氟化物与桑蚕生态系统的研究

《氟化物与桑蚕生态系统的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氟化物与桑蚕生态系统的研究（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、,卷?期环境科学氟化物与桑蚕生态系统的研究钱大复李正方汪嘉熙高 绪评水?江苏省植物研究所?近年来随着我国工业 的发展,氟对环 境的污染已成 为一个较为突出的问题,国家已把氟列为重 点 防 治的六 种 大 气 污 染 物 之一? ? ?大气氟污染对农、林、牧、副业有很大危害?由于家 蚕对氟污染 极为敏感,因 此养 蚕业特别容易受到 影响?当前主要是 一些砖瓦厂、磷肥厂、铝厂 等排放的含氟气体污染了附近 的桑田,使桑叶中的氟化物含量大 大增加,蚕取食污染的桑叶后,便 会在体内积 累氟 化物而 发生慢性或急性 中毒,造成蚕茧产量和质量的 降低?近几年农村中小砖瓦窑发展很快,危害 蚕桑 生产的事件也日

2、益增多? ? ?年江苏、浙江 等省都有不少地区 因砖瓦窑的氟污染而使蚕茧明显减产?桑树从环境中吸 收二氧化碳、水分、无机物及日光能,制造营养物质供家蚕利用,家 蚕又将物质?能量?传递给其他动物?如鱼 类、人类?或回到环境中,形成一个小型的 生态 系统?我国三大 蚕桑产地之一珠江三角洲二?,? ,?二?,?、?,?,?桑叶、,?地区,农民创造的“桑基鱼塘”?桑基二三摇养蚕垂驾鱼塘?丝戛桑基? ? ?,就是利用了这个生态系统的物 质能量循环?但一旦桑叶从大 气中吸收了氟化物,便会转移到蚕 体中,病蚕又可以通过排粪、蜕皮、吐丝,以及蚕体、蚕蛹、蚕蛾的腐烂,将 来 自环境中的氟化物转回环境中去,这就

3、在桑蚕生态 系统 的物质循环中增添了污染因素,使原来的生态 平衡遭到破坏阴?如果大量 的氟化物连续 不断地通过食物 链转移,还可能造成 更大的环境污染?氟化物与桑 蚕生态系统 的 研 究 至今甚少?我们在? ? 年 研究的 基础上,于? ? ?一? ?年又进行了一些 试验?试验方法一、氟污染源附近的调查和测定在无锡一个大型砖瓦厂的轮窑?烟 囱高?夕米?附近,分 别对经常受 大气氟污染和 基本无污染的桑田,进行大气、土壤和桑树?包括叶、茎、根等?的含氟量 测定,了解氟 污染 程度和分布状况?大气氟化物测定,采用去离子水吸收一茜 素酮比色法?土壤水溶性氟含量用水提取一氟电极法?二、人工喂养试验以不

4、 同浓度?”、? ? ? ?的氟化钠溶液 浸渍桑叶,分钟,使桑叶含有不 同量的氟化钠?每次浸溃后测定桑叶的实际含氟量?桑叶晾干后喂养家蚕品种?苏?苏式? ?。?和秋?苏,?苏? ?,分析各龄 蚕体、蚕粪以及 蚕皮、蚕蛹、蚕茧中的含氟量,了解氟化物 的积累和转移情况?上述各 样品的含氟 量测定,均采用氧瓶燃烧一茜素酮 法?试验结果一、氛污染源附近大气、土攘和桑叶中的含 氛量通过采样测定,其结果 见表?从表?可知,在 污染源? ?米范围内大气中氟化物 的浓度很高,如? ?米 左右处的桑田,地面 大气氟浓度 高达? ?毫克?立 方米?相 当于? ?,而距污染 源?米左?徐宝和、卞咏梅、谢明云等同志参

5、加部分工作?中国农科院蚕业研究所提供蚕种,谨致谢意?环境科学?卷工期表?窑厂附近大气、土壤和桑叶中的含氟量?采采样地点及受害情况况距污染源源大气氟化物物土壤中水溶性氟含量量桑叶含氟墩墩 ? ? ? ? ? ? ?浓度度厂? ? ?子?,?、? 、 ? ? ?乌?,。,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一? ? ? ? ?一? ? ? ?月? 日? ? ? ?,月? ?日? ? ? ? ? ? ?号

6、桑田?经常受害? ? ?约? ? ? ? ? ?, ? ? ?丁? ? ?。? ? ? ? ? ? ?号桑田?有时受害? ? ?约? ? ? ?,? ? ? 。? ? ? ? 。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?号桑田?从未受害? ? ?约? ? ? ? ? ? ? 弓弓苏 弓? ? ? ?弓 ? ? ?大气测定日期? ?年?月?一? ?日?土壤采样日期?年?月?一? ?日? ?测定的是春叶? ?测定的是夏季长出的叶片?右 的桑田地面,大气氟浓度只有? ?毫克 ?立 方米,约 为前者的?桑 叶 中含氟量与距 污染源的 距离成反比?与地面大气氟浓度成正比?例 如距污染 源? ?米处

7、的桑叶含氟量 较? ?米处 的高 出约 ? ?一? ? ?土壤中水溶性氟 含量与距污染源的远近之 间,没有 明显的相关性,各点 的含量均不高,一般在?一? ?之 间,表土略高于下层?可见 桑叶的氟 污染主要直接来自大气?二、氛化物在桑 树各部位中的 积累和分布生 长在大气 氟污染地区的桑 树,能够积累一定数量的氟 化物,但各部分 积 累氟 化物的数量是不同的?现将污染区与 清洁区桑树各部分的 含量列于 表?从表?可知,生长在污染区的桑树,以叶片的 含氟量最 高,根部的含量最低,而枝条、木质部 和皮部 的含氟 量几乎 相同,如将 污染 区桑树各部位的含氟量,减去清洁区 的含氟量,便是氟 化物的积

8、 累量?其积累量用百分数来 表示,可 以看 出?污 染区氟化物在桑 树各部 位 中,主 要积 累在叶片中,占? ?多?其次是 树皮中,占 ? ?枝条中占? ? 外,木 质部 占? ?关?而根部积 累最少,仅占?多?三、氟化物在蚕体和蚕类 中的积军和转移?在蚕体内的积累和转移在家蚕?一?龄期连 续喂食 含氟桑叶后,各龄蚕体中的含氟量分析 结果见表?表?喂食含氟桑叶后各龄蚕体中的含狠? ,?变化? 州下衍?喂养日期? ?年?月?日一?月? ?日?一斗龄蚕体的含氟最是指各龄眠期的含量表? 二刀 万桑树各部位 中的氟化物含且? ?二污染区清洁区?抬二?王 医卜刁 ?刀不,?书勺 ?匀二月?、?一叫 一

9、下一?氏 子圈 洲? ? ? ?备注距污染源? ?米处江苏植物研究所从表?可 知,无论 喂正常叶或 喂污染叶,蚕体 内的含氟 量都有一个积累和 保持相对平衡的过程?喂污染叶的蚕 体内含氟量,上簇前还有 一个明显的下降现 象?如从?龄开始喂食污染 叶后,当龄蚕体 的含氟量要比喂正常叶的高出?倍以上,说明这时 的积累速度 很快?而?一?龄蚕体的含氟量保持 不变,几 乎与?龄蚕的含量一样,说 明这时积 累速度 减慢,达到了相对的平 衡?到?龄第?天蚕体内含氟量稍有下降,而到上 簇前?一?天内,蚕体 中含氟量明显 下降到 接近 正常 蚕体的含量?在蚕粪 内的积累和转 移以氟化物 含量不同的桑叶喂 养

10、家 蚕后,卷?期表?环境科学喂食含氟桑叶后各龄蚕的排粪量?毫克?头?天?和蚕粪含氟量?。?桑叶含氟量龄期 ?。? ?前?一?天后?一?天数鼠数量且眼一数一?一。一 ,?“ 卜 “量一兰里? 竺 二一?一?竺 里里一? ?一?。扫卜粪量 ?兰逐生?一? ?引 卜粪量?含氟锻?。? ? ?了? ?,?数量? ?数最? ? ? ?斗 ?,?,? ?书 斗?斗? ?兄?名 ?】?,?呼? ? ? ? 。? ? ?书书?工? ? ?多多斗。? ? ? ? ? ? ?,吕吕?州?川? ? ?川州一州叫?司川到初训?喂养日期? ! ?年6月斗日一了月3日粉指干重各龄蚕粪中含 氟量和排粪量有 较大 的差别,其

11、结果见 表斗.从表4可知,喂食桑叶中含氟量越高,各龄蚕粪 中含氟 量也越 高,其 中以5龄最为 明显.例如,上簇前几夭,喂食 含氟量为 2 0一 3oppm桑叶 的,蚕粪含氟量 为53.sppm,较对照高一倍;桑叶含氟量为 4 0 一soP Pm时,蚕粪含氟量为 7 3.SP Pm,较对照高出近两倍.喂食污染叶后各龄蚕的排粪量都有所 下降,其中也以5龄期下 降最为明显.如以喂食 4 0 一 sop pm桑 叶为例, 2一斗龄 期的排 粪量较对照降低 4 0 多 左右.如将各龄 蚕的排 粪量和粪中含氟量计算出各龄蚕的每 头排 氟量来比较(见表5),更清楚地表明,喂食 污染叶与正常叶 的蚕体排氟量

12、,在4龄前差异不 大,排 氟量也不高;而到,龄期排 氟量明显增 加,差异也大.这显然是5龄 蚕后期蚕体内含氟量明显下 降的原因.四、蚕体 中氛化物 向蚕皮、蚕蛹和蚕茧中的转移以含氟桑叶喂养家 蚕(2一5龄)后,进一步分析了蚕 皮、蚕蛹和蚕茧 的含氟 量,测定结果 见表6.表6含氟桑叶喂食后家蚕各类样品中的含氟量 (ppm)桑叶含氟量 (PPm )蚕蛹少、壳10一15(对照 )20一30 一一 大大眠皮皮化蛹皮皮21.649.22 1.252.0表s喂食含氟桑叶后每头蚕各龄期的排氟最和排氟总量*各龄期抖卜 氟量、。;桑叶含氟量片厂下下厂一万(ppm)! l” ” l一,一一,一:州 同鉴!(对照

13、) J!._ !一2 0一30 。“ 州”z,5, 斗 0一5 0!。 “,。”。 56 7 总排氟量(拜g)了 5.00128.792D0.54*排氟量计算方法:各龄蚕每头每天 的排粪量 (干重)父含氟星又天数 从表6可知,氟化 物在蚕 皮内积累最为明显,特别是大眠(4眠)皮,在 2 0 一30P Pm含氟桑叶喂 养下,皮 中含 氟量可高达lo0P Pm以上,较对照高 出近 一倍.氟化物在 蚕蛹中积累最少,喂 污染叶的与 对照的蚕蛹含氟 量几乎相 同.茧 壳中的含氟量 虽较蚕蛹高得 多,但与对照 的茧壳含量相比差别很少.讨论一、砖瓦厂排放的氟化物对附近桑田的环境科学5卷影响是比较严重的.氟化

14、物 主要来 自砖坯和 烧煤.因为砖坯中的含氟量很高,一 般在 30 0一400即m以上 (江浙一带),在烧 砖过程中,有8 5外的氟化物散逸到空气中去;同时,作为燃料的煤 含氟量也在10 0一20 0 p pm以上,在燃烧 过程中 (1000)可有7 8一10 0多的氟气释放到 空气中去.根据我们在无锡某砖瓦 厂的短期测定,离窑30 0米以内地面空气中氟化物浓度在10 0.1一13 4.4Ppb,大大超过国家规 定的地面容许浓度7.8p户.据日本文献报道,在人工实验装置内,把桑叶暴露于 30Ppb的氟化氢气体中,经过大 约 1 2小时,桑叶叶缘即 出现受害症状,其时叶中含氟量约为 9 8一10

15、 7p pm(千重) 幻.含氟量已大大超过对家蚕 的致害浓度 (3 0 一4Op pm) 习.当然 在野外条 件下,由于风向、风 速、温度和气压等因素的影响,大气中氟化物的浓度变化是很大的,同时叶片吸收和吸附的氟化物,也会因雨水淋洗和转移而减少一部分.但长期处在污染条件下,氟化物还是能在桑叶中逐步积累起来,达到较高的浓度(几十 P Pm到 几百P Pm),使 蚕中毒,甚至死亡.由此可见,这是砖瓦厂 附近养蚕经常受影响 的主要原 因.根据污染 区桑树各部位的含氟量分布表明:氟化物 主要积聚在桑叶 中 3 1,其次是树皮,而木质部和根部积 累很少.这一事实可以说 明氟化物主要由叶片吸收,树皮也可以吸收或吸附一部分,而很少 向木质部和根部转移. 二、在桑 蚕生态 系统 中,大气氟化物可向桑 树、蚕体(包括 蚕粪)、土壤及水 体转移而形成循环(见图1).在转移中桑叶有较高的富集浓缩氟化物的能力,但富集程度与大气中氟 的浓度和接触时间有很大的关系.大 气中氟浓度低,接触时 间长,桑叶中 氟的浓