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随着工农业生产的加速发展,大量的工业废水和生活污水排入水环境中,使养殖海域中重金属含量不断增加。贝类是滤食性生物,能将水体中的重金属富集于体内,特别是广泛存在于环境中的镉(Cd)、铅(Pb),已对水产品的安全构成了较大的隐患。同时,重金属具有难降解、生物放大等特点,会通过食物链传递给人类,对人类的健康构成潜在威胁。目前,贝类净化主要是针对致病性微生物,对于重金属污染贝类还没有有效的处理方法,因此对有效减少或脱除贝类体内重金属残留的研究具有重要意义。壳聚糖(chitosan, CTS)具有来源广、无毒、可生物降解及螯合重金属等特点,本文通过采用火焰原子吸收法,研究壳聚糖及其衍生物N,O-羧甲基壳聚糖(N,O-carboxymethyl chitosan, N,O-CMC)对单一和混合溶液中重金属Cd2+、Pb2+的吸附性能;并将其应用到Cd2+、Pb2+污染的牡蛎模型,通过对蓄积的重金属含量和诱导的金属硫蛋白(metallothionein, MT)含量的测定,进行牡蛎活体重金属的排出研究。本论文可得到以下结论:(1)壳聚糖和N,O-CMC对水溶液中重金属Cd2+、Pb2+都有较好的吸附效果,且N,O-CMC的吸附效果更好。pH、温度、反应时间、吸附剂添加量和初始金属离子浓度对壳聚糖吸附单一溶液中Cd2+、Pb2+都有较大的影响,但温度对壳聚糖和N,O-CMC吸附混合溶液中Cd2+、Pb2+及N,O-CMC吸附单一溶液的影响不大。吸附剂对不同金属离子的吸附效果也不同,金属离子之间的相互作用影响吸附的进行。(2)壳聚糖和N,O-CMC对单一和混合溶液中Cd2+、Pb2+的吸附,都符合Lagergren速率方程二级吸附模型,主要发生化学吸附过程。壳聚糖和N,O-CMC对单一和混合溶液中Pb2+的热力学吸附都符合Langmuir等温式,为单分子层吸附。壳聚糖对单一溶液中Cd2+的吸附符合Langmuir等温式,但其对混合溶液中的吸附不符合;N,O-CMC对单一和混合溶液中Cd2+的吸附都只在一定的浓度范围内符合。(3)牡蛎对重金属Cd2+、Pb2+有很强的富集能力,具有时间和剂量效应。重金属暴露2d时各暴露组牡蛎体内相应重金属含量就基本都超标。同时,牡蛎对Cd2+的富集能力显著高于Pb2+的。(4)将壳聚糖和N,O-CMC应用到分别暴露Cd2+、Pb2+牡蛎,发现其对牡蛎体内Cd2+、Pb2+含量均有一定的清除作用。同体外实验相似,N,O-CMC处理组对Cd2+、Pb2+消除效果更好,其中用其处理的Pb2+轻度污染牡蛎体内Pb2+含量在第6d已经达到食用标准,为0.73mg/Kg。(5)Cd2+、Pb2+在牡蛎体内富集的同时会诱导MT的大量合成,它通过与重金属离子结合,形成无毒或低毒的配合物,起到缓解重金属毒性的作用。壳聚糖和N,O-CMC可能是通过与重金属-MT配合物的置换反应,脱除牡蛎体内重金属,但其机理还有待于进一步研究。我国贝类资源丰富,产量名列世界第一,但重金属污染问题在贝类中较为严重,已是水产品安全重大隐患之一。但目前还没有有效地去除活体贝类重金属残留的方法,本文研究了壳聚糖和N,O-CMC对污染牡蛎体内Cd2+、Pb2+的清除作用,为有效降低或脱除鲜活贝类重金属残留提供了一定的理论基础,为水产品安全、人类健康提供了一定的保障。