寧波海產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的殘留與風(fēng)險評估

蘇 晴， 翁佩芳*， 段青源， 柴麗月，鐘惠英， 王保鋒， 吳祖芳， 張 鑫

（1.寧波大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 寧波 315211；2.寧波市海洋與漁業(yè)研究院，浙江 寧波 315021）

寧波海產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的殘留與風(fēng)險評估

蘇 晴1， 翁佩芳*1， 段青源2， 柴麗月2，鐘惠英2， 王保鋒1， 吳祖芳1， 張 鑫1

（1.寧波大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 寧波 315211；2.寧波市海洋與漁業(yè)研究院，浙江 寧波 315021）

為探討多氯聯(lián)苯（PCBs）污染物在寧波市售海產(chǎn)品中的組成規(guī)律及季節(jié)變化特征，按不同季節(jié)采集10種寧波居民主要食用海產(chǎn)魚類，采用氣相色譜法檢測其中7種指示性多氯聯(lián)苯殘留量，并進行人體健康風(fēng)險評價。結(jié)果表明，PCBs的殘留質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.06~3.98μg/kg，其中PCB-52和PCB-153為主要組分。PCBs含量分布特征為秋季最高，冬季次之，夏季最低。寧波市售海產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯殘留量水平在可接受的范圍內(nèi)。食用上層魚的健康風(fēng)險CV值小于食用下層魚，PCBs監(jiān)測是風(fēng)險評估需要控制的關(guān)鍵因素。

海產(chǎn)魚類；多氯聯(lián)苯；風(fēng)險評價

多氯聯(lián)苯 （Polychlorinated biphenyls，PCBs）曾被廣泛用作變壓器和電容器絕緣油、涂料、粘合劑以及農(nóng)藥延效劑等，具有生物毒性，會造成腦部、皮膚及內(nèi)臟的疾病，并影響神經(jīng)、生殖及免疫系統(tǒng)，聶芳紅等研究表明PCB-77會引起斑馬魚的脂質(zhì)過氧化，進而導(dǎo)致機體受到過多氧自由基的攻擊[1]。PCBs已被許多國家明令禁止生產(chǎn)和使用，但實際上目前還難以被完全禁用。因其具有親脂性、抗生物降解性和蓄積性等特點，可以在環(huán)境中長期滯留，并通過生物鏈蓄積在生物體中，最終對人體造成極大危害[2]。研究表明，食物攝入是除了職業(yè)暴露外人類接觸PCBs的最主要途徑，超過人體接觸量的90%[3]，尤其是高脂性食品肉類、魚類。研究表明，食用魚類攝入的PCBs顯著高于肉類[4]。

隨著沿岸城市化和工業(yè)化的發(fā)展，海洋污染問題與日俱增，海洋生物富集其中多氯聯(lián)苯等污染物，最終對食物鏈頂端的人類健康造成危害。迄今為止，國內(nèi)外對不同地區(qū)、不同水產(chǎn)品中PCBs殘留情況已有相關(guān)報道，如王莎莎等[5]對近渤海地區(qū) 10種不同海產(chǎn)品中PCBs進行分析，楊永亮等[6]對青島及崇明島食用魚體內(nèi)的PCBs的研究，Zacs等[7]對Latvian地區(qū)湖水魚中PCBs的含量及組成特征的分析，但對于PCBs的季節(jié)分布特征僅見于對大氣或水體的研究[8-9]。而有關(guān)寧波市居民食用的海產(chǎn)品中PCBs污染情況的報道僅限于灘涂養(yǎng)殖貝類[10]，未見相關(guān)海水魚中的報道。此外，已有的報道僅對有限的幾種魚類中PCBs進行了研究，不能滿足進行健康風(fēng)險評估的要求。因此，對寧波當(dāng)?shù)刂饕．a(chǎn)魚類中PCBs殘留情況的研究分析具有重要意義。

為了更準(zhǔn)確地分析寧波地區(qū)居民日常食用的主要海產(chǎn)品中PCBs的殘留量，做出科學(xué)的健康風(fēng)險評估，本文通過季節(jié)性采樣，分析不同季節(jié)海產(chǎn)品中PCBs的富集規(guī)律，對寧波居民食用海產(chǎn)品造成的健康風(fēng)險進行評估，并通過蒙特卡洛模擬分析健康風(fēng)險評估中的不確定性因素，為相關(guān)部門對海洋環(huán)境保護和海產(chǎn)品質(zhì)量安全管理等的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

主要儀器：氣相色譜儀（Aglient 6890）：Aglient公司產(chǎn)品。

主要試劑：多氯聯(lián)苯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（含7種多氯聯(lián)苯單體，即PCB-28、PCB-52、PCB-101、PCB-118、PCB-153、PCB-138、PCB-180，質(zhì)量濃度均為0.1μg/mL）：上海安譜科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；正己烷（色譜純）、丙酮（色譜純）：美國TEDIA公司產(chǎn)品。

1.2 樣品及其前處理方法

2013年10月（秋季）、12月（冬季），2014年4月（春季）、7月（夏季），在寧波市路林市場（寧波市水產(chǎn)品主要集散地）隨機采集10種寧波市居民主要食用海產(chǎn)品，根據(jù)其生活的海區(qū)分為近海底層魚類（小黃魚、帶魚、鰻魚、肉禿魚、多寶魚）和近海上層魚類（卵形鯧鲹、馬鮫魚、真鯛、青占魚、烏鯧魚）。采完后冰藏運回至實驗室放入4℃冰箱保存，第二天分別取魚肉（不包含魚皮）后勻漿，置于-20℃冰箱中冷凍備用。每種魚類都盡量采集體重和體長比較一致的個體，其中春夏季的魚類大小和體重普遍偏低。樣品信息見表1。

表1 采集的魚樣信息Table 1 Information of collected fish samp les

1.3 樣品預(yù)處理

稱取15.00 g魚肉樣品勻漿于研缽中，加20 g左右無水 Na2SO4研磨成砂狀，轉(zhuǎn)移至具塞錐形瓶中。加入40mL正己烷，在振蕩器上振蕩0.5 h。經(jīng)無水 Na2SO4過濾，樣品轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)濃縮瓶中，殘渣用20mL正己烷分兩次淋洗，合并濾液于蒸發(fā)濃縮瓶中。經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮到2mL，轉(zhuǎn)移至10mL離心管中，用3mL正己烷洗滌濃縮瓶，并合并至離心管中。加入5mL濃H2SO4溶液，振搖，4 000 r/min離心15 min。

10 mL正己烷分兩次活化SPE（固相萃取裝置）Lc-Si硅膠柱，加入1 mL上述正己烷提取液同時開始接液，并用9 mL V（正己烷）∶V（乙酸乙酯）=95∶5的混合溶液分3次洗脫，并抽干柱子。洗脫液經(jīng)氮氣吹干。正己烷定容至1mL，供GC（ECD）檢測。

1.4 色譜條件

氣相色譜儀（GC）選用Aglient 6890，配Ni63電子捕獲檢測器（ECD），色譜柱為DB-1701毛細管柱（30m×0.25mm×0.25μm）。進樣口溫度為290℃，檢測器溫度為300℃。程序升溫：初始溫度為90℃，保持0.5min，15℃/min升溫至200℃，保持5 min，2.5℃/min升溫至250℃，保持2 min，20℃/min升溫至265℃并保持5 min。載氣為高純氮氣，純度＞99.99%。不分流進樣，進樣量為1μL。

1.5 質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

為驗證方法的可靠性，在進行樣品分析的同時，進行方法空白、平行樣測定和加標(biāo)回收率實驗，加標(biāo)回收率為84.6%~105%。樣品的7種PCBs定量分析采用5種質(zhì)量濃度 （分別為2.5、5、7.5、10、20 ng/mL）的PCBs混合標(biāo)樣繪制工作曲線，回歸曲線的擬合程度R2＞0.98。每批樣品測試之前，用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液檢測所建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線是否可用，已知值和測定值的差值不得大于20%。

1.6 數(shù)據(jù)處理與健康風(fēng)險評價方法

使用 Microsoft excel 2007和 SPSS Statistics 18.0軟件對不同季節(jié)的海產(chǎn)品中的PCBs殘留量進行統(tǒng)計與分析，用Origin 8.5繪制數(shù)據(jù)頻率分布狀況圖及PCBs殘留量變化圖。利用R語言軟件進行蒙特卡洛模擬5 000次抽樣，量化相關(guān)參數(shù)的靈敏度并通過模擬變異系數(shù)CV來比較健康風(fēng)險評估模型中的不確定性。

根據(jù)WHO設(shè)定的人體 PCBs每日耐受量（tolerable daily intake，TDI）和美國 EPA推薦的PCBs參考劑量（reference dose，RfD）以及寧波居民對水產(chǎn)品的消費量，評價食用安全性。使用公式（1）計算居民每日通過消費水產(chǎn)品所攝入的PCBs量。

式中，ID為攝入量 （ng/kg）；Cm為魚類中PCBs的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （μg/kg）；m1為居民每日魚類的消費量（g）；m2為人體質(zhì)量（kg）。

參考Karen等[11]的建議，將公式（2）作為可接受的致癌風(fēng)險（CRI）。

式中，CSF為致癌強度系數(shù)2.0mg/（kg·d）。

2 結(jié)果與討論

2.1 寧波海產(chǎn)魚類中PCBs的殘留量

在10種水產(chǎn)品中檢測到不同殘留水平的PCBs，結(jié)果如表2所示。10種水產(chǎn)品中PCBs的殘留濃度范圍在0.06~3.98μg/kg，平均值為 0.97μg/ kg。根據(jù)國標(biāo)（GB 2762-2012）[12]中關(guān)于海產(chǎn)食品中多氯聯(lián)苯允許限量（≤0.5mg/kg）的規(guī)定，所采集的魚類樣品中多氯聯(lián)苯含量均遠低于此標(biāo)準(zhǔn)限量，且低于國內(nèi)外其他地區(qū)魚類中PCBs殘留量，見表3所示。

表2 不同季節(jié)魚類中PCBs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 PCBs concentrations of fish sam ples from different seasons （μg/kg）

表3 國內(nèi)外不同地區(qū)水產(chǎn)品中PCBs質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較Table 3 Com parison of PCBs in aquatic products fromdifferent regions in the world

以上10種魚類中PCBs殘留量頻率分布如圖1所示。魚類樣品多氯聯(lián)苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異比較大，基本呈偏態(tài)分布，樣品中多氯聯(lián)苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平多數(shù)集中在1μg/kg以下，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1~2.0μg/kg之間的樣本占75%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0.1μg/kg和大于3μg/kg的樣品僅分別占5%和2.5%。取自然對數(shù)后魚類樣品多氯聯(lián)苯濃度呈正態(tài)分布 （圖2），樣品中多氯聯(lián)苯含量分布幾率最高的為0.57μg/kg。

圖1 魚類多氯聯(lián)苯含量頻率分布圖Fig.1 Frequency distribution of PCBs in fish

圖2 魚類多氯聯(lián)苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)對數(shù)頻率分布圖Fig.2 Frequency distribution of PCBs lnCPCBs in fish in fish

PCB單體在不同季節(jié)魚類中的殘留量見表4。由表4可知，PCB-52和 PCB-153為主要污染物，兩者之和占PCBs總量的59.5%。PCB-138和PCB-153檢出值范圍分別為ND~1.11μg/kg和0.02~4.41 μg/kg，遠低于GB 2762-2005《食品中污染物限量》[20]中對這兩個單體規(guī)定的0.5mg/kg的限量值。動物對PCBs的代謝率主要取決于氯取代基的數(shù)目，氯化程度越高，代謝率越低，但是，高氯代聯(lián)苯因分子結(jié)構(gòu)和相對分子量較大，即使產(chǎn)生積累也有可能在生物體內(nèi)代謝、脫氯成低氯代產(chǎn)物。研究表明，水產(chǎn)品體內(nèi)PCBs的富集程度與其氯原子的取代個數(shù)成拋物線關(guān)系，即在生物體內(nèi)富集更多的是中等氯原子取代的同系物[21]。作者檢測結(jié)果是以四氯和六氯取代的同系物為主，基本符合這一規(guī)律。

2.2 寧波市海產(chǎn)魚類中PCBs的季節(jié)分布特征綜合分析表2和表4可知，PCBs殘留的平均值由高到低分別是秋季為1.59μg/kg，冬季為1.44μg/ kg，春季為0.59μg/kg，夏季為0.25μg/kg。通過表2、表4可知上、下層魚類中PCBs的分布特征：秋季下層魚類PCBs平均值為（2.49±1.01）μg/kg，含量最高的異構(gòu)體為 PCB-52，上層魚類中PCBs平均值為（0.69±0.58）μg/kg，含量最高的異構(gòu)體為PCB-52。冬季下層魚類PCBs平均值為（2.14± 0.58）μg/kg，含量最高的異構(gòu)體為PCB-52，上層魚類PCBs平均值為（0.74±0.59）μg/kg，含量最高的異構(gòu)體為 PCB-52。春季下層魚類 PCBs平均值為（0.62±0.50）μg/kg，含量最高的異構(gòu)體為PCB-153，上層魚類PCBs平均值為（0.56±0.31）μg/kg，含量最高異構(gòu)體為PCB101。夏季下層魚類PCBs平均值為（0.26±0.26）μg/kg，含量最高異構(gòu)體為PCB-52，上層魚類 PCBs平均值為（0.24±0.10）μg/kg，含量最高的異構(gòu)體為PCB-101。

表4 不同季節(jié)不同魚類體內(nèi)PCB單體的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 4 Average concentrations of PCB isomers in different seasons （μg/kg）

上層魚類和下層魚類中PCBs含量均值的季節(jié)變化情況見圖3。在寧波市售魚類中，不同季節(jié)的下層魚類PCBs含量均高于上層層魚類。下層魚類在秋季的PCBs含量最高，上層魚類在冬季的PCBs含量最高，秋季和春季含量相當(dāng)。上、下層魚類中PCB異構(gòu)體在秋、冬及夏季均以PCB-52為主，在春季是下層魚類以PCB-153為主，上層魚類以PCB-101為主。

不同魚類對PCBs的富集隨季節(jié)的變化趨勢各不相同。夏季是大多數(shù)魚類的生長期，此時魚類的體積較小、體重較輕，由于PCBs具有高親脂性的特點，在生長期脂肪含量較少的魚類中PCBs含量也較低，且夏季正值雨季和汛期，流水?dāng)y帶的含 PCBs組分的污水進入海水，由于PCBs具有生物富集性的特點，最終積累到魚類體內(nèi)。因此，當(dāng)秋季、冬季收獲時，魚類體內(nèi)有較高的PCBs含量。在水環(huán)境中，有機氯物質(zhì)被微粒物質(zhì)吸附，并在沉積物中積累，因此，下層魚類體內(nèi)的PCBs含量高于上層魚類。

圖3 不同季節(jié)魚類中多氯聯(lián)苯均值含量的變化Fig.3 Average value of PCBs content in fish in different seasons

2.3 多氯聯(lián)苯污染的人體暴露評估

參考《中國居民膳食指南（2007）》[22]建議，魚蝦類攝入量為100 g/（人·日），成人體重按60.0 kg計算[23]，以每種魚類樣品中多氯聯(lián)苯的最高含量計算每日攝入量和致癌風(fēng)險指數(shù)，結(jié)果見表5。

表5 居民每日最高PCBs攝入量及不同魚類的致癌風(fēng)險指數(shù)Table 5 Maximum intakes of PCBs and carcinogenic risk indexes in aquatic products

由表5可知，居民每日食用魚類攝入PCBs的最高水平為6.63 ng/（kg·d），遠低于WHO設(shè)定的人體 PCBs每日耐受量 （tolerable daily intake，TDI）和美國 EPA推薦的 PCBs參考劑量 （reference dose，RfD），均為 20 ng/（kg·d），且僅為規(guī)定的33.2%；總致癌風(fēng)險指數(shù)范圍為1.33×10-6~13.27×10-6，除肉禿魚外，其他魚類的總致癌風(fēng)險指數(shù)均遠低于10-4，表明除肉禿魚外的9種海產(chǎn)魚類均在可接受的致癌風(fēng)險內(nèi)。

食用海產(chǎn)品是寧波地區(qū)居民主要的PCBs暴露途徑，雖然居民每日食用魚類攝入PCBs的最高水平遠低于WHO設(shè)定的人體PCBs每日耐受量，但由于PCBs在人體內(nèi)代謝緩慢，長期富集，因此，對于PCBs含量較高的海產(chǎn)魚類有必要控制其攝入量。

2.4 不確定性及靈敏度分析

食用上層魚的健康風(fēng)險CV值（0.28）小于食用下層魚的健康風(fēng)險CV值（0.32），這表明了食用下層海產(chǎn)品的不確定度高于上層海產(chǎn)品。

量化分析相關(guān)參數(shù)的靈敏度，各個參數(shù)對健康風(fēng)險評估結(jié)果的靈敏度分析結(jié)果見圖4。海產(chǎn)品中PCBs的濃度 （Cm）對結(jié)果方差的貢獻率最大，為84.52%；其次為致癌強度系數(shù)（CSF），為 14.16%，貢獻率最低的是體重（BW），僅為 -0.10%，表明海產(chǎn)品中PCBs濃度越大致癌風(fēng)險越大，人體重越大致癌風(fēng)險越小。因此，為降低PCBs健康風(fēng)險評估中的不確定性，必須準(zhǔn)確監(jiān)測海產(chǎn)品中PCBs數(shù)據(jù)，獲得更準(zhǔn)確的PCBs殘留濃度。

圖4 主要參數(shù)靈敏度比較Fig.4 Comparison of sensitivity of the parameters

3 結(jié)語

通過對寧波居民主要食用的10種海產(chǎn)魚類中的7種指示性多氯聯(lián)苯污染情況進行了調(diào)查與分析及食用水產(chǎn)品健康風(fēng)險的評估，發(fā)現(xiàn)寧波居民主要食用的10種海產(chǎn)魚類已經(jīng)受到不同程度的多氯聯(lián)苯污染物污染。PCBs殘留質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍是0.06~ 3.98μg/kg，低于GB 2762-2012《食品中污染物限量》中0.5 mg/kg，其中PCB-52和PCB-153為主要污染物；秋季為寧波市售魚類中PCBs殘留量最高的季節(jié)，不同季節(jié)的下層魚類PCBs含量均高于上層魚類，上、下層魚類中 PCB異構(gòu)體在秋、冬及夏季均以PCB-52為主，在春季均有所變化。食用上層魚的健康風(fēng)險小于食用下層魚，海產(chǎn)品中PCBs的殘留濃度是風(fēng)險評估需要控制的關(guān)鍵因素。

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Residual Characteristics of Polychlorinated Biphenyls in Seafoods in Ningbo and Health Risk Assessment

SU Qing1， WENG Peifang*1， DUAN Qingyuan2， CHAILiyue2，ZHONG Huiying2， WANG Baofeng1， WU Zufang1， ZHANG Xin1
（1.School of Marine Science，Ningbo University，Ningbo 315211，China；2.Institute of Marine and Fisheries，Ningbo 315021，China）

The composition characteristics and seasonal variations of polychlorinated biphenyls（PCBs）in fishes sold in Ningbo market were investigated.Ten kinds of fishes were collected in different seasons and the residual contents of seven kinds of involved PCBs were detected by gas chromatography（GC）to discuss health risk assessment.The concentration range of PCBs was determined as 0.06 to 3.98μg/kg，and PCB-52 and PCB-118 weremain components.The highest content of PCBs showed in autumn，successively followed by w inter，spring and summer.The residual levels of PCBs inmarine products sold in Ningbomarketwere in an acceptable level.The uncertainty coefficientof variation on PCBs cancer risk caused by pelagic fish intakewas lower than thatof lower fish.The key to thehealth risk assessmentwas the detection of PCBs.

marine fish，polychlorinated biphenyls，risk evaluation

S 948

A

1673—1689（2017）04—0425—07

2015-04-26

寧波市科技局農(nóng)業(yè)重點項目（2013C11027）；浙江省重中之重學(xué)科開放基金資助項目（XKZSC1427）。

*通信作者：翁佩芳（1963—），女，浙江舟山人，教授，主要從事食品安全及質(zhì)量控制研究。E-mail：weng-pf@163.com

蘇晴，翁佩芳，段青源，等.寧波海產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的殘留與風(fēng)險評估[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報，2017，36（04）：425-431.