CN107125173A - 一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法 - Google Patents

一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法。本发明利用新鲜的龙须菜、江蓠、石莼等大型海藻结合壳聚糖与牡蛎混合养殖7‑14天，海藻与海水的比例为1‑5kg：1m3，牡蛎与海水的比例为10‑20kg：1m3，壳聚糖浓度为1‑10mg/L，投喂适量亚心形扁藻，定期更换海水并补充壳聚糖，连续充气等过程，能够高效地净化牡蛎体内的重金属离子，净化后都显著低于国家标准的第一类或第二类《GB 18421‑2001》的安全限量，Cu2+和Pb2+的净化效率分别为87.63%‑93.73%和78.21%‑96.11%。本发明效率高、周期短、实用性强、环保安全，为牡蛎体内重金属离子净化提供了新方法，为海产贝类体内重金属离子的净化提供了新思路。

Description

一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法
【技术领域】
本发明涉及一种净化养殖牡蛎体内重金属的方法。具体地说，涉及一种利用大型海藻净化养殖牡蛎体内重金属的方法。
【背景技术】
牡蛎是养殖产量最高的海产贝类。我国北方称牡蛎为“海蛎子”、南方称之为“蚝”，由于其味道鲜美、富含糖原、蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素等多种营养成分，素有“海洋牛奶”之美誉，也被称为“男人的加油站、女人的美容院”。我国是牡蛎养殖大国，2015年的产量已达457.337万吨，占养殖贝类总产量的33.67%（中国渔业统计年鉴，2016）、海水养殖总产量的25%、世界牡蛎总产量70%以上。然而，近年来我国养殖区域污染问题日益严重，牡蛎食用安全问题日显突出，特别是重金属污染已成为牡蛎食品安全的极大隐患，重金属超标会对人体造成暂时或持久损伤。重金属污染导致牡蛎产品不但无法出口，国内的销售也屡屡受挫，严重影响了牡蛎产业的发展。因此，如何净化牡蛎体内的重金属也日显重要。
目前，脱除贝类体内重金属的方法主要是通过清洁海水暂养的方法，CN201410382413.0和CN200510036014.X公开了利用微藻清洁海水暂养净化贝类体内重金属的方法，但微藻使用前要经过培育、保种、扩增等诸多步骤，大量获取微藻并保持其活性难度较大，该方法耗时长、人工耗费大、操作难度高。此外，壳聚糖、Vc、益生菌等添加剂也都能够有效的脱除贝类体内重金属，但是大量使用成本提高，若应用于规模化生产，则大大拉高牡蛎价格，不利于产业发展。因此，若是能找到一种净化效率高、净化时间短、净化成本较低的方法，则可以极大地推动牡蛎规模化净化的进程，促进产业的健康发展。
龙须菜、江蓠、石莼等大型海藻已被诸多研究证实具有降低水体中重金属离子的能力，但其在贝类重金属净化、尤其是牡蛎体内重金属净化上的应用却未见报道。此外，应用大型海藻与壳聚糖配伍使用净化贝类体内重金属、尤其是净化牡蛎体内重金属，也无报道。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，包括下列步骤：
（1）清洗牡蛎：用砂滤海水冲洗去牡蛎的壳表污物；
（2）配制壳聚糖溶液：称取一定量的壳聚糖放入玻璃容器中，用盐酸溶解后加水配制为浓度为10-20g/L的壳聚糖溶液；
（3）净化养殖: 将步骤（1）处理后的牡蛎投入到装有砂滤海水的水泥池中，然后投放新鲜的大型海藻和步骤（2）处理后的壳聚糖溶液混养，大型海藻与海水的比例为1-5kg:1m3，牡蛎与海水的比例为10-20kg:1m3，壳聚糖的添加浓度为1-10mg/L，定时用适量的微藻饲喂牡蛎，定时更换净化海水，期间连续充气。
大型海藻的细胞膜以及膜上营养元素的离子通道，能够使海水中的重金属离子黏附于细胞膜上并通过离子通道进入海藻细胞内，从而净化牡蛎通过代谢排入水中的重金属离子；壳聚糖是碱性多糖，具有很强的螯合重金属离子能力，可以直接净化牡蛎体内的重金属离子。大型海藻是多细胞植物、属于植物界，相对于单细胞原生生物微藻使用前需要培育、保种、扩增等诸多步骤，大型海藻易于获取、价格低廉。且凋亡的海藻细胞依然具备对重金属离子的吸附能力，使得净化效率提高，大大缩短净化时间。因此大型海藻与壳聚糖的配伍使用来净化养殖牡蛎体内的重金属离子，不但能够降低了壳聚糖的使用量，增强重金属净化效果，同时也可降低成本，缩短净化周期，而且还具有安全、高效、环保、实用等优点。
优选的，上述牡蛎为葡萄牙牡蛎。
优选的，上述牡蛎为9-14月龄。
优选的，上述海水使用前需经过过滤。过滤可以处理掉海水中的粗粒杂质，有利于后续净化步骤的进行。
优选的，上述步骤（3）中大型海藻为龙须菜、江蓠、石莼中的一种或多种。龙须菜、江蓠、石莼等大型海藻不仅极易获得且价格低廉，完全符合规模化净化牡蛎的要求。不同的大型海藻的细胞膜以及膜上营养元素的离子通道不尽相同，对特定重金属的净化效果也有所差异。实验证明，江蓠可以有效地净化重金属Cu2+，龙须菜可以有效地净化重金属Cd2+，龙须菜和石莼可以高效净化重金属Pb2+。实际应用中可以根据需要处理的牡蛎受污染情况的不同而选择适当的大型海藻。
优选的，上述更换海水的频率为2天1次。
优选的，上述微藻为亚心形扁藻。
优选的，上述饲喂微藻的次数为每日3次。
优选的，上述饲喂微藻的量为每次3000-8000个/L。
优选地，净化养殖时间为7-14天。
实验证明，采用上述方法处理后的牡蛎体内重金属离子含量至少达到国家标准的第一类或第二类《GB 18421-2001》的安全限量。
本发明的优点和积极效果如下：
1）经济实用、安全环保。龙须菜、江蓠、石莼等大型海藻来源广，价格低廉，且可重复使用，并且它们都是藻类。因此，经济实用、安全环保。
2）高效、周期短。暂养7-14天后牡蛎体内的重金属含量即可显著低于国家标准的第一类或第二类《GB 18421-2001》的安全限量。因此，高效、周期短。
【具体实施方式】
下面对本发明作进一步详述，但不构成对本发明保护范围的限制。
实施例1：养殖葡萄牙牡蛎的Cu2+脱除
时间：2016年11月，地点：汕头大学和汕头市环境质量检测局。
将9个月龄的葡萄牙牡蛎100kg用砂滤海水清洗后，放入装有10 m3砂滤海水的水泥池中，再放入10kg新鲜的江蓠，并按1mg/L的浓度添加壳聚糖溶液养殖牡蛎7-14天，每天投以亚心形扁藻，2天换水1次并补充壳聚糖，连续充气，定期取样检测，其操作步骤为：
(1) 清洗牡蛎：用砂滤海水清洗牡蛎壳表污物。
(2) 配制壳聚糖溶液：秤取一定量的壳聚糖放入玻璃容器中，用稀醋酸溶解配制为浓度为10g/L的壳聚糖溶液；
(3) 净化养殖：将10m3的砂滤海水注入体积为20 m3的水泥池中，然后放入10kg新鲜的江蓠和100kg经步骤（1）处理后的牡蛎混养7-14天，并向水池中添加壳聚糖溶液，使其浓度达到1mg/L，每日用3000个/L浓度的亚心形扁藻投喂牡蛎3次，每2天换水1次并补充壳聚糖，连续充气。
(3) 重金属含量检测：对步骤（2）中混养7天和14天的牡蛎随机取样15个，取所有软组织样于10ml的EP管中，于-20℃暂存。使用冷冻干燥机将样品脱水48h，微波消解定容后，ICP-AES上机检测牡蛎贝肉中重金属离子的含量。第7天和第14天样品的Cu2+含量由初始的30.80mg/kg分别降低到3.81mg/kg和1.83mg/kg，净化效率分别为87.63%和93.73%，显著低于国家标准的第一类(10mg/kg)《GB 18421-2001》规定。
步骤(1)-(3)是在汕头大学南澳临海试验站完成，步骤(4)是在汕头大学校本部和汕头市环境质量检测局完成。
本实施例说明，大型海藻江蓠与壳聚糖配伍使用可以高效地净化养殖牡蛎体内的重金属Cu2+，且操作简单、周期短、环保安全。
实施例2：养殖葡萄牙牡蛎的Cd+脱除
时间：2017年1月，地点：汕头大学和汕头市环境质量检测局。
将12个月龄的葡萄牙牡蛎200kg用砂滤海水清洗后，放入装有10 m3砂滤海水的水泥池中，再放入50kg新鲜的龙须菜混养7-14天，并按10mg/L的浓度添加壳聚糖溶液养殖牡蛎7-14天，每天投以亚心形扁藻，2天换水1次并补充壳聚糖，连续充气，定期取样检测，其操作步骤为：
(1)清洗牡蛎：用砂滤海水清洗牡蛎壳表污物。
(2) 配制壳聚糖溶液：秤取一定量的壳聚糖放入玻璃容器中，用稀醋酸溶解配制为浓度为20g/L的壳聚糖溶液；
(3) 净化养殖：将10m3的砂滤海水注入体积为20 m3的水泥池中，然后放入50kg新鲜的龙须菜和200kg经步骤（1）处理后的牡蛎混养7-14天，并向水池中添加壳聚糖溶液，使其浓度达到10mg/L，每日用8000个/L浓度的亚心形扁藻投喂牡蛎3次，每2天换水1次并补充壳聚糖，连续充气。
(4) 重金属含量检测：对步骤（3）中混养7天和14天的牡蛎随机取样15个，取所有软组织样于10ml的EP管中，于-20℃暂存。使用冷冻干燥机将样品脱水48h，微波消解定容后，ICP-AES上机检测牡蛎贝肉中重金属离子的含量。第7天和第14天样品的Cd2+含量由初始的0.88mg/kg均降低到0.61mg/kg，净化效率均为30.68%，显著低于国家标准的第二类（2mg/kg）《GB 18421-2001》规定。
步骤(1)-(3)是在汕头大学南澳临海试验站完成，步骤(4)是在汕头大学校本部和汕头市环境质量检测局完成。
本实施例说明，大型海藻龙须菜与壳聚糖配伍使用可以高效地净化养殖牡蛎体内的重金属Cd2+的含量，且操作简单、周期短、环保安全。
实施例3：养殖葡萄牙牡蛎的Pb2+脱除
时间：2017年3月，地点：汕头大学和汕头市环境质量检测局。
将14个月龄的葡萄牙牡蛎150kg用砂滤海水清洗后，放入装有10 m3砂滤海水的水泥池中，再放入25kg新鲜的龙须菜和25kg新鲜的石莼混养7-14天，并按5mg/L的浓度添加壳聚糖溶液养殖牡蛎7-14天，每天投以亚心形扁藻，2天换水1次并补充壳聚糖，连续充气，定期取样检测，其操作步骤为：
(1)清洗牡蛎：用砂滤海水清洗牡蛎壳表污物。
(2) 配制壳聚糖溶液：秤取一定量的壳聚糖放入玻璃容器中，用稀醋酸溶解配制为浓度为15g/L的壳聚糖溶液；
(3) 净化养殖：将10m3的砂滤海水注入体积为20 m3的水泥池中，然后将25kg新鲜的龙须菜和25kg新鲜的石莼以及150kg经步骤（1）处理后的牡蛎放入池中混养7-14天，并向水池中添加壳聚糖溶液，使其浓度达到5mg/L，每日用5000个/L浓度的亚心形扁藻投喂牡蛎3次，每2天换水1次并补充壳聚糖，连续充气。
(4) 重金属含量检测：对步骤（3）中暂养7天和14天的牡蛎随机取样15个，取所有软组织样于10ml的EP管中，于-20℃暂存。使用冷冻干燥机将样品脱水48h，微波消解定容后，ICP-AES上机检测牡蛎贝肉中重金属离子的含量。第7天和第14天样品的Pb2+含量由初始的8.49mg/kg分别降低到1.85mg/kg和0.33mg/kg，净化效率分别为78.21%和96.11%，显著低于国家标准的第二类（2mg/kg）《GB 18421-2001》规定。
步骤(1)-(3)是在汕头大学南澳临海试验站完成，步骤(4)是在汕头大学校本部和汕头市环境质量检测局完成。
本实施例说明，大型海藻龙须菜和石莼可以高效地净化养殖牡蛎体内的重金属Pb2+的含量，且操作简单、周期短、环保安全。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，包括下列步骤：
（1）清洗牡蛎：用砂滤海水冲洗去牡蛎的壳表污物；
（2）配制壳聚糖溶液：称取一定量的壳聚糖放入玻璃容器中，用稀醋酸溶解配制为浓度为10-20g/L的壳聚糖溶液；
（3）净化养殖：将步骤（1）处理后的牡蛎投入到装有砂滤海水的水泥池中，然后投入新鲜的大型海藻和步骤（2）处理后的壳聚糖溶液，大型海藻与海水的比例为1-5kg:1m3，牡蛎与海水的比例为10-20kg:1m3，壳聚糖浓度为1-10mg/L，定时用适量的微藻饲喂牡蛎，定时更换净化海水并补充壳聚糖，期间连续充气。
2.根据权利要求1所述的高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，所述牡蛎为葡萄牙牡蛎。
3.根据权利要求1所述的高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，所述牡蛎为9-14月龄。
4.根据权利要求1所述的高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，所述海水使用前需经过过滤。
5.根据权利要求1所述的高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，步骤（3）中所述大型海藻为龙须菜、江蓠、石莼中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，步骤（3）所述更换净化海水的频率为2天1次。
7.根据权利要求1所述一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，步骤（3）所述微藻为亚心形扁藻。
8.根据权利要求1所述一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，步骤（3）所述饲喂微藻的次数为每天频率3次。
9.根据权利要求8所述一种高效净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，步骤（3）所述饲喂微藻的量为每次3000-8000个/L净化海水。
10.根据权利要求1所述的利用大型海藻净化养殖牡蛎体内重金属的方法，其特征在于，净化养殖时间为7-14天。
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