蚌埠市場食用魚重金屬含量及安全性評價

盛 蒂，朱蘭保

（1.蚌埠學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系，安徽蚌埠 233030；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，安徽合肥 230036）

蚌埠市場食用魚重金屬含量及安全性評價

盛 蒂1，2，朱蘭保1

（1.蚌埠學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系，安徽蚌埠 233030；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，安徽合肥 230036）

采用原子吸收分光光度法測定了蚌埠市場食用魚重金屬元素的含量，利用單因子污染指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法和目標(biāo)危害系數(shù)法對其污染程度及食用安全性進(jìn)行了評價。結(jié)果表明，蚌埠市場魚類Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As的平均含量依次為0.098、1.133、10.365、0.470、0.045、0.106、0.029mg·kg-1，均低于食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。單因子污染指數(shù)法評價結(jié)果表明：Cd在鯰魚、鯉魚和鯽魚中為開始受到污染，Pb在鯰魚中為開始受到污染，Hg在鰱魚中為開始受到污染，As在鳊魚中為開始受到污染，其他各重金屬元素在魚類中均為清潔水平。綜合污染指數(shù)法評價結(jié)果表明，除了鯰魚重金屬元素為較清潔外，其他5種魚類均為清潔水平。單一重金屬對人體的健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，對人群健康風(fēng)險(xiǎn)不明顯。魚類的重金屬復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，蚌埠市場食用魚類安全性較好。

魚，重金屬，食用安全性，蚌埠

魚肉味道鮮美，而且含有豐富的蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸以及人體必需的維生素和微量元素，是人們最喜愛的食品之一[1]。隨著環(huán)境污染的加劇，大量含有重金屬的工業(yè)廢水通過各種途徑進(jìn)入地表水體，有毒的重金屬物質(zhì)在水生生物體內(nèi)經(jīng)富集作用而蓄積、放大，使本來為人們提供豐富食用蛋白的魚類已可能成為濃縮毒物的載體，進(jìn)而通過食物鏈危及人類的健康[2]。在國內(nèi)外均出現(xiàn)了水產(chǎn)品受重金屬污染卻依然作為可食用食品銷售的情況[3-4]。

蚌埠市位于安徽省北部，是全省最重要的綜合性工業(yè)基地。近年來隨著全市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)規(guī)模和數(shù)量急劇增加，排放的污染物類型和數(shù)量也逐年增多，引起了周邊魚類養(yǎng)殖水體的污染。本文對蚌埠市場常見食用魚類重金屬含量進(jìn)行了測定，并對其污染狀況和食用安全性進(jìn)行了評價，以期引導(dǎo)當(dāng)?shù)鼐用窈侠磉x用魚類產(chǎn)品，對保障居民的身體健康具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實(shí)驗(yàn)材料 2014年4月，在蚌埠市國強(qiáng)路水產(chǎn)品 批 發(fā) 市 場 隨 機(jī) 采 集 鯉 魚（Cyprinus carpio）、鯰 魚（Catfish）、鳊 魚（Parabramis pekinensis）、鰱 魚（Hypophthalmichthysmolitrix）、鳙 魚（Aristichthys nobilis）和鯽魚（Carassius auratus）等6種常見且分布較廣的食用魚類。

MD6CN型微波消解儀 奧譜勒儀器有限公司；TAS-990型石墨爐原子吸收分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；FD-1型冰凍干燥機(jī) 北京博醫(yī)康技術(shù)公司；FA2004型電子天平 上海衡平儀器儀表廠。

1.2 樣品前處理與重金屬測定

將所采集的魚類樣品帶回實(shí)驗(yàn)室先用自來水沖洗表面，然后用去離子水清洗3次，再用吸水紙吸干表面水珠，晾干。用不銹鋼刀做解剖，取魚類肌肉可食用部分，用勻漿機(jī)制作勻漿。勻漿樣品保存在-20℃冰箱中24h，然后置于冰凍干燥機(jī)中干燥72h。

魚類樣品采用微波消解法進(jìn)行消解[5]：稱取0.5g預(yù)處理魚樣放入50mL干燥的聚四氟乙烯消解罐中，加入10mL濃硝酸，靜置過夜，然后控制溫度在100℃左右消解至大量棕色氣體消失，取下消解罐再加入2mL濃硝酸和10mL雙氧水，搖勻，放入微波消解儀進(jìn)行消解。冷卻后開蓋，加入少量10%硝酸微熱溶解，全部轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，用10%硝酸定容，混勻，制得樣品消化液。同時制備樣品空白液。

1.3 質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)所使用的化學(xué)試劑均為優(yōu)級純，實(shí)驗(yàn)用水均為超純水，所有的器皿在使用前均在10%的硝酸中浸泡24h以上，并用超純水沖洗。測定之前先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在擬合度達(dá)到99.99%以上時進(jìn)行樣品測試。由空白樣和加標(biāo)回收樣進(jìn)行質(zhì)量控制，加標(biāo)回收率均在90%～106%范圍內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均＜5%。

1.4 重金屬污染評價標(biāo)準(zhǔn)與方法

1.4.1 評價標(biāo)準(zhǔn) 魚體重金屬污染程度評價標(biāo)準(zhǔn)按照國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)《GB2762-2012食品中污染物限量》、《GB13106-1991食品中鋅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和農(nóng)業(yè)部頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《NY5073-2006無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》執(zhí)行。

1.4.2 評價方法 采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法對魚體內(nèi)重金屬元素污染程度進(jìn)行評價。

式中，I為重金屬元素的單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為重金屬元素的實(shí)測濃度；Si為重金屬元素的評價標(biāo)準(zhǔn)。評價標(biāo)準(zhǔn)為：I≤0.5為清潔；0.5＜I≤1為開始受到污染；I＞1為已經(jīng)受到污染；I值越大，受污染程度越嚴(yán)重[6]。

綜合污染指數(shù)法全面反映各污染物的作用，突出高濃度重金屬對魚肉品質(zhì)的影響，計(jì)算方法為：

式中，P為綜合污染指數(shù)；Imax為多種重金屬單因子指數(shù)（I）中的最大值；Iave為多種重金屬單因子指數(shù)（I）的平均值。評價標(biāo)準(zhǔn)為：P≤0.6為清潔；0.6＜P≤1為較清潔；1＜P≤2.6為輕污染；2.6＜P≤5為中污染；P＞5為重污染[7]。

1.5 重金屬安全性評價方法和標(biāo)準(zhǔn)

采用美國環(huán)保局于2000年發(fā)布的目標(biāo)危害系數(shù)法（Target Hazard Quotient，THQ）來評價魚類的重金屬安全性[8]。THQ法優(yōu)點(diǎn)在于可同時評價單一重金屬的安全性及多種重金屬復(fù)合安全性，在食品中被廣泛地應(yīng)用。其計(jì)算方法為：

式中，CDI為污染物經(jīng)水產(chǎn)品攝入的平均日攝取量（mg·kg-1·d-1）；RfD 為 重 金 屬 健 康 風(fēng) 險(xiǎn) 參 考 劑 量（mg·kg-1·d-1）[8]，見表1 。

THQ≤1，表明該污染物不會引起人體的健康風(fēng)險(xiǎn)，是安全的；THQ＞1，表明該污染物會引起人體的健康風(fēng)險(xiǎn)，是不安全的；THQ值越大表明該污染物對人體健康風(fēng)險(xiǎn)性越大，也就越不安全。

多種重金屬復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（TTHQ）計(jì)算公式：TTHQ=∑THQ 式（4）

TTHQ評價標(biāo)準(zhǔn)同THQ。參照US EPA暴露因子手冊，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，確定蚌埠地區(qū)成人食用魚攝入量為0.026kg·d-1，兒童魚肉攝入量為0.015 kg·d-1。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 魚體重金屬元素含量分析

分別對魚體肌肉組織中重金屬元素含量平行測定3次，取平均值，結(jié)果見表2。

從表2可知，蚌埠市場食用魚肌肉組織中Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As的平均含量分別為0.098、1.133、10.365、0.470、0.045、0.106、0.029mg·kg-1，不同重金屬元素在魚體中的含量差異較大。Cu、Zn作為魚類生命的必需元素在其體內(nèi)的含量較高，而生命非必需元素Pb、Cr、Cd、Hg和As在其體內(nèi)的含量較低。主要原因在于生命必需元素比生命非必需元素更易于被生物主動吸收。與食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相比，蚌埠市場食用魚肌肉中7種重金屬元素平均含量均低于標(biāo)準(zhǔn)值，而且7種重金屬元素含量在所有樣品中都沒有超標(biāo)。與珠江和松花江水體同種魚類重金屬含量相比，蚌埠市場食用魚類中除了Zn元素含量高于珠江水體魚類含量外，Pb、Cu、Cr、Cd、Hg和As元素含量均比珠江水體和松花江水體中的魚類低。

2.2 不同魚類重金屬元素含量分析

從表3可以看出，所調(diào)查的不同魚類之間各重金屬元素含量差異較大，但與食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相比，所有魚類中重金屬含量均低于其相應(yīng)的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。

生物的生活習(xí)性是影響生物體內(nèi)重金屬含量的重要因素之一。鯰魚屬于肉食性魚類，鯉魚、鯽魚和鳙魚屬于雜食性魚類，鳊魚和鰱魚屬于草食性魚類。為了分析生活習(xí)性對魚類體內(nèi)重金屬含量的影響，本研究將不同食性的魚體內(nèi)重金屬含量進(jìn)行了對比，結(jié)果見圖1。

表1 重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)參考劑量（mg·kg-1·d-1）Table 1 Health risks of heavy metals reference dose（mg·kg-1·d-1）

表2 魚肌肉組織重金屬元素含量（以鮮重計(jì)，mg·kg-1）Table 2 Content of heavy metals in fish（fresh weight，mg·kg-1）

表3 不同魚類重金屬元素含量（以鮮重計(jì)，mg·kg-1）Table 3 Different types of fish heavy metal content（fresh weight，mg·kg-1）

圖1 不同食性的魚類體內(nèi)重金屬含量Fig.1 Content of heavy metal for the fish feeding different diets

從圖1可以看出，本文所研究的Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As 7種重金屬元素在不同食性魚類體內(nèi)的含量呈相同的變化趨勢，即：肉食性＞雜食性＞草食性。造成這種變化規(guī)律可能有兩個方面的原因：一是，食物鏈中處于高營養(yǎng)級的生物富集程度高于低營養(yǎng)級生物，肉食性魚類因其在食物鏈中處于最高營養(yǎng)級，所以其重金屬元素的富集程度也最高；雜食性次之；草食性最小。這與Bank[11]、張家泉等[12]的研究結(jié)果相一致。二是，肉食性魚類一般生活在水體的下層，雜食性和草食性魚類多生活在水體的中層或中上層。水體底泥中的重金屬在一定條件下可通過“泥-水”界面向水中釋放，造成水體底層重金屬濃度的增加，因而生活在水體下層的鯰魚、鯉魚和鯽魚重金屬含量大于上層的鳙魚、鳊魚和鰱魚。

2.3 魚類重金屬污染評價

根據(jù)式（1）和式（2），計(jì)算出蚌埠市場食用魚重金屬單項(xiàng)污染指數(shù)（I）和綜合污染指數(shù)（P），結(jié)果見表4。

從表4可知，單因子污染指數(shù)法評價結(jié)果表明，Pb在鯰魚中為開始受到污染；Cd元素在鯰魚、鯉魚和鯽魚中為開始受到污染；Hg在鰱魚中為開始受到污染；As在鳊魚中為開始受到污染；其他各魚類肌肉組織中上述7種重金屬元素均為清潔水平；綜合污染指數(shù)法評價結(jié)果表明，除了鯰魚重金屬元素為較清潔外，其他5種魚類均為清潔水平。

2.4 魚類重金屬安全性評價

通過表2數(shù)據(jù)，利用式（3）和式（4）分別計(jì)算該地區(qū)成人和兒童通過食用魚類攝入的重金屬THQ值和TTHQ值，結(jié)果見表5和表6。

表4 不同魚類重金屬單項(xiàng)污染指數(shù)（I）和綜合污染指數(shù)（P）Table 4 Heavy metals single factor pollution index（I） and comprehensive pollution index（P） in different fish

表5 食用魚類單一重金屬攝入的健康風(fēng)險(xiǎn)Table 5 Intake health risk of single heavy metals by fish

表6 不同魚類單一及復(fù)合重金屬攝入的健康風(fēng)險(xiǎn)Table 6 Different kinds of fish in single and compound intake of the health risks of heavy metals

由表5可知，蚌埠市場食用魚類中重金屬THQ均值從大到小依次為：Cr、Cd、Zn、Cu、Pb、Hg、As，重金屬對成人和兒童的健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，THQ值不超標(biāo)，說明蚌埠市場食用魚類中單一重金屬對人群健康風(fēng)險(xiǎn)不明顯。不同重金屬對復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)率存在明顯差異，見圖2。由圖2可以看出，蚌埠市場魚類重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)主要由Cr引起，風(fēng)險(xiǎn)性較大，對成人的健康風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率為48.23%、對兒童的健康風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率為50.19%；其他6種重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)相對較低，對成人和兒童的貢獻(xiàn)率在2%~15%之間。

圖2 單一重金屬對人體復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率Fig.2 Contribution ratio of single heavy metal to THQ of human body

從表6可以看出，蚌埠市場不同食用魚類之間的單一重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)合重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)有一定的差異。調(diào)查的魚類中7種重金屬元素單一健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)對成人和兒童均小于1，單一重金屬對人體健康風(fēng)險(xiǎn)不明顯。6種魚類重金屬的復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也都小于1，且兒童和成人具有相同的變化趨勢，從高到低依次為：鯰魚、鳙魚、鳊魚、鯽魚、鯉魚和鰱魚，表明蚌埠市場食用魚類對人群健康風(fēng)險(xiǎn)不明顯，安全性較好。

3 結(jié)論

3.1 蚌埠市場魚類中Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As的平 均 含 量 依 次 為 0.098、1.133、10.365、0.470、0.045、0.106、0.029mg·kg-1，均低于食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 Cd在鯰魚、鯉魚和鯽魚中為開始受到污染；Pb在鯰魚中為開始受到污染；Hg在鰱魚中為開始受到污染；As在鳊魚中為開始受到污染；其他各魚類肌肉組織中上述7種重金屬元素均為清潔水平。除了鯰魚重金屬元素為較清潔外，其他5種魚類均為清潔水平。

3.3 蚌埠市場食用魚類中重金屬THQ均值從大到小依次為：Cr、Cd、Zn、Cu、Pb、Hg、As，重金屬對成人和兒童的健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，單一重金屬對人群健康風(fēng)險(xiǎn)不明顯。魚類重金屬的復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)從高到低依次為：鯰魚、鳙魚、鳊魚、鯽魚、鯉魚和鰱魚，且均小于1，對人群健康風(fēng)險(xiǎn)均不明顯。蚌埠市場食用魚類重金屬的安全性較好。

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Heavy metal content and safety evaluation of fish in Bengbu market

SHENG Di1，2，ZHU Lan-bao1
（1.Department of Chemistry and Environmental Engineering，Bengbu University，Bengbu 233030，China；2.School of Resources and Environment，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

The concentrations of heavy metals in fish collected from Bengbu market were measured.The method of single factor pollution index，comprehensive pollution index and target hazard quotient were used to assess pollution levels and food safety of heavy metals in fish.The results showed that the fish of Pb，Cu，Zn，Cr，Cd，Hg and As element’s concentrations in fish were 0.098，1.133，10.365，0.470，0.045，0.106，0.029mg ·kg-1，respectively，which were lower than the hygiene standards of foods.The single factor pollution index assessment showed that the content of Catfish’s Cd and Pb could be categorized as the beganning of pollution.The Cd started pollution in Cyprinus carpio and Carassius auratus.The Hg started pollution in Hypophthalmichthys molitrix，and the As started pollution in Parabramis pekinensis.However，other elements could be regarded as cleanning levels.The comprehensive pollution index method evaluation showed that the Catfish for light clean，other fish could be regarded as the clean level.Adults and children’s single heavy metals health risk index was less than 1，the danger of heavey mental on people was not obvious.Fish heavy metal compound health risk index was below 1.That was to say，Bengbu market fish’s edible safety was good.

fish；heavy metals；edible safety；Bengbu

TS201.6

A

1002-0306（2014）22-0049-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.22.001

2014－07－18

盛蒂（1980-），女，博士研究生，講師，研究方向：環(huán)境生態(tài)學(xué)。

安徽高校省級自然科學(xué)研究項(xiàng)目（KJ2011B088，KJ2010B106）；蚌埠學(xué)院自然科學(xué)研究項(xiàng)目（2010ZR03）；蚌埠學(xué)院優(yōu)秀人才計(jì)劃項(xiàng)目。