的必需元素構(gòu)成的穩(wěn)態(tài)具有特異性[7],如背角無齒蚌軟組織中Mn、Fe、Cu 和Zn 含量分別是斑馬貽貝(Dreissena polymorpha)的71、3、7 倍和6 倍[9]。然而,非必需/有毒元素的積累可打破必需元素所構(gòu)成的穩(wěn)態(tài),如Cd積累易破壞Ca穩(wěn)態(tài)并擾亂其生物功能[10],從而影響生物的生長發(fā)育甚至導(dǎo)致死亡[3,10]。由此可見,淡水貝類的元素積累特征關(guān)乎其種群資源量變化。前人對(duì)于淡水貝類的元素計(jì)量學(xué)研究主要聚焦于非必需/有毒元素[2-3],鮮有同步分析必需元素和非必需/有毒元素及其兩者之間的耦合效應(yīng)。

鑒于此,本研究擬探索資源量銳減的背角無齒蚌和國家重點(diǎn)保護(hù)的背瘤麗蚌對(duì)必需元素(常量元素Na、Mg、K、Ca;微量元素Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Mo)和非必需/有毒元素(Al、As、Sr、Cd、Ba、Tl、Pb)的積累量和積累相關(guān)性,進(jìn)而進(jìn)行元素積累評(píng)價(jià),以期為我國淡水貝類的元素計(jì)量學(xué)及其對(duì)資源量影響提供必要參考。

1 材料與方法

1.1 樣本采集與處理

鑒于鄱陽湖中背角無齒蚌和背瘤麗蚌資源量銳減[5-6],難以采到大量樣本,本研究于2019 年10 月在鄱陽湖都昌縣周溪鎮(zhèn)水域(29°06.8143′N,116°18.8464′E)采集規(guī)格一致的背角無齒蚌[殼長為(6.5±0.9)cm]和背瘤麗蚌[殼長為(6.9±0.4)cm]各5 個(gè)。兩種蚌均營底棲生活,活動(dòng)范圍狹小。從貝殼年輪來鑒定,兩者均為2齡幼蚌。每種蚌各采集5個(gè)樣本,既可以滿足元素分析結(jié)果可靠性對(duì)樣本量的需求[11],又盡可能地減少對(duì)其資源量的影響。

用不銹鋼解剖刀分離出蚌軟組織,然后用超純Milli-Q 水(電阻率為18.2 MΩ·cm,美國Millipore 公司)清洗樣本6遍,依次用電子天平(ME104E型,瑞士Mettler Toledo 公司)稱質(zhì)量后放入80 ℃烘箱中干燥24 h 至質(zhì)量恒定。根據(jù)軟組織的濕質(zhì)量和干質(zhì)量之比,得出背角無齒蚌和背瘤麗蚌軟組織的含水率分別為(78.3±13.2)%和(78.3±8.1)%。之后,用瑪瑙研缽將干燥的樣本磨成均一粉末狀。

1.2 元素測(cè)定

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室建立的元素分析方法[12],同步測(cè)定背角無齒蚌和背瘤麗蚌軟組織中必需元素(常量元素Na、Mg、K、Ca;微量元素Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Mo)和非必需/有毒元素(Al、As、Sr、Cd、Ba、Tl、Pb)含量。簡言之,精確稱量經(jīng)80 ℃烘干24 h 并研磨均一化的粉末樣本(0.1±0.005)g 放入酸洗過的特氟隆消解管中,加入5 mL 濃HNO3(65%,德國Merck 公司),用微波消解儀(ETHOS A T260 型,意大利Milestone公司)進(jìn)行徹底消解(120 ℃,10 min;170 ℃,15 min;再次170 ℃,15 min),最后轉(zhuǎn)移至酸洗過的特氟隆定容瓶并用Milli-Q 水定容至100 mL。應(yīng)用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS;7500ce 型,美國Agilent 公司)同步分析這20 種元素。通過環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)溶液(產(chǎn)品號(hào):5183-4682,美國Agilent 公司)的添加及回收確認(rèn)ICP-MS 的測(cè)量精度,所有元素的回收率為98%~110%。此外,應(yīng)用標(biāo)樣(NRC DOLT-5 鯊魚肝微量元素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),加拿大)對(duì)元素進(jìn)行準(zhǔn)確性質(zhì)控,元素的回收率為90%~110%。20 種元素的檢測(cè)限見表1。

表1 元素檢測(cè)限Table 1 Detection limits of elements

1.3 元素積累指數(shù)和殘留量指數(shù)的計(jì)算方法

為了總體評(píng)價(jià)背角無齒蚌和背瘤麗蚌的元素(包括必需元素和非必需/有毒元素)積累狀況,通過計(jì)算兩種蚌的元素積累指數(shù)(element accumulation index,EAI)進(jìn)行比較分析[13]:

式中:N表示測(cè)定的元素種類,Ij指元素j的平均含量(x)與其標(biāo)準(zhǔn)差(δx)的比值。

此外,針對(duì)非必需/有毒元素,應(yīng)用殘留量指數(shù)(Residual index,RI)評(píng)價(jià)其污染水平[14]:

式中,Ci指蚌中非必需/有毒元素i的含量測(cè)定值,Csi為非必需/有毒元素i的限量。其中,無機(jī)As、Cd和Pb的限量參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》(GB 2762—2022)分別為0.5、2.0 μg·g-1和1.5 μg·g-1濕質(zhì)量。背角無齒蚌軟組織中無機(jī)As 含量占As 的1.3%[15];由于尚無背瘤麗蚌軟組織中無機(jī)As 含量的報(bào)道,因此參考我國常見淡水貝類中無機(jī)As 占總砷的平均含量為8.2%來計(jì)算[15]。鑒于目前我國水產(chǎn)品上還沒有Al、Sr、Ba 和Tl 的限量標(biāo)準(zhǔn),因此它們暫不計(jì)入。當(dāng)RI≤1 時(shí),表明未受明顯污染;RI>1 時(shí),表明存在污染,且RI值越大代表污染越嚴(yán)重[14]。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)都以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式來表示。除了特殊說明之外,元素含量均以干質(zhì)量計(jì)。應(yīng)用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件的One-way ANOVA 分別檢驗(yàn)背角無齒蚌和背瘤麗蚌中元素含量差異,進(jìn)而用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)比較兩種蚌之間元素含量及殘留量指數(shù)差異。應(yīng)用R 語言(4.0.2 版本)進(jìn)行背角無齒蚌和背瘤麗蚌中元素積累的Pearson 相關(guān)性分析。P<0.05表示差異水平或相關(guān)性顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 元素含量

2.1.1 必需元素含量

背角無齒蚌和背瘤麗蚌的常量元素(Na、Mg、K、Ca)含量見表2。背角無齒蚌中Na、Mg、K、Ca 含量差異不顯著(P>0.05)。背瘤麗蚌中Ca 含量顯著高于K(P<0.05),其余元素含量差異不顯著(P>0.05)。背角無齒蚌和背瘤麗蚌相比較,兩者M(jìn)g和Ca含量相當(dāng)(P>0.05),而前者Na和K含量顯著低于后者(P<0.05)。

表2 背角無齒蚌和背瘤麗蚌的常量元素含量(μg·g-1)Table 2 Concentrations of major elements in Anodonta woodiana and Lamprotula leai(μg·g-1)

背角無齒蚌和背瘤麗蚌的微量元素(Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Mo)含量見表3。背角無齒蚌中Fe含量顯著高于除Mn 之外的所有微量元素(P<0.05),Zn 含量顯著高于Cu、Se、Ni、Co、Cr 和Mo(P<0.05),Cu和Se 含量分別顯著高于Ni、Co、Cr 和Mo(P<0.05)。背瘤麗蚌中Fe 含量亦顯著高于除Mn 之外的所有微量元素(P<0.05),Zn 含量顯著高于Cr(P<0.05),Ni 和Co含量均顯著高于Mo(P<0.05)。背角無齒蚌和背瘤麗蚌中Mn、Fe、Co、Ni、Cu 和Zn 含量相當(dāng)(P>0.05),前者Se 和Mo 含量顯著高于后者(P<0.05),而Cr 含量顯著低于后者(P<0.05)。

表3 背角無齒蚌和背瘤麗蚌的微量元素含量(μg·g-1)Table 3 Concentrations of trace elements in Anodonta woodiana and Lamprotula leai(μg·g-1)

2.1.2 非必需/有毒元素含量

背角無齒蚌和背瘤麗蚌中非必需/有毒元素(Al、As、Sr、Cd、Ba、Tl、Pb)的含量見表4。背角無齒蚌中Ba、Al、Sr 含量顯著高于Tl(P<0.05),Cd、Pb、As 含量差異不顯著(P>0.05)。背瘤麗蚌中Ba、Al、Pb、Sr 含量高于其他元素(P<0.05)。背角無齒蚌中Al、As、Sr和Cd含量均顯著高于背瘤麗蚌(P<0.05)。

表4 背角無齒蚌和背瘤麗蚌中非必需/有毒元素的含量(μg·g-1)Table 4 Concentrations of non-essential/toxic elements in Anodonta woodiana and Lamprotula leai(μg·g-1)

2.2 元素相關(guān)性

背角無齒蚌和背瘤麗蚌中分別有37 對(duì)(圖1)和34 對(duì)(圖2)元素之間顯著相關(guān)。其中,必需元素Mg-Mo、Ca-Mn、Ca-Zn 和Mn-Zn 在兩種蚌中均呈顯著正相關(guān)(P<0.05),此外,必需元素Ca、Mo 和非必需元素Sr(Ca-Sr、Mo-Sr)之間也呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。而必需元素Mg 和非必需元素Al(Mg-Al)以及必需元素Fe和非必需元素Tl(Fe-Tl)在兩種蚌中均呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。其余元素相關(guān)性在兩種蚌中表現(xiàn)出種間特異性。

圖1 背角無齒蚌元素含量的相關(guān)性Figure 1 Correlations between element concentrations in Anodonta woodiana

圖2 背瘤麗蚌元素含量的相關(guān)性Figure 2 Correlations between element concentrations in Lamprotula leai

2.3 元素積累評(píng)價(jià)

背角無齒蚌和背瘤麗蚌的元素(包括必需元素和非必需/有毒元素)平均含量與其標(biāo)準(zhǔn)差的比值(I)以及元素積累指數(shù)(EAI)見圖3。背角無齒蚌和背瘤麗蚌的EAI分別為3.7 和3.2,前者是后者的1.2 倍(圖3)。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析兩種蚌中非必需/有毒元素?zé)o機(jī)As、Cd 和Pb 的殘留量指數(shù)(RI)。由表5 可見,背角無齒蚌和背瘤麗蚌中Cd和Pb的RI均大于1。其中,無機(jī)As 和Pb 的RI 在兩種蚌之間差異不顯著(P>0.05),而前者Cd的RI顯著高于后者(P<0.05)。

圖3 背角無齒蚌和背瘤麗蚌的元素平均含量與其標(biāo)準(zhǔn)差的比值(I)以及元素積累指數(shù)(EAI)Figure 3 Ratio of the mean element concentrations to its standard deviation(I)and element accumulation indexes(EAI)of Anodonta woodiana and Lamprotula leai

表5 背角無齒蚌和背瘤麗蚌中非必需/有毒元素殘留量指數(shù)Table 5 Residue indexes of non-essential/toxic elements forAnodonta woodiana and Lamprotula leai

3 討論

3.1 背角無齒蚌和背瘤麗蚌的元素積累特征

鄱陽湖中背角無齒蚌和背瘤麗蚌的資源量銳減[5-6],處于亟需保護(hù)的受威脅狀態(tài)[5-6]。正因如此,背瘤麗蚌被新列為國家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物。雖然本研究分析的背角無齒蚌和背瘤麗蚌僅采集一次且各有5 個(gè),但是這已是當(dāng)時(shí)調(diào)查時(shí)所能采到的全部樣本。盡管如此,貝類監(jiān)測(cè)因具有活動(dòng)范圍狹小、對(duì)非必需/有毒元素高積累而低代謝且積累量與水環(huán)境含量正相關(guān)等特征,基于一次采集的小樣本量(每個(gè)位點(diǎn)最低可至3 個(gè)樣本)已能有效反映出貝類及水環(huán)境的元素積累狀況[11,16-17]。例如,陳修報(bào)等[16]通過分析采自太湖梅梁灣和云南茈碧湖的各5 個(gè)背角無齒蚌,有效反映出兩個(gè)水域的元素背景;Varol 等[17]通過在每個(gè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)采集3~8 個(gè)珠蚌Unio elongatulus eucirrus進(jìn)行元素分析,有效反映出土耳其凱班大壩水庫(Keban Dam Reservoir)元素積累時(shí)空動(dòng)態(tài)。

淡水貝類通過易化擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸和細(xì)胞內(nèi)吞作用吸收水環(huán)境中必需元素和非必需/有毒元素[3]。貝類對(duì)元素的積累受到外因(如水環(huán)境條件)和內(nèi)因(如貝類規(guī)格、元素積累性能)共同影響[18]。在元素含量高的水環(huán)境中,貝類軟組織的元素積累量相應(yīng)增加[16]。而由于“生長稀釋”效應(yīng),在幼蚌階段可能出現(xiàn)生長迅速的貝類的元素含量低于小規(guī)格個(gè)體的情況[19-20]。本研究中背角無齒蚌和背瘤麗蚌來自鄱陽湖都昌縣周溪鎮(zhèn)的相同水環(huán)境,且兩者規(guī)格一致,因此,兩種蚌的元素積累差異應(yīng)歸結(jié)為它們對(duì)元素積累性能之間的差別。

必需元素具有構(gòu)成組織成分、作為酶的輔基或酶的激活劑、作為體液中的電解質(zhì)以維持滲透壓及酸堿平衡并保持細(xì)胞形態(tài)、維持神經(jīng)和肌肉的正常敏感性等重要生理功能[21]。在常量元素中,背瘤麗蚌Ca 含量顯著高于K,這不同于背角無齒蚌的Ca和K含量相一致。Ca 對(duì)淡水貝類至關(guān)重要,不僅是肌肉系統(tǒng)的關(guān)鍵組成成分[21],軟組織中積累的Ca 還是貝殼形成的Ca 源[22]。背瘤麗蚌屬于“厚殼型”貝類,而背角無齒蚌屬于“薄殼型”貝類,相似規(guī)格的背瘤麗蚌貝殼質(zhì)量是背角無齒蚌的4倍[23-24],因此,背瘤麗蚌軟組織對(duì)Ca 的需求量要大于背角無齒蚌。盡管如此,背瘤麗蚌軟組織中K 和Na 含量仍顯著高于背角無齒蚌。K和Na 分別是細(xì)胞內(nèi)、外最主要的陽離子[21],可通過Na-K 泵在調(diào)解滲透壓平衡過程中發(fā)生重要作用[25],提示背瘤麗蚌對(duì)體液中電解質(zhì)濃度的需求量要高于背角無齒蚌。

在微量元素中,背角無齒蚌和背瘤麗蚌的共性特征是總體上Mn和Fe含量最高,Zn和Cu含量次之,而Mo 含量最低。在淡水貝類中,Mn 含量高是較為普遍的現(xiàn)象[26],甚至超過常量元素Na 和K[22],提示Mn 對(duì)淡水貝類具有特殊意義。Mn 是丙酮酸羧基化酶、超氧化物氣化酶等酶類的激活劑[21]。此外,Mn 在淡水珠蚌Unio pictorum mancus中還起到抗氧化作用,其Mn含量與抗氧化能力呈正相關(guān)的趨勢(shì)[26]。由于背角無齒蚌和背瘤麗蚌軟組織中Mn含量遠(yuǎn)高于作為酶輔基或酶激活劑的需求量,因此,這兩者積累的Mn可能發(fā)揮抗氧化作用。Fe 是構(gòu)成血紅蛋白的組分,且是過氧化物酶、過氧化氫酶、羥基酶和黃酮酶的激活劑[20]。然而,淡水貝類是以血藍(lán)蛋白(含Cu 呼吸蛋白)為氧氣運(yùn)輸載體。因此,F(xiàn)e 在背角無齒蚌和背瘤麗蚌中可能更多發(fā)揮酶的輔基或酶的激活劑作用。Cu 對(duì)生物功能具有“雙刃劍”作用。Cu 含量較低時(shí),促進(jìn)淡水貝類的生長發(fā)育,而其積累量較高時(shí),則誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生過量的活性氧引發(fā)氧化損傷[27]。劉凱等[28-29]研究發(fā)現(xiàn)背角無齒蚌軟組織中Cu積累量達(dá)到100μg·g-1,便可造成背角無齒蚌外套膜出現(xiàn)細(xì)胞壞死以及斧足黏液細(xì)胞變形和上皮層損傷。本研究中背角無齒蚌和背瘤麗蚌軟組織中Cu 平均積累量分別高達(dá)192.7μg·g-1和193.3 μg·g-1。與Cu 類似,背角無齒蚌和背瘤麗蚌對(duì)Zn也表現(xiàn)出高積累,這可能是由于Cu和Zn是鄱陽湖流域沉積物中主要累積的元素[30],淡水貝類營底棲生活會(huì)從沉積物中吸收大量Cu和Zn[31]。如此高的Cu 和Zn 積累量對(duì)背角無齒蚌和背瘤麗蚌的組織損傷及種群資源量的影響有待于進(jìn)一步的研究。Mo是構(gòu)成醛氧化酶和黃嘌呤氧化酶的組分[21]。Mo在背角無齒蚌和背瘤麗蚌中含量總體較低,這與前人研究結(jié)果相吻合[32]。盡管如此,背角無齒蚌中Mo 含量仍達(dá)到背瘤麗蚌的7 倍,提示背角無齒蚌對(duì)Mo 可能具有更高的生理需求。Se 是抗氧化劑,構(gòu)成抗氧化酶谷胱甘肽過氧化物酶的組分[21]。背角無齒蚌中Se含量顯著高于背瘤麗蚌,表明背角無齒蚌具有更強(qiáng)的抗氧化性能,Bielen 等[33]研究也證實(shí)了背角無齒蚌具有更強(qiáng)的抗逆性。Cr 在葡萄糖的利用過程中發(fā)揮重要作用[21]。然而,過量的Cr積累也會(huì)對(duì)淡水貝類產(chǎn)生毒性效應(yīng)。張琦等[34]發(fā)現(xiàn)Cr 是影響湘江流域無齒蚌和背瘤麗蚌等貝類群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素之一。本研究中背瘤麗蚌軟組織中Cr含量較背角無齒蚌高6倍,平均達(dá)到416.4 μg·g-1,其對(duì)鄱陽湖中背瘤麗蚌資源的影響有待于進(jìn)一步考證。

不同于必需元素的積累易受到生理調(diào)控影響,貝類對(duì)非必需/有毒元素的積累往往與其在水環(huán)境中的含量呈正相關(guān)[3]。背角無齒蚌中Al、As、Sr 和Cd 含量顯著高于背瘤麗蚌,其余非必需/有毒元素在兩者中含量相當(dāng),表明背角無齒蚌對(duì)這些非必需/有毒元素具有更高積累性。這與殘留量指數(shù)(RI)分析結(jié)果相一致。此外,兩種蚌的RI顯示其生存的鄱陽湖都昌縣周溪鎮(zhèn)水域可能受到Cd和Pb污染。劉佳偉等[30]研究也顯示鄱陽湖流域由于受到人為工農(nóng)業(yè)活動(dòng)影響導(dǎo)致重金屬污染,其沉積物中Cd達(dá)到中等危害水平,Pb 和As 處于輕微危害水平。水環(huán)境的非必需/有毒元素污染或在貝類體內(nèi)過量積累可影響貝類的生長甚至存活[3]。下一步有必要對(duì)鄱陽湖非必需/有毒元素污染狀況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),并分析湖中背角無齒蚌和背瘤麗蚌的資源動(dòng)態(tài)與水環(huán)境Cd、Pb 和無機(jī)As 含量之間的關(guān)聯(lián)性。

當(dāng)水生動(dòng)物中Cr、Cd 或Pb 積累量高于100 μg·g-1,Ni、Cu、Se、Al或As積累量高于1 000μg·g-1,Mn或Zn積累量高于10 000μg·g-1,被認(rèn)為是對(duì)它們具有超積累性[35]。由此可見,本研究中的背角無齒蚌對(duì)必需元素Mn 和非必需/有毒元素Al、Cd、Pb 具有超積累性,而背瘤麗蚌對(duì)必需元素Mn和非必需/有毒元素Pb具有超積累性。盡管如此,元素積累指數(shù)(EAI)結(jié)果顯示背角無齒蚌總體較背瘤麗蚌對(duì)元素具有更高的積累能力。這可能是由于前者對(duì)元素具有更高的吸收率和(或)更低的排放率所致。前人研究也顯示,背角無齒蚌的元素積累能力總體高于其他淡水貝類,如斑馬貽貝[9]、褶紋冠蚌(Cristaria plicata)[36]、圓頂珠蚌(Unio douglasiae)[36]和三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)[37]等。正因如此,背角無齒蚌被確定為“淡水貝類觀察”研究體系的專用指示生物[2]。

3.2 背角無齒蚌和背瘤麗蚌的元素積累相關(guān)性

本研究中背角無齒蚌和背瘤麗蚌生存于相同的水環(huán)境,可是它們分別有37 對(duì)和34 對(duì)元素之間顯著相關(guān),而在兩者中共同相關(guān)的元素僅有8 對(duì),表明淡水貝類的元素積累相關(guān)性具有明顯的種間特異性。這可能是由于不同物種的元素積累動(dòng)力學(xué)(包括對(duì)元素的吸收率、同化率、排出率等)差異造成的[38]。需要指出的是,目前關(guān)于淡水貝類的元素積累動(dòng)力學(xué)研究尚處于起步階段[2],急需加強(qiáng)該領(lǐng)域的深入研究。

具有相似理化性質(zhì)(如原子大小、離子價(jià)態(tài))的元素,若在積累過程中表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系,則元素之間呈正相關(guān)[39-40];相反,若表現(xiàn)為拮抗關(guān)系,則元素之間呈負(fù)相關(guān)[39-40]。其中,必需元素之間的正相關(guān)積累,對(duì)淡水貝類往往發(fā)揮有益作用。例如,在背角無齒蚌和背瘤麗蚌中Mg-Mo、Ca-Mn、Ca-Zn、Mn-Zn、Ca-Sr 和Mo-Sr 之間均顯著正相關(guān),這將有利于它們的生長、發(fā)育及存活。與之相比,更需重點(diǎn)關(guān)注非必需/有毒元素對(duì)必需元素負(fù)相關(guān)積累的危害作用。例如,Al在背角無齒蚌中與Mg、Ca、Mn、Fe、Zn 和Mo 含量顯著負(fù)相關(guān),在背瘤麗蚌中亦與Mg含量顯著負(fù)相關(guān),這勢(shì)必會(huì)造成兩種蚌的Al過度積累,引發(fā)Mg、Ca、Mn、Fe、Zn 和Mo 的流失,從而破壞電解質(zhì)/滲透壓平衡、導(dǎo)致新陳代謝失調(diào)并產(chǎn)生基因毒性[41]。因此,在背角無齒蚌和背瘤麗蚌等淡水貝類資源保護(hù)過程中,還需重視非必需元素(如Al、Tl、Ba)積累對(duì)必需元素的負(fù)相關(guān)作用影響。

4 結(jié)論

(1)背角無齒蚌對(duì)Mn、Al、Cd 和Pb 具有超積累性,而背瘤麗蚌對(duì)Mn和Pb具有超積累性。兩者相比較,背角無齒蚌的元素積累能力總體高于背瘤麗蚌。

(2)背角無齒蚌和背瘤麗蚌的元素積累相關(guān)關(guān)系具有種間特異性。其中,非必需/有毒元素(如Al、Tl、Ba)對(duì)必需元素的負(fù)相關(guān)作用需引起重視。

(3)背角無齒蚌和背瘤麗蚌的殘留量指數(shù)揭示鄱陽湖都昌縣周溪鎮(zhèn)水域受到Cd 和Pb 污染。這些元素對(duì)淡水貝類資源量的影響有待于進(jìn)一步研究。

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