新疆阿克苏和伊犁地区肉牛产地土壤、水和饲料中重金属含量的测定研究-马亚楠.docx

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1、分类号： S855.9 密级：公开 学校代码 ： 10758 学 号 ： 1136020319 兽医硕士专业学位论文 新疆阿克苏和伊犁地区肉牛产地土壤、水和饲料 中重金属含量的测定研究 Determination of Heavy Metals in Soil ,Water and Feed from Beef Cattle Producing Area in Akesu and Yili Prefectures in Xinjiang 研 究 生 姓 名 马亚楠 校内导师姓名及职称 姚 刚 教 授 校外导师姓名及职称 何 宗 霖 高 级 兽 医 师 专 业学 位类 别 兽医硕士 领 域 名

2、称 研 究 方 向 畜产品质量安全 所 在 学 院 动医学院 新疆 乌鲁木齐 一三年六月 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大 学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即 :新疆 农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送

3、交论文的复印件和电子文 档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论 文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。 (保密的学位论文在解密后应遵守此协议 ） 研究生签名 : 导师签名 : 时间： 年 月 日 时间： 年 月 日 本文是国家科技支撑计划项目 “ 新疆牛肉安全高效生产关键技术研宄与示范 ” 课题四-“ 肉牛生产质量监测关键技术研发与示范 的部分研宄成果 (项目编号 :2011BAD47B04) 课题主持人 :姚刚教授 (新疆农业大学 ) 新疆阿克苏和伊犁地区肉牛产地土壤、水和饲

4、料中重金属含量的 测定研宄 摘要 产地环境是影响肉牛生产与畜产品质量安全的重要环节之一。本研宄采用流动注射 -氢化物发生 -原子吸收法和火焰 -原子吸收法对新疆阿克苏和伊犁地区的 8个肉牛养殖场 中的土壤、水和饲料进行重金属砷 （ As)、 汞 （ Hg)、 铅 （ Pb)、 镉 （ Cd)、 铬 （ Cr)的 检测。结果表明： （ 1)阿克苏地区 3个养殖场土壤中未受到 As、 Hg、 Pb、 Cr的污染， Cd的单项污染系数达到 Pcdl.145,超出标准限值 ， 5种重金属的综合污染系数尸为 0.879, 未超过国家标准，但却达到了警戒值；伊犁地区 5个肉牛养殖场的土壤中未受到 As、

5、Hg、 Pb、 Cr的污染， Cd单项污染系数 PCd为 0.742,达到了警戒值；5种重金属的综合 污染系数尸为 0.728,未超过国家标准，但却达到了警戒值，两地区养殖场的土壤环境 均符合畜禽养殖产地环境规范和畜产品安全生产要求。 （ 2)阿克苏地区 3个肉牛养殖场 水中 As、 Cd、 Cr的含量均为未检出， Hg单项污染系数 PHg为 0.602和 Pb单项污染系 数 Ppb为 0.162,表示未污染；综合污染系数尸为 0.701，刚刚达到警戒值下限；伊犁地 区 5个肉牛养殖场水中 As、 Cd、Cr的含量均未未检出， Hg单项污染系数 PHg为 0.378 和 Pb单项污染系数 PP

6、b为 0.045，表示未污染；综合污染系数尸为 0.543，表示水中未 受到 5种重金属的污染，两地区养殖场的水环境符合畜禽养殖产地环境规范和畜产品安 全生产的要求。 （ 3)阿克苏地区养殖场饲料中 Cd的单项污染系数 Pcd达到 3.677， 5种 重金属综合污染系数为 1.558;伊犁地区养殖场饲料中 Cd与 Cr的单项污染系数 Pcd和 Per分别达到 2.318和 1.997, 5种重金属综合污染系数为 1.307;均超出国标的限定范围， 饲料受到轻度污染。本研宄结果表明新疆阿克苏和伊犁地区肉牛生产主产区土壤和水中 均未受到重金属污染，饲料受到轻度污染，该研宄结果为新疆肉牛安全生产风险

7、控制模 型数据库的建立提供了科学依据。 关键词： 肉牛；土壤；水；饲料；重金属 Determination of Heavy metals in Soil, Water and Feed from Beef Cattle Producing Area in Akesu and Yili Prefecture in Xinjiang Abstract The quality of environment is one of the most links for the safety control of animal production and its products. The five h

8、eavy metals, namely, Arsenic (As), Mercury (Hg), lead (Pb), Cadmium (Cd) and Chromium (Cr) in the soil, water and feed from 8 beef cattle farms and their surrounds in Akesu and Yili prefectures, Xinjiang, were detected by the Flow Injection - Hydride Generation - Atomic Absorption Spectrometry (FI -

9、 HG - AAS) and Flame atomic absorption spectrometry. The results showed that: (1) the soil in 3 beef cattle farms in Aksu Prefecture was not polluted by As, Hg, Pb and Cr, but the individual Cd pollution coefficient PCd was 1.145, exceeding the standard limits. Together that five heavy metals5 integ

10、rated pollution coefficient P was 0.879, which didnt exceed the national standard limits, but reached to the alerting limit. The soil in 5 beef cattle farms in Yili Prefecture didnt polluted by As, Hg, Pb, Cr, but individual Cd pollution coefficient P d was 0.742, reaching to the alerting limit. Tog

11、ether that 5 heavy metals integrated pollution coefficient P was 0.728, which didnt exceed the national standard limit, but reached to the alerting limit. Therefore the soil environment in 8 beef cattle farms and their surrounds in these two regions were in accordance with the specification and requ

12、irement for livestock and poultry safety production. (2) the content of As, Cd and Cr in water from 3 beef cattle farms in Aksu Prefecture was not detectable, and the individual coefficients PHg and PPb were 0.602 and 0.162, respectively, and the 5 heavy metals integrated pollution coefficient P was

13、 0.701, which only approached to the lowest standard limit indicating that the water in these 3 beef cattle farms was not contaminated; As, Cd, Cr contents from water in 5 beef cattle farms in Yili Prefecture were not detectable, the individual coefficient PHg and PPb were 0.378 and 0.045, respectiv

14、ely, and the five heavy metals integrate coefficient P was 0.543 suggesting that there no contamination by 5 heavy metals in the water from 8 beef cattle farms in two regions and meeting the need of the norm and requirements for the livestock and poultry safety production. (3) the individual polluti

15、on coefficient PCd in the feed from beef cattle farms in Aksu Prefecture reached to 3.677,5 and 5 heavy metals integrate pollution coefficient was 1.558; P d and P r in the feed from 5 beef cattle farms in Yili region were 2.318 and 1.997, and 5 heavy metals integrate pollution coefficient was 1.307

16、, surpassing national standard limit indicating the feed was lightly polluted. It is concluded that soil and water were not contaminated by heavy 5 metals in 8 beef cattle farms in both Aksu and Yili regions, however feed was lightly contaminated in both regions. Our investigation provides the basic

17、 data for the establishment of hazards control database for beef production in Xinjiang. Keywords: Beef cattle; Soil; Water; Feed; Heavy metals 目录 第 1章绪论 . 1 1.1畜产品质量安全的重要性 . 1 1.2影响畜产品安全的因素 . 2 1.3重金属污染对畜产品安全的影响 . 3 1.4畜禽养殖过程中常见重金属的生物毒性研宄进展 . 5 1.5本文研究目的及意义 . 11 第 2章土壤中重金属元素的测定分析 . 13 2.1试验材料 . 13

18、2.2试验方法 . 14 2.3试验结果 . 18 2.4讨论 . 23 2.5小结 . 25 第 3章水中重金属元素的测定分析 . 26 3.1试验材料 . 26 3.2试验方法 . 26 3.3试验结果 . 27 3.4讨论 . 29 3.5小结 . 30 第 4章饲料中重金属元素的测定分析 . 31 4.1试验材料 . 31 4.2试验方法 . 31 4.3试验结果 . 32 4.4讨论 . 35 4.5小结 . 35 第 5章全文结论 . 37 参考文献 . 38 致谢 . 42 作者 简介 . 43 J3用 OJO明 qrl J3耶 UI /UIBJ云 0J3訓 jm/ri UIBJ

19、 云 0J3 訓 gri J哪 II訓 qrn 码 n 1 uimo i/uimi iyi ratjjginM uiniui ji3 Q uiniuip3 PO qd Ajn j9/ 芳 H oiussjy SY 職磡磡橐祍橐士橐镊歸褂-雜 社/ 5 毫士祍革 挙铷藤： 釜 第 1 章绪论 1.1畜产品质量安全的重要性 近年来，随着人们生活水平的不断提高，充足、营养且健康的畜产品供给已成为人 民生活的基本要求，媒体对各类畜产品安全事件的频繁报道，使民众对畜产品质量的要 求也越发严格，绿色无公害已成为广大消费者选择畜产品的首要条件 1,2。畜产品从农田 走向餐桌的整个过程被称为畜产品供应链 3。

20、畜产品的供应是由畜产品产地、生产环境、 屠宰加工产业链、销售产业链等相关环节构成的畜产品生产和供应网络，畜产品安全供 应链其中任何一个环节出问题，都会为畜品安全留下隐患。 我国作为畜产品的出口大国，畜产品生产数量和增长速度已连续十几年保持世界第 一，且市场潜力、生产成本等方面具备一定优势，但畜产品安全仍与世界先进水平存 在明显差距 4。这已成为制约畜牧业发展的瓶颈之一，直接影响到畜牧业的经济效益。 畜产品质量安全事件的相继发生，更波及到人类的健康、百姓的生活，引起社会的恐慌、 畜牧发展的动荡。因此，科学合理的解决畜产品安全问题已成为迫切需要解决的问题， 世界各国也都通过各种立法保障畜产品的安全

21、性。 欧盟、美国、加拿大、泰 国等国家在 WTO通行的国际规则下，纷纷探索出一条建 立食品安全控制体系，保障食品安全的全新模式 5。为了与国际接轨，我国从社会系统 工程建设的角度出发，逐步以食品安全的综合立法替代质量、营养、卫生等要素确立法 规。国务院及时修改了兽药管理条例、饲料和饲料添加剂管理条例，对兽药和饲 料的生产、使用、销售做出了一些禁止性规定。我国的食品安全法也于 2009年 6 月 1日正式开始实施，虽然制定了关于食品质量的总体性法规：食品安全法、产品 质量法和农业法，但目前我国还未出台相应的有关动物源性食 品卫生的法规，国 家应适时研宄制定新形势下完善的、与国际接轨的动物卫生法律

22、体系与检验标准，以有 效防治重大动物疫病，提高畜禽产品动物卫生质量，增强畜禽产品在国内外市场上的 竞争力，可以借鉴世界动物卫生组织 （ OIE)、 世界贸易组织 （ WTO)等国际组织对动 物源性食品安全制定的一系列标准、准则或建议，以满足新形势下消费者对畜产品安全 的要求 57。 1.2影响畜产品安全的因素 1.2.1畜产品产地的污染 1.2.1.1产地环境的污染 畜禽养殖环境是保障畜产品安全的前提，养殖场排放废弃物不当、不具备无害化处 理系统都会对环境造成污染；农药和化肥的残留及工业 “ 三废 ” 和生活垃圾的不合理排 放，会引起空气、土壤、水和植物的污染，这些污染物会通过畜禽的呼吸、饮水

23、、进食 进入畜禽体内并产生累积，致使畜禽遭受到化学污染，既可造成畜禽的急性或慢性蓄积 中毒，也可发生致癌、致畸、致突变作用，直接和间接地影响着畜禽产品的品质和安全 卫生。另一方面，畜禽之间生存和活动空间过小，也会使环境中的有害气体、微生物、 刺激性尘埃的浓度过高，致使畜禽发生传染病和呼吸道 疾病，直接和间接地影响着畜禽 产品的品质和安全卫生 4。 1.2.1.2饲料的污染 畜禽养殖过程中饲料的霉变、药物性饲料添加剂的滥用、微生物的污染、微量元素 的缺乏或过量均会影响肉的品质；由于现代畜牧业的高度集约化养殖，需经常使用兽药 防治动物疫病，因此容易造成饲料中兽药含量超标，许多养殖场为了追求利益的最

24、大化 甚至使用违禁药品，也会造成畜产品中兽药残留超标，给畜产品安全带来隐患；重金属 含量的超标也会造成饲料的污染，其通过食物链的富集作用使人体健康受到危害 4,810。 1.2.1.3动物疫病 动物疫病的传播，尤其人畜共患传染病的交叉感染，是导致畜产品的不安全因素。 当畜禽感染疾病时，不但会降低畜产品的质量，并会通过食物链将疾病传染给人，造成 食物中毒、寄生虫病或人畜共患病的发生，对食用者的身体健康及生命安全造成危害， 甚至会影响社会安定和国家安全。目前，疯牛病、口蹄疫、新城疫、禽流感是危害较大 的疫病，对各国的畜牧业发展都造成了很大的损失 11。 1.2.2畜产品加工、运输过程中的污染 畜产

25、品质量安全问题不仅体现在畜禽饲养过程中，并且在其加工、运输过 程中， 由于动物疾病防疫条件、相关卫生条件达不到标准以及不按规范的操作而产生的二次污 染也相当严重。主要体现在： （ 1)加工场地条件达不到标准。由于众多畜禽屠宰场规模 较小，受场地设施及设备的制约，屠宰及贮藏等条件不够完善，畜产品加工后的废弃残 渣、污水及粪排泄物等不能被及时处理而产生二次污染。 （ 2)运输条件不达标。在畜产 品运输过程中缺乏专业冷藏运输设备，使畜产品被外界不洁的环境所污染，也可能因温 度条件不够，使畜产品发生腐败变质。 （ 3)畜食品掺杂使假现象突出，如奶制品添加三 聚氰胺、注水肉、加工病害畜禽等 在各地屡禁不

26、止，对畜产品市场造成巨大冲击 12。 1.2.4畜产品销售过程中的污染 畜产品在销售过程中由于环境受到污染或者贮藏条件不够完善，会导致大量微生物 和寄生虫的孳生，人们在食用了被致病微生物所污染的畜产品后，极易被感染、发病， 导致人畜共患传染病和寄生虫病的发生。另一方面，一些商家为了谋求利益，将患病的 畜禽上市销售，这种行为不仅严重危害畜牧业的生产，并且严重威胁到了人们的身体健 康。 1.3重金属污染对畜产品安全的影响 近年来，畜产品兽药残留、违禁品添加、微生物污染事件频发，消费者对于畜产品 安全问题的关注日益增加，但对于畜产品中重金属污染的重视程度远远不够。对人体健 康造成危害的重金属主要有砷 （ As)、 铅 （ Pb)、 汞 （ Hg)、 镉 （ Cd)、 铬 （ Cr)等。这 些有毒金属元素或其化合物不能被降解为无害物，一旦进入水体和土壤后，部分就会被 动植物吸收，通过逐级富集作用进入畜禽体内，再通过畜禽产品进入人体，达到一定量 后会破坏人体的生理机能，包括致癌、致突变和致畸等 10,13。 1.3.1畜禽养殖过程中重金属的来源 1.3.1.1畜禽养殖生长环境中的高本底自然背景 14 重金属的分布受地域的影响，一些地区的自然环境中重金属的原含量偏高也会对畜