重金属在脊椎动物体内的富集与危害

　　摘 要 重金属富集是一种普遍的自然现象，对动物生长、繁殖具有重要的影响，甚至会导致种群数量下降，物种多样性下降，因此，要加强对重金属污染来源的控制，保护生态环境。基于此，从4个方面论述了重金属在脊椎动物体内的富集及危害。

　　关键词 重金属;脊椎动物;富集

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　　重金属一般包括铁、锰、铜、锌、镉、铬、汞、砷等能够造成生理毒害的金属元素或非金属元素[1-2]，会对生物体产生毒害作用，表现为富集与放大的特性[3]。

　　据《中国脊椎动物红色名录》记载，我国很多物种已发生区域灭绝、濒临灭绝甚至已经灭绝，受到灭绝威胁的脊椎动物种类占我国脊椎动物的比例高达21.4%，其中两栖类甚至达到了43.1%，受威胁比例远远高于全球的比例[4]。生存环境遭到破坏和污染以及人类的过度捕捉是导致脊椎动物灭绝的主要原因，而环境污染导致灭绝的类型中，以水体污染和土壤污染所占比例较大[5]。

　　重金属化合物十分稳定，具有降解难、半衰期长和滞留时间长的特点，对脊椎动物的影响十分严重。重金属随食物等在脊椎动物体内富集，不易排出，当超过一定的阈值后，就会产生功能性病变，导致疾病。其中，镉元素会对肝、肾、脾等器官产生危害，且具有致癌作用;铅元素对神经、免疫和内分泌系统具有危害作用[6]。目前，对于动物生态毒理效应的研究越来越多，研究发现，重金属会损伤动物体DNA、破坏酶活性，导致动物延缓或停止发育，存活率下降，捕食和防御能力降低，进而导致物种丰富度和种群数量下降[6]。

　　1 重金属在两栖动物体内的富集与危害

　　我国两栖类物种繁多，是陆生和水生两种环境的代表性物种。很多两栖类动物在变态发育过程中一直生活在水中，水体污染容易影响其正常发育，比如蝌蚪的变态发育对水体的温度、水质敏感，重金属污染可能会对蝌蚪的发育、捕食、活动等造成影响。重金属污染是影响种群数量的重要生态因子。

　　重金属离子对两栖类动物生长、变态发育等的影响是研究重金属污染机理最基础、最普遍的途径。重金属铜离子会导致蝌蚪死亡率增加，胚胎畸变，变态延缓，体长减小等。极低浓度的铅污染会致使蝌蚪死亡率提高、发育畸形，蟾蜍胚胎畸变;同时，铅污染还会延缓蝌蚪发育，延长变态时间，增加蝌蚪被天敌捕获的概率，导致两栖类动物种群数量减少。

　　水生生物在其生长环境中接触亚致死浓度的化学污染物也会导致生命组织中各种生化、生理和组织学的改变。高浓度的铅会危害水生生物的肝脏，造成肝脏纤维化，细胞大面积死亡，甚至会导致该种生物肝脏破裂出血。

　　2 重金属在鱼类体内的富集与危害

　　重金属污染可通过两种途径影响鱼类生长发育，包括直接途径和间接途经，严重时会引起鱼类大面积死亡。鱼类常被作为指示生物，用来评估重金属污染程度。重金属在鱼类体内不同组织和器官中的浓度不同，研究指出，鱼类鳃和肝脏中重金属含量较高，肌肉中重金属含量较低，冬季较夏季含量高。捕食者(或人类)通过捕食(消费)重金属含量高的鱼类，导致自身体内重金属含量进一步提高，表现为富集现象。近年来，国内外研究了大量鱼类重金属污染现象，其中，松花江鱼类重金属污染达重污染水平，粤北星子河鱼类属于微污染。

　　3 重金属在鸟类体内的富集与危害

　　重金屬会污染破坏野生鸟类的组织和神经系统。重金属主要通过空气、废水、土壤等途径不断富集，受污染的环境将重金属传递给植物、昆虫等，而野生鸟类通过采食无脊椎动物、鱼类使重金属向体内转移。重金属在鸟类体内富集，易引起骨骼畸变。因此，鸟类可以作为观测重金属污染的指示生物。水鸟体内重金属含量可以反映水体或食物重金属污染水平，有研究指出，苍鹭重金属污染最大，可以利用其羽毛来监测地区的重金属污染情况。

　　4 重金属在哺乳动物体内的富集与危害

　　植物体内的重金属来源于土壤、水体和空气，动物则在植物的基础上增加了植物富集的环节。重金属中，镉元素可影响哺乳动物的心肌、肝细胞和骨骼肌;铅元素会导致哺乳动物体重下降、神经中枢系统损伤，使野生动物的免疫能力、竞争能力、生存能力下降，从而种群数量不断下降。当前，关于多种重金属元素耦合作用的影响也在逐渐探索的过程中，如铅对铜和锌起到了极大的平衡作用，降低了两者的浓度。

　　5 结语

　　综上所述，重金属污染是一种人类生产活动造成的现象，是影响甚至破坏生态系统平衡的干扰行为。重金属元素一般沿着食物链在脊椎动物体内富集，经过不断积累危害脊椎动物的不同器官组织，甚至影响生殖细胞及后代个体和种群数量。因此，在工业和农业生产中，应加强管理与监督，降低重金属污染，努力建设绿水青山的美好家园。

　　参考文献：

　　[1] 陈怀满，郑春荣.中国土壤重金属污染现状与防治对策[J].AMBIO-人类环境杂志，1999(2)：130-134.

　　[2] 余杨.三峡水库蓄水初期鱼类中重金属污染研究[D].北京：中国水利水电科学研究院，2013.

　　[3] Weber P，Behr E R， Knorr C D L，et al.Metals in the water，sediment，and tissues of two fish species from different trophic levels in a subtropical Brazilian river[J].Microchemical Journal，2013，106：61-66.

　　[4] 臧春鑫，蔡蕾，李佳琦，等.《中国生物多样性红色名录》的制定及其对生物多样性保护的意义[J].生物多样性.2016，24(5)：610-614.

　　[5] Stuart S N，Chanson J S，Cox N A，et al.Status and trends of amphibian declines and extinctions worldwide[J].Science.2004，306(5702)：1783-1786.

　　[6] Chen W W，Zhang X，Huang W J.Neural stem cells in lead toxicity[J].European review for medical and pharmacological sciences，2016，20(24)：5174-5177.

　　作者：石宗维

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文章名称： 重金属在脊椎动物体内的富集与危害

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