海產(chǎn)品中重金屬Hg、Cd、Pb對(duì)人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

李 玉，馮志華，李谷祺，閻斌倫

海產(chǎn)品中重金屬Hg、Cd、Pb對(duì)人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

李 玉，馮志華，李谷祺，閻斌倫

(淮海工學(xué)院測(cè)繪工程學(xué)院，江蘇 連云港 222005)

測(cè)定幾種海產(chǎn)品(軟體類、甲殼類、魚(yú)類)中重金屬Hg、Cd 、Pb的含量，并運(yùn)用危害商數(shù)(target hazard quotients，THQs)評(píng)價(jià)食用海產(chǎn)品對(duì)人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：Hg在軟體類生物中的含量范圍為0.06～1.23mg/kg，其次為魚(yú)類(0.024～1.03mg/kg)，甲殼類生物最低(未檢出～0.25mg/kg)；Cd在軟體類生物中的含量為0.18～4.02mg/kg，高于甲殼類(未檢出～0.05mg/kg)和魚(yú)類(未檢出～0.07mg/kg)；Pb含量較低，軟體類(0.04～0.23mg/kg)、甲殼類(未檢出～0.03mg/kg)、魚(yú)類(未檢出～0.07mg/kg)。Cd和Pb的危害商數(shù)說(shuō)明該市場(chǎng)的海產(chǎn)品中這兩種金屬對(duì)人體健康不具有潛在風(fēng)險(xiǎn)，相比之下，重金屬汞在某一種魚(yú)中的危害商數(shù)可能對(duì)人體健康有潛在風(fēng)險(xiǎn)。

海產(chǎn)品；重金屬；健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；危害商數(shù)

海洋生物是沿海人群十分重要的食物來(lái)源。海洋生物口味鮮美，富含各種人體必須的微量元素、不飽和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成分，是人類首選的優(yōu)質(zhì)食品。有資料顯示食用魚(yú)類可以減少冠心病的發(fā)病率，還可以降低血壓、防止心臟病[1]。然而，海洋環(huán)境的污染卻使這些原本優(yōu)質(zhì)的海洋食品對(duì)食用人群產(chǎn)生了危害。 由于海洋生物獨(dú)特的生物特性，它們對(duì)環(huán)境中的重金屬有不同程度的富集作用。其中重金屬Hg、Cd、Pb已引起人們的足夠重視，因?yàn)樵诤Ｑ笊锏捏w內(nèi)這些重金屬的毒性高，通過(guò)食物鏈會(huì)傳遞到人體，研究結(jié)果已經(jīng)證明這些有毒物對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生有害效應(yīng)[1]。所以，海產(chǎn)品的消耗已經(jīng)成為人類暴露于各種化學(xué)污染物中的一種重要途徑[2-3]，通過(guò)飲食使人類暴露于重金屬污染物而引起的公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題亟待研究和探討?，F(xiàn)已有各種方法來(lái)評(píng)價(jià)化學(xué)污染物對(duì)人體健康造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)，稱之為健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(health risk assessment)，是綜合研究人類暴露于毒性污染中對(duì)健康的影響，其以人類為主體，評(píng)估其健康可能受外來(lái)危害因子之不同程度影響，其中建立在危害商數(shù)(target hazard quotients，THQs)基礎(chǔ)上的非致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法最具代表性，它是用一種污染物的

估計(jì)劑量和參考劑量的比值來(lái)衡量，如果比值超過(guò)安全基準(zhǔn)值1則說(shuō)明這種污染物對(duì)人體具有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)[4]。連云港海州灣是貝、蝦、魚(yú)類養(yǎng)殖的重要海域，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展海水水質(zhì)污染的情況逐年加重，海水和沉積物的污染必然會(huì)帶來(lái)海產(chǎn)品的污染。連云港作為沿海城市，其居民對(duì)海產(chǎn)品的食用量遠(yuǎn)高于內(nèi)陸城市居民。本研究調(diào)查了連云港市新浦區(qū)大型農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)上常見(jiàn)海產(chǎn)品的汞、鎘、鉛的含量狀況，以期為評(píng)價(jià)該地區(qū)人群食用海產(chǎn)品對(duì)健康帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

所有的樣品皆于2009年購(gòu)買自連云港市新浦區(qū)南市場(chǎng)，選擇經(jīng)濟(jì)價(jià)值高且人們比較喜歡的海產(chǎn)品，包括魚(yú)類(帶魚(yú)、小黃魚(yú)、青鱭、梭魚(yú)、鯔魚(yú)、鲬魚(yú)、藍(lán)點(diǎn)馬鮫魚(yú))、軟體類(菲律賓蛤子、光滑河藍(lán)蛤、香螺、小胡桃蛤、薄莢蟶、貽貝、扇貝、牡蠣、烏賊、章魚(yú))和甲殼類(脊尾白蝦、琵琶蝦、中國(guó)明對(duì)蝦、日本囊對(duì)蝦、三疣梭子蟹)。魚(yú)類每種采購(gòu)5～10條，貝類每種采購(gòu)30～50枚，甲殼類每種采購(gòu)5～15只不等，所有調(diào)查樣品皆來(lái)自連云港海州灣近岸、灘涂養(yǎng)殖區(qū)或野生海域。

消解所用試劑濃硝酸、氫氟酸、高氯酸等皆為分析純。

1.2 方法

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，為避免樣品被玷污，取樣及碎樣等工具及器皿均先凈化處理[5]。樣品用醫(yī)用不銹鋼刀取可食用部分，用搗碎機(jī)搗碎[6]、混勻，取大約2g進(jìn)行消解以待分析測(cè)定。消解方法參考文獻(xiàn)[7]。

測(cè)定方法：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜( ICPAES)能同時(shí)快速測(cè)定多種元素，具有檢出限低、干擾少、精度高、分析速度快等特性[8]。本實(shí)驗(yàn)采用ICPAES 法測(cè)定生物體內(nèi)重金屬的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 海產(chǎn)品中重金屬含量

取軟體類、甲殼類、魚(yú)類生物可食用部分進(jìn)行重金屬Hg、Pb、Cd含量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。Hg的含量(濕樣)高低次序?yàn)檐涹w類＞魚(yú)類＞甲殼類。軟體類生物體內(nèi)重金屬Hg的含量范圍為0.06～1.23mg/kg，平均含量為0.29mg/kg，其中在貽貝組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)Hg最高含量，最低含量則在薄莢蟶樣品中檢測(cè)到。甲殼類生物體內(nèi)重金屬Hg的含量范圍在未檢出～0.25mg/kg之間，平均含量為0.15mg/kg，其中琵琶蝦、中國(guó)明對(duì)蝦、日本囊對(duì)蝦中的Hg含量相當(dāng)。魚(yú)類體內(nèi)Hg的含量范圍在0.024～1.03mg/kg之間，平均含量為0.25mg/kg，其中鲬魚(yú)為最高，藍(lán)點(diǎn)馬鮫魚(yú)次之，其他魚(yú)類含汞量相當(dāng)。這當(dāng)然和鲬魚(yú)屬沙地或泥地的底棲性魚(yú)類有關(guān)，越來(lái)越嚴(yán)重的海洋沉積環(huán)境污染導(dǎo)致了生物體中的重金屬含量升高。

表1 不同生物體中重金屬的含量Table 1 Contents of heavy metals in different organisms

Cd在軟體類生物中的含量比在魚(yú)類和甲殼類中高，含量范圍為0.18～4.02mg/kg，平均含量為1.28mg/kg，而在甲殼類和魚(yú)類生物體內(nèi)平均含量分別僅為0.024mg/kg和0.027mg/kg，含Cd最高的是貽貝，其次是光滑河藍(lán)蛤，在多種魚(yú)類及脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)未檢出。軟體類生物富集重金屬的能力已經(jīng)被很多的研究者報(bào)道[9-11]。Bustamante等[12]提出生物體內(nèi)絕大多數(shù)Cd的存在和細(xì)胞中的溶酶體及細(xì)胞溶質(zhì)蛋白有關(guān)，這兩種蛋白在生物體對(duì)Cd存儲(chǔ)和解毒過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。本次調(diào)查結(jié)果顯示重金屬Cd的含量在軟體類不同物種之間差異性較大。與軟體類生物相反，Cd在魚(yú)類和甲殼類生物體中的含量變化幅度比較小，含量水平很接近，說(shuō)明這種金屬在魚(yú)類和甲殼類生物組織內(nèi)的殘留不會(huì)因?yàn)槲锓N不同或營(yíng)養(yǎng)級(jí)不同有很大的變化。Tessier等[13]指出，和其他水生生物一樣，菲律賓蛤仔不能很好的調(diào)節(jié)體內(nèi)

Cd的含量而往往造成富集。本研究結(jié)果是貽貝同其他雙殼類底棲生物一樣，可能不能很好的調(diào)節(jié)機(jī)體Cd的含量水平，但監(jiān)測(cè)到的含量水平在安全標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

Pb在各類生物體中含量跨度都比較小，軟體類：0.04～0.32mg/kg；甲殼類：未檢出～0.03mg/kg；魚(yú)類：未檢出～0.07mg/kg。在軟體類生物體中Pb的平均含量高于甲殼類和魚(yú)類。在3種重金屬中Pb的含量最低，和文獻(xiàn)[14]中報(bào)道的海洋環(huán)境中Pb處于較低的濃度水平的結(jié)果相一致。這當(dāng)然得益于國(guó)家對(duì)汽油消耗中鉛含量的限制調(diào)整。

大多數(shù)金屬經(jīng)過(guò)食物鏈傳遞被生物富集的規(guī)律目前尚難以準(zhǔn)確地掌握。Amiard-Triquet等[15]認(rèn)為，在大多數(shù)情況下，生物體內(nèi)的金屬含量和其所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)并不相關(guān)，而是取決于該物種或種群的生理特性以及金屬的生物功能，生物的攝食行為、解毒機(jī)制及代謝機(jī)理和金屬的物理化學(xué)形態(tài)對(duì)金屬的生物蓄積特性起決定作用。Cd的同化率與其在細(xì)胞質(zhì)中的比例有一定的正相關(guān)， Cd在環(huán)境中存在生物放大的可能，由于這種食物鏈放大導(dǎo)致的金屬在貝類生物體內(nèi)的蓄積必須引起人們的重視，尤其是在海鮮食物深受人們喜愛(ài)的沿海地區(qū)。

2.2 人體對(duì)重金屬的攝入量及對(duì)健康造成的風(fēng)險(xiǎn)

危害商數(shù)法可以指示由于暴露于污染物而對(duì)人體健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)水平，計(jì)算公式如下[4]：

式中：EF代表暴露頻率/(365d/年)；ED為暴露年限(70年)，等同于人類平均壽命年齡；FIR為食物攝取率，根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[4]，魚(yú)類的每人攝取量為36g/日；軟體類為每人9.8g/日；甲殼類為每人5.42g/日；c是海產(chǎn)品中金屬含量/(mg/kg)；RFD是口服參考劑量(Hg為5×10-4mg/(kg bw·d)，Cd為1×10-3mg/(kg bw·d)，Pb為4×10-3mg/(kg bw·d))；WAB表示人類的平均體質(zhì)量(60kg)；TA為非致癌源的平均暴露時(shí)間(365d/年×ED)。對(duì)一種海產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，重金屬的總危害商數(shù)(TTHQ)等于各種重金屬的危害商數(shù)之和：

要想知道人們從食物中遭受到重金屬污染物的有害程度，一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是弄清楚各種污染物的飲食攝入量，這個(gè)量一定要在規(guī)定的安全范圍內(nèi)。對(duì)于重金屬Hg、Cd、Pb，世界衛(wèi)生組織(WHO)制定了一個(gè)人類暫定每周允許攝入量(provisional tolerable weekly intake，PTWI)：Hg為5μg/kg bw、Cd 為7μg/kg bw、Pb為25μg/kg bw。重金屬每周評(píng)估攝入量(estimated weekly intake，EWI)的表達(dá)式如下[16]：

表2 人類對(duì)Hg、Cd、Pb的每周評(píng)估攝入量(EWI)和危害商數(shù)(THQs)Table 2 Estimated weekly intake (EWI) of mercury, cadmium and lead and target hazard quotients (THQs) for individual metal during the consumption of seafood

由表2可知，食用海產(chǎn)品對(duì)重金屬的每周評(píng)估攝入量分別是：Hg(0～4.33μg/kg bw)、Cd(0～4.59μg/kg bw)、Pb(0～0.37μg/kg bw)，皆低于WHO制定的人類暫定每周允許攝入量。重金屬Cd和Pb的危害商數(shù)都小于1，說(shuō)明食用這些海產(chǎn)品人體攝入的重金屬Cd和Pb對(duì)人體不具有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。而對(duì)于重金屬Hg則值得關(guān)注，軟體類生物和甲殼類生物危害商數(shù)都小于1，食用不具有健康風(fēng)險(xiǎn)，絕大多數(shù)魚(yú)類危害商數(shù)也都比較低，但是鲬魚(yú)中汞的危害商數(shù)大于1.24，說(shuō)明食用具有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。目前認(rèn)為海洋動(dòng)物(包括無(wú)脊椎動(dòng)物和魚(yú)類)富集重金屬的主要途徑是攝食。所以對(duì)于底棲生物來(lái)講，正確評(píng)價(jià)底棲環(huán)境對(duì)其富集污染物的影響是非常重要和必需的。一些海洋生物能夠根據(jù)金屬的污染程度改變自己的生化和生理狀態(tài)，從而引起同化率和吸收率的改變[17]。同時(shí)，受污染種群體內(nèi)的金屬硫蛋白濃度也大大高于未受污染的種群。

3 結(jié) 論

通過(guò)測(cè)定連云港新浦區(qū)南市場(chǎng)軟體生物、甲殼類生

物和魚(yú)類中重金屬汞、鎘、鉛的含量，發(fā)現(xiàn)不同生物重金屬含量不盡相同，有的相差很大，說(shuō)明連云港海域生態(tài)環(huán)境和生物的生理因素對(duì)海州灣生物富集重金屬影響的重要性。從食用人群的健康角度看，人類食用本海域海產(chǎn)品對(duì)重金屬Hg、Cd、Pb的周攝入量低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，不同海產(chǎn)品中重金屬Cd和Pb的危害商數(shù)都小于1，說(shuō)明通過(guò)食用這些海產(chǎn)品攝入的重金屬鎘和鉛對(duì)人體不具有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于重金屬Hg，海州灣某些魚(yú)類的危害商數(shù)高于1，表明我國(guó)連云港一帶的海域已受到了汞的污染風(fēng)險(xiǎn)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果向人們敲響了警鐘，在工業(yè)發(fā)展的同時(shí)，要提高全民的環(huán)保意識(shí)，保護(hù)好海洋環(huán)境，保護(hù)好水資源，否則人類的健康和生存將受到嚴(yán)重威脅。

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Potential Risks of Heavy Metals (Hg, Cd and Pb) from Seafood to Health

LI Yu，F(xiàn)ENG Zhi-hua，LI Gu-qi，YAN Bin-lun
(School of Geodesy and Geomatics Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005, China)

The contents of heavy metals including Hg, Cd and Pb in edible marine products such as molluscs, crustaceans, and fish from a local market in Lianyungang were determined to evaluate the potential risks to health on the basis of target hazard quotients (THQs). Results indicated that mercury had the highest concentration in molluscs (0.06－1.23 mg/kg), followed by fish (0.024－1.03 mg/kg), and crustaceans (less than 0.25 mg/kg). Cadmium level in molluscs was in the range of 0.18 to 4.02 mg/kg, which was higher than that in crustaceans (less than 0.05 mg/kg) and fish (less than 0.07 mg/kg). However, Pb level was generally low, which was between 0.04 mg/kg and 0.23 mg/kg in molluscs, less than 0.03 mg/kg in crustaceans, and less than 0.07 mg/kg in fish. According to the THQ values of Cd and Pb, there is no risk to health after consuming these seafoods from this market. In contrast, according to the THQ values of mercury, one kind of fish (Platycephalus indicus) has the risk to health during consumption.

seafood；heavy metal；health risk assessment；target hazard quotients (THQs)

TS254.7

A

1002-6630(2010)21-0390-04

2010-03-29

江蘇省海洋生物技術(shù)重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(2007HS018)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40906054)

李玉(1976—)，女，講師，博士，主要從事海洋環(huán)境化學(xué)研究。E-mail：liyu241@sina.com