尼日利亚贝努埃河的水和选定海产品中元素污染物的评估。
m . o . Aremu1*和A. Inajoh.1
1纳斯加瓦州大道化学系,PMB 1022 Keffi尼日利亚。
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.2.2.17
水,土壤沉积物和海鲜[螃蟹(Sudananautes Africanus Africanus),龙虾(Palaemon Paucidens),非洲鲶鱼(Clarias Gariepinus)和非洲鲶鱼(苏杜顿Schall)]对钠(NA)分析了河(NIGERIA)的样本,钾(K),铜(Cu),镁(Mg),铁(Fe),钙(Ca),锌(Zn),铅(Pb),镉(Cd),砷(As),硒(SE),铬(Cr)和磷(P)使用标准分析技术。CA在水和沉积物中具有最高的浓度,然后是Mg,而最低浓缩金属是Pb。CD不在两个样品中的可检测范围内。在水和沉积物样品中的金属水平比较时,在PB(74.55%)中发现了最高的可变性,最低为Fe(0.89%)。最低浓度在所有海鲜样品中,最高的是Ca在134.77-333.70μgml-1之间。所有海鲜样品的Pb和Cd都不是可检测的范围。Cu显示了最低的生物胶,而CA位于生物浓缩的最高侧。生物浓缩因子的所有值显示出海洋动物体内这些痕量金属浓度的少数或没有生物放大倍数。 No manifestation of toxic or pollutant effect has been shown and therefore no possibility of deleterious effect was recorded.
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尼日利亚Benue河水质和部分海产品中元素污染物的评估。Curr World Environ 2018;2(2)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.2.2.17
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文章出版历史
收到: | 2007-11-23 |
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接受: | 2007-12-24 |
介绍
在尼日利亚,工业化的增长速度普遍导致环境污染和恶化。因此,工业化和重金属污染是正相关的。1-5由于农业,国内和工业污水,空气,水和土地中的各种元素的浓度可能会增加它们的自然水平。当环境中的流出物排出的物质处于低浓度的情况下,对植物和动物没有毒性并且在环境中具有短暂的停留时间,它们被描述为“污染物”。6 - 7在水中,不溶性的重金属可能与小的缝隙颗粒结合在一起。金属和其他河流污染物,在悬浮或溶液中,不是简单地流向下游,而是与其他化合物结合,沉降到海底,被植物和动物吸收,或吸附到沉积物中8因此,水生生物可能通过鳃或食物链机制直接从河流中获取重金属。9 - 11
此前的研究表明,在尼日利亚一些工业城市附近的一些河流中,镉、铅、铁、铜、镍、锌、锰、镁、砷和钴等重金属的浓度很高。向水体排放含有毒重金属的工业废物可能影响鱼类和其他水生生物,通过食用受污染的海产品和灌溉的粮食作物可能危及公众健康。16日至18日重金属在天然水体中很常见。虽然有些是生命有机体所必需的,但当它们浓度过高时,可能会产生剧毒。19-20水生动物生物地积累了相当数量的微量金属。21 - 22日
海鲜是各个年龄段的人的极佳食物选择。它们在形状、大小、颜色、原罪、骨头和味道上各不相同。23在水生环境中获得的食物宽泛地分为两大类,鱼和壳鱼。营养,两组没有显着差异。有两组壳鱼类在人类食物,软体动物和乌托帕省的重要性,而Mollusca由双壳体组成,与人类营养有高相关的北壳,虾,虾,虾,小龙虾和螃蟹。24生物放大可能导致鱼类中矿物质的毒性水平,即使是在接触量很低的情况下。水体中高浓度的重金属对渔业和野生动物的毒性已被证实25提出了自然生态平衡的终极失衡问题。除了破坏生态系统的稳定外,这些有毒金属在水生食品生物中的积累对公众健康也是一个强有力的威胁。由于环境获得的重金属及其生态影响而可能造成的和已观察到的人类危害的证据已被广泛研究和记录。每股26到29
贝努伊河是尼日尔河的一条支流,尼日尔河是西非最大的河流。这条河有各种各样的海产品,是动物蛋白质最丰富的来源。最重要的是,它为自给自足和商业农业提供灌溉,以其流动的社区。对贝努埃河的地球化学、污染评价和化学性质进行了一些研究30-32但是,关于农业活动高度集中的贝努埃河下游的水和海产品的基本污染的资料很少。
因此,为了实现这条大河在国内和商业上的优势,本工作旨在调查污染水平,特别关注重金属的存在及其在选定的海产品中的生物积累;蟹(Sudamanautes非洲非洲), 龙虾 (Palaemon paucidens),非洲人鲶鱼(Clarias Gariepinus.)和非洲鲶鱼(Synodontis绍尔对)作为沿河Bonue河岸的饮食中最受欢迎的饮食。
材料与方法
样品收集
使用Laxen和Harrison方法收集水样并保存水样。33沉积物被潜水员收集,在将水样品储存在已被洗涤并相应地浸出的聚乙烯袋中。两种不同种类的鱼样本:非洲鲶鱼(Clarias Gariepinus.),非洲鲶鱼(Synodontis绍尔对)及龙虾(Palaemonpaucidens)从渔民购买河的网站。去除鳞片,仔细清洗,并储存在4oC在分析之前。共同的西非淡水蟹样本(杜萨纳州非洲人非洲人)从河岸收集,洗了4次oC.这些银行位于尼日利亚Benue State的Markudi Wadata。所有样本均于格林威治平均时间(GMT) 6时或当地时间7时采集,水温为27.5℃oc在收集时。
样品处理
取5克筛过、风干的土壤样品,用硝酸(15ml)、高氯酸(2ml)和氢氟酸(15ml)消化,置于热板上3h。34冷却后,将消化液过滤到100ml容量烧瓶中,并用蒸馏水和去离子水作标记。在250ml水样中加入5ml HCl,蒸发至25ml。将浓缩物转移到50ml烧瓶中,用蒸馏水稀释至标记处。35解冻后的海产品用去离子水漂洗,在105℃烘干oC直到恒重和混合。将混合后的鱼肉部分称量2g,按照Ibok描述的方法消化et al。17所有使用的化学品都是分析(易辐射)等级。
矿物分析
铜(Cu),镁(Mg),铁(Fe),钙(Ca),锌(Zn),铅(Pb),镉(Cd),砷(As),硒(Se)和铬(Cr)是使用Perkin Elmer模型306原子吸收分光光度计确定在所有样品中。使用火焰光度计(朱讷,光度计)测定钠和钾。仪器设置和操作条件是根据制造商的规格完成的。使用Pearson描述的光谱20(Gallenkamp,UK)比例测定磷。36
统计分析
获得的结果进行了统计评估。评估的参数是宏观平均值,标准偏差和变异系数。所有测定都一式两份。
结果与讨论
表1显示了水和土壤沉积物中金属的平均浓度和标准偏差。水温为27.5度oC虽然pH为6.75±0.02,平均。两种样品未检测到镉。在检测到这些金属中,钙在两种水中具有最高浓度(38.54μgml1)和沉积物(67.40μgml1)然后在水中镁(30.60μgml1)和沉积物(28.27µgml1),铅在水中的浓度最低(0.04µgml)1)和沉积物(0.01µgml- - - - - -1)。然而,本研究中Ca和Mg(水)的值落在世界卫生组织(世卫组织)建议范围内。37镁是造成水中碳酸盐和非碳酸盐硬度的第二种元素,其浓度通常比钙成分的浓度低得多。生活用水中钙、镁浓度过高是不可取的,因为会结垢。38钠和钾是6th7.th地壳中最丰富的元素。39第一类元素的大部分盐在水中的溶解度随第一类元素的下降而降低。39表1中的结果表明,钠浓度高于水中的钾和土壤沉积物。Cu,Pb,Se,Cr和P的浓度低(<1.0μgml1)。本研究(水中)铁含量为12.15µgml1)高于谁推荐的值(0.3μgml1)。37根据水中铁含量的不同,洗衣和管道装置上的棕色污渍以及配送系统中大量沉积物的积累总是会被注意到。这些不仅对消费者来说是不可接受的,而且还会产生依赖铁的细菌,而这些细菌又会产生黏液或令人讨厌的颜色,从而导致水质进一步恶化。不幸的是,在这个采样地点,高浓度的铁会污染衣服和管道装置,促进细菌生长。因此,获得的结果可能是由于样品位置的径流和地质构造。
表1:水和土壤沉积物中的平均金属浓度(μgml1)
矿物 | 水 | 沉淀 | 大的意思 | SD | 简历% |
NA. | 8.56±0.10 | 6.33±0.04 | 7.45 | 1.58 | 21.17 |
K | 4.56±0.00. | 3.77±0.10 | 4.17 | 0.56 | 13.41 |
铜 | 0.95±0.05 | 0.52±0.20 | 0.74 | 0.3 | 41.1. |
米 | 30.60±0.20 | 28.27±0.03 | 29.44 | 1.65 | 5.6 |
Fe. | 12.15±0.04 | 12.31±0.10 | 12.23 | 0.11 | 0.89 |
Ca | 38.54±0.01 | 67.40±0.20 | 52.97 | 20.41 | 38.53 |
锌 | 23.38±0.50 | 21.89±0.04 | 22.64 | 1.05 | 4.65 |
PB. | 0.04±0.03 | 0.01±0.01 | 0.03 | 0.02 | 74.55 |
Cd | n | n | NA. | NA. | NA. |
作为 | 0.11±0.10 | 0.17±0.00. | 0.14 | 0.04 | 25.75 |
Se | 0.31±0.75 | 0.28±0.30 | 0.3 | 0.02 | 73.55 |
Cr | 0.68±0.01 | 0.86±0.20 | 0.77 | 0.13 | 16.53 |
P | 0.68±0.02 | 0.49±0.10 | 0.59 | 0.13 | 22.8 |
平均值±标准偏差;SD标准偏差;CV%变异系数百分比;nd无法检测到;na不可用。
水体和沉积物中重金属含量比较,Pb的变异率最高(74.55%),Fe的变异率最低(0.89%)。变化顺序为Pb > Se > Cu > Ca > As > P > Na > Cr > K > Mg > Zn > Fe。
在选定的海产品中测定的微量金属水平见表2。所有样品中Pb和Cd均不在可测范围内。铅即使在低浓度时也是有毒的,而且在生化过程中没有已知的功能。40铅的来源包括蓄电池、弹药和金属型、电缆护套、焊料、颜料和汽油中的抗爆化合物。41据报道,尼日利亚地表水开始出现铅污染,42.主要来源是利用铅汽油。43.已知铅能抑制ATP的主动转运机制,抑制胆碱酯酶的活性,抑制细胞氧化还原反应和抑制蛋白质合成。44.海鲜的金属水平表现出从它们被捕获的水的重金属污染水平。44.由于在海产品中没有检测到铅,但在水和沉积物样品中检测到微量铅,这意味着该结果没有明确表明毒性作用的表现。但是,也不能排除长期食用含有微量金属污染的水产品会产生有害影响的可能性。
表2:平均金属浓度(µgml)1)在所选海鲜的器官中
矿物 | 非洲人非洲人 | Palaemon paucidens | Clarias Gariepinus. | Synodontis绍尔对 |
NA. | 3.44±0.04 | 5.12±0.60 | 7.78±0.42 | 3.68±0.10 |
K | 2.00±0.10 | 2.10±0.10 | 1.55±0.10 | 2.22±0.07 |
铜 | 0.30±0.01 | 0.29±0.30 | 0.43±0.01 | 0.29±0.01 |
米 | 6.10±0.01 | 15.29±0.02 | 0.15±0.02 | 15.42±0.06 |
Fe. | 59.10±0.05 | 53.27±0.10 | 62.72±0.10 | 58.09±0.08 |
Ca | 134.77±0.03 | 287.09±3.20 | 271.99±6.50. | 333.70±0.05 |
锌 | 15.68±0.10 | 19.81±1.50 | 15.72±1.00 | 20.91±0.20 |
PB. | n | n | n | n |
Cd | n | n | n | n |
作为 | 0.14±0.04 | 0.25±0.60 | 0.21±0.10 | 0.12±0.4 |
Se | 0.36±0.00 | 0.36±0.50 | 0.19±0.10 | 0.25±0.3 |
Cr | 0.27±0.05 | 0.67±0.40 | 0.62±0.05 | n |
P | 22.31±0.10 | 18.10±1.20 | 34.20±0.01 | 27.12±0.10 |
三次测定的平均值±标准偏差;ND没有检测到
钙的浓度最高,范围为14.77-333.70μgml1.As浓度最低,为0.12µgml1在Synodontis绍尔对0.25µgml1在Palaemonpaucidens.Fe是来自53.27μgml的第二个主要元素1在Palaemon paucidens62.72µgml1在Clarias Gariepinus..人体内的钙元素比其他任何矿物质元素都多,主要存在于牙齿和骨骼中。它也是体液的重要组成部分。它趋向于无机元素之间的一种协调;如果体内含有过量的钾、镁或钠;Ca能够承担起纠正的作用。如果饮食中钙的含量是足够的,那么铁就会得到更好的利用。这是“不采取行动”的一个例子。45.在所有海鲜样品中记录了磷的高值。在样品中的钙和磷之间存在良好的值比(表2)。磷在体内含有Ca,两者都有助于身体的支撑结构。它存在于细胞中和血液中作为可溶性磷酸盐离子以及脂质,蛋白质,碳水化合物和能量转移酶。46.磷是核酸和核蛋白中必不可少的成分,负责细胞分裂、繁殖和遗传性状的传递。47.
锌的浓度为15.68µgml1在非洲人非洲人到20.91μgml.1在Synodontis绍尔对.这里报告的锌含量可与尼日利亚伊科特埃克佩内河中的鱼相媲美。17据报道,锌污染影响了鱼类中其他痕量金属的肝分布。48.锌,铜和锰是必不可少的元素,对动物的同一部位竞争。毫无疑问,这将影响组织金属浓度以及某些生理过程。在海鲜样品中测定的锌的量非常低于1000μgml1由澳大利亚国家健康和医学研究委员会规定的海鲜中锌的含量。49.
从同一条河流捕获的海产品样本(表2)中观察到的钠和钾含量不同,可能是由于海洋动物的生理活动不同。一般来说,动物组织的钾含量要低得多,但另一方面,它们通常含有更多的钠。50.这一观察结果与本工作的报告一致。
钾与蛋白质形成松散的关联,是丙酮酸激酶和许多其他酶的活化剂。已知超过40个酶,其需要单价阳离子以获得最大活性;钾通常是最有效的。来自动物来源的ATP用途需要钠以及钾离子以获得最大活性。钠影响渗透压并有助于正常pH平衡。50岁的51所有讨论中的海鲜都不是钠和钾的良好来源。
在海鲜样品中确定的Cu,如Se和Cr的水平相对较低,与0.12μgml的最低浓度相对较低1在Synodontis绍尔对到0.25μgml.1在Palaemon paucidens.铬的含量本研究中获得的低于值(2.50-9.50μgml1)报道了来自伊克托尼地区的三条河流的鱼类。17由于它们广泛的药用用途和过去的园林除草剂,砷化合物的化学毒性得到了很好的研究。52.口服砷中毒的急性反应是腹部的强烈反应,恶心、呕吐、胃肠道损伤引起的腹泻,最终以昏迷和死亡告终。53.在智利和台湾,0.2µgml1饮用水和长期服用的砷被计算为皮肤癌的阈值。饮用水中砷含量通常为0.002µgml左右- - - - - -1.54-55然而,可以据报道,如本研究中的水平对人类健康构成了威胁。
表3:生物浓度因子一个精选海产品器官中的各种金属
矿物 | 非洲人非洲人 | Palaemon paucidens | Clarias Gariepinus. | Synodontis绍尔对 |
NA. | 0.4 | 0.6 | 0.44 | 0.43 |
K | 0.45 | 0.44 | 0.34 | 0.49 |
铜 | 0.32 | 31 | 0.45 | 0.31 |
米 | 0.2 | 0.5 | 0 | 0.5 |
Fe. | 4.86 | 4.38 | 5.16 | 4.78 |
Ca | 3.5 | 7.45 | 7.06 | 8.66 |
锌 | 0.67 | 0.85 | 0.67 | 0.89 |
PB. | NA. | NA. | NA. | NA. |
Cd | NA. | NA. | NA. | NA. |
作为 | 1.27 | 2.27 | 1.91 | 1.09 |
Se | 1.16 | 1.16 | 0.61 | 0.81 |
Cr | 0.4 | 0.99 | 0.91 | NA. |
P | 0.32 | 0.26 | 0.5 | 0.4 |
海产品中浓度(µgml-1)与水中浓度(µgml-1)的比值。
表3显示了各种海鲜样品的生物浓度因素。在任何海鲜样品中没有计算Pb和Cd的生物吞噬因子,因为这些金属在可检测范围内。CR in的生物学分因子Synodontis绍尔对没有计算,因为在样品中未检测到金属。Cu显示出最小的生物诱导,而CA显示出最高的生物浓缩,然后在所有海鲜样品中进行Fe。本研究的CA和Fe的高生物渗透表明,河流Banue浓度高,这些金属离子或海洋动物的消化和消除这些重金属的机制差。生物体中重金属的生物累积率取决于生物体在河流中消化这些金属的金属和强度的能力以及周围土壤中金属的水平以及鱼类的饲养习惯和海洋动物。56-57Na、K、Cu、Mg、Zn、Cr和P的生物富集因子均小于1 (<1),Fe、Ca、As和Se的生物富集因子均大于1(>1)。然而,这里观察到的金属浓度与生物放大假说是一致的。58.
丝带59.表明,来自野生动物的鱼类和肉是农村社区饮食中动物蛋白的主要来源,特别是在尼日利亚的南部和中间腰带。Adeyeye.10.和osajuyigbe.59.有报道称,鱼的消费量相对较高,这是由于这种产品以相对较低的价格更容易获得。目前,尼日利亚消费的动物蛋白中约有45%来自鱼类。根据这一发现,建议对河流和其中的海产品进行定期监测,以避免食用受污染的海洋动物。然而,令人欣慰的是,本报告所研究的选定海产品含有合理水平的有益金属(钠、钾、铁、钙和锌),而且这些水平远低于安全限度。
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