三門灣海域水產(chǎn)品重金屬含量及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

陳星星，黃振華，陸榮茂，吳 越，曾國(guó)權(quán)，柯愛英，潘齊存，葉 深

(浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 溫州 325005)

三門灣海域水產(chǎn)品重金屬含量及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

陳星星，黃振華，陸榮茂*，吳 越，曾國(guó)權(quán)，柯愛英，潘齊存，葉 深

(浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 溫州 325005)

采用單因子污染指數(shù)法分析2017年4月采集的三門灣海域扁玉螺、荔枝螺、彈涂魚、泥蚶、擬穴青蟹和四角蛤蜊等6種常見水產(chǎn)品中鉻、鎳、銅、砷、鎘、鉛等重金屬的殘留水平，并采用點(diǎn)估計(jì)法，通過(guò)計(jì)算水產(chǎn)品體內(nèi)的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)商(HQ)評(píng)價(jià)食用上述6種水產(chǎn)品可能導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果顯示，不同水產(chǎn)品中重金屬含量差異較大。被試水產(chǎn)品中總砷含量均超無(wú)機(jī)砷限量值。荔枝螺中的鎘、扁玉螺和擬穴青蟹中的鉻，以及扁玉螺、泥蚶、四角蛤蜊和擬穴青蟹中鎳含量較高，處于中度污染水平。HQ顯示，成人和兒童僅在過(guò)量食用荔枝螺時(shí)存在鎘的暴露健康風(fēng)險(xiǎn)，砷的食用風(fēng)險(xiǎn)要根據(jù)具體形態(tài)進(jìn)一步分析。

三門灣海域； 水產(chǎn)品； 重金屬； 暴露風(fēng)險(xiǎn)商

三門灣是浙江省三大半灣封閉港灣之一，海域遼闊，海涂寬廣，水產(chǎn)資源豐富，是浙江省貝類養(yǎng)殖和苗種培育的重要基地。隨著三門灣海洋開發(fā)利用活動(dòng)日益頻繁、范圍擴(kuò)大，以及沿海港口城市化、工業(yè)化速度的不斷加快，工農(nóng)業(yè)污水、城鎮(zhèn)生活污水以及養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的污染物排海量迅速增加，給灣內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)不良影響。其中，重金屬污染物因具有毒性強(qiáng)、不易分解、可沿食物鏈傳遞和富集等特點(diǎn)，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人體健康具有較大危害，尤應(yīng)受到重視。李鐵軍等[1]采用Hakanson提出的潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)三門灣沉積物重金屬污染及其潛在生態(tài)危害進(jìn)行調(diào)查研究；呂海燕等[2]對(duì)三門灣養(yǎng)殖縊蟶的重金屬含量及食用安全性進(jìn)行了研究；陳雪昌等[3-4]在浙江沿岸養(yǎng)殖貝類有毒有害物質(zhì)污染狀況監(jiān)測(cè)研究中對(duì)三門灣泥蚶和縊蟶重金屬含量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。但查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，目前有關(guān)三門灣底棲水產(chǎn)品重金屬含量及健康風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)查研究較少。本研究采集三門灣6種底棲水產(chǎn)品：扁玉螺(Glossaulaxdidyma)、荔枝螺(ThaisclavigeraKuster)、彈涂魚(PeriophthalmusmodestusCantor)、泥蚶(Tegillarcagranosa)、擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)和四角蛤蜊(Mactraveneriformis)，測(cè)定其鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu)、砷(As)、鎘(Cd)、鉛(Pb)等重金屬的殘留水平，評(píng)估其食用健康風(fēng)險(xiǎn)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2017年4月于臺(tái)州三門灣浦壩港灘涂上采集扁玉螺、荔枝螺、彈涂魚、泥蚶、擬穴青蟹和四角蛤蜊等6種水產(chǎn)品。生物樣品采集后用現(xiàn)場(chǎng)海水沖洗干凈，裝入潔凈的聚乙烯塑料袋中，冰凍送至實(shí)驗(yàn)室。

1.2 樣品分析與質(zhì)量控制

生物樣品在實(shí)驗(yàn)室解凍，參照GB 17378.6—2007進(jìn)行預(yù)處理和分析，微波消解方法參照HY/T 132—2010，按照GB 5009.268—2016規(guī)定的電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測(cè)Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb含量。

為保證分析結(jié)果的可靠性，同時(shí)測(cè)定購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)扇貝(GBW10024)，測(cè)定結(jié)果均落在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)允許的范圍之內(nèi)，表明測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

1.3 重金屬污染程度評(píng)價(jià)

采用單因子污染指數(shù)法評(píng)價(jià)6種水產(chǎn)品體內(nèi)重金屬元素的污染情況。計(jì)算公式Pi=Ci/Si，其中：Pi為污染物i的指數(shù)；Ci為污染物i的含量；Si為污染物i的標(biāo)準(zhǔn)限值。重金屬標(biāo)準(zhǔn)限值參照GB 2762—2012及NY 5073—2006的規(guī)定執(zhí)行。污染等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)：Pi<0.2，未受該重金屬元素污染，處于正常背景水平；0.2≤Pi<0.6，輕度污染水平；0.6≤Pi≤1，中度污染水平；Pi>1，重度污染水平，該種金屬元素已經(jīng)超標(biāo)。

1.4 食用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

采用點(diǎn)估計(jì)法，通過(guò)計(jì)算水產(chǎn)品的重金屬的暴露風(fēng)險(xiǎn)商(HQ)來(lái)評(píng)價(jià)食用這6種水產(chǎn)品可能導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)。HQ=E×7/PTWI，PTWI為暫定每周最大耐受量，E為日暴露量。E=C×I×K/m，其中：C為水產(chǎn)品中重金屬含量(mg·kg-1)；I為日膳食量，設(shè)定為20 g·d-1；K為吸收率，取值為1，表示通過(guò)膳食攝入的重金屬吸收率為100%；m為人體質(zhì)量，設(shè)定兒童為30 kg，成人為60 kg。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水產(chǎn)品的重金屬含量

如圖1所示，6種重金屬在三門灣水產(chǎn)品中均有檢出。Cr在不同水產(chǎn)品中含量從低到高依次為荔枝螺<彈涂魚<四角蛤蜊<泥蚶<扁玉螺<擬穴青蟹；Ni在不同水產(chǎn)品中含量從低到高依次為荔枝螺<彈涂魚<泥蚶<擬穴青蟹<四角蛤蜊<扁玉螺；Cu在不同水產(chǎn)品中含量從低到高依次為泥蚶<四角哈俐<彈涂魚<扁玉螺<擬穴青蟹<荔枝螺；As在不同水產(chǎn)品中含量從低到高依次為彈涂魚<四角哈俐<擬穴青蟹<泥蚶<扁玉螺<荔枝螺；Cd在不同水產(chǎn)品中含量從低到高依次為彈涂魚<擬穴青蟹<四角哈俐<泥蚶<扁玉螺<荔枝螺；Pb在不同水產(chǎn)品中含量從低到高依次為擬穴青蟹<荔枝螺<泥蚶<彈涂魚<四角哈俐<扁玉螺。總體來(lái)看，Cu、As、Cd含量以荔枝螺最高，Pb、Ni含量以扁玉螺最高，Cr含量以擬穴青蟹最高。不同水產(chǎn)品中同一種金屬含量差異最大的是荔枝螺和彈涂魚中的Cd，相差200倍，其次為荔枝螺和彈涂魚中的As，相差76倍。

圖1 三門灣6種水產(chǎn)品中重金屬的平均含量

2.2 重金屬污染水平評(píng)價(jià)

參照NY 5073—2006中Cu的限值要求(≤50 mg·kg-1)，6種水產(chǎn)品中Cu含量均不超標(biāo)，除了荔枝螺中的Cu達(dá)輕度污染水平外，其余水產(chǎn)品Pi值均<0.2，屬于正常背景水平(表1)。參照GB 2762—2012雙殼中鉛(≤1.5 mg·kg-1)，以及魚和甲殼中鉛(≤0.5 mg·kg-1)的限值要求，除了扁玉螺和彈涂魚中的Pb屬于輕度污染水平外，其余水產(chǎn)品均處于正常背景水平。參照GB 2762—2012雙殼中對(duì)無(wú)機(jī)砷(≤0.5 mg·kg-1)，以及魚和甲殼中無(wú)機(jī)砷(≤0.1 mg·kg-1)的限值要求，被試水產(chǎn)品均超無(wú)機(jī)砷限量值，屬于重度污染水平。參照GB 2762—2012雙殼中Cd(≤2.0 mg·kg-1)，以及魚和甲殼中Cd(≤0.1 mg·kg-1)的限值要求，四角哈俐和彈涂魚的Pi值<0.2，扁玉螺、泥蚶和擬穴青蟹為輕度污染水平，荔枝螺為中度污染水平。參照GB 2762—2012中Cr的限值要求(≤2.0 mg·kg-1)，6種水產(chǎn)品含量均不超標(biāo)，其中，荔枝螺的Pi值<0.2，泥蚶、四角哈俐和彈涂魚屬于輕度污染水平，扁玉螺和擬穴青蟹屬于中污染水平。參照GB 2762—2012中Ni的限值要求(≤1.0 mg·kg-1)，6種水產(chǎn)品均未超標(biāo)，其中，荔枝螺和彈涂魚處于輕度污染水平，其他均屬于中度污染水平。

表1 水產(chǎn)品中重金屬的污染指數(shù)

2.3 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織下的食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(JECFA)的推薦指標(biāo)，暫定Cu的每日最大耐受攝入量(PMTDI)為500，Cr、As、Cd、Pb的每周耐受攝入量(PTWI)分別為15.2、15、7、25，據(jù)此計(jì)算兒童和成人食用6種水產(chǎn)品的HQ值，以測(cè)定的人體攝入劑量與參考劑量的比值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)兒童和成人進(jìn)行重金屬的慢性暴露評(píng)估。如果HQ值<1，說(shuō)明暴露人群沒(méi)有明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)，反之，則存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

從表2可以看出，無(wú)論是成人還是兒童，對(duì)于同一重金屬而言，食用6種水產(chǎn)品后其HQ值從高到低的次序是一致的：Cr，擬穴青蟹>扁玉螺>泥蚶>四角蛤蜊>彈涂魚>荔枝螺；Cu，荔枝螺>擬穴青蟹>扁玉螺>彈涂魚>四角蛤蜊>泥蚶；As，荔枝螺>扁玉螺>泥蚶>擬穴青蟹>四角蛤蜊>彈涂魚；Cd，荔枝螺>扁玉螺>泥蚶>四角蛤蜊>擬穴青蟹>彈涂魚；Pb，扁玉螺>四角蛤蜊>泥蚶、彈涂魚>荔枝螺>擬穴青蟹。對(duì)于As而言，兒童食用扁玉螺、荔枝螺、泥蚶，及成人組食用扁玉螺、荔枝螺的暴露風(fēng)險(xiǎn)HQ值>1；對(duì)于Cd而言，兒童組食用荔枝螺的暴露風(fēng)險(xiǎn)HQ>1。6種水產(chǎn)品中其他重金屬的HQ值均低于0.5，健康風(fēng)險(xiǎn)較低。

表2 成人和兒童食用6種水產(chǎn)品的重金屬HQ值

3 討論

此次調(diào)查選擇的6種水產(chǎn)品除砷含量超標(biāo)以外，其他重金屬含量均未超標(biāo)。但是本研究測(cè)定的是總砷含量，由于缺少總砷的限量值，參照的是GB 2762—2012中關(guān)于無(wú)機(jī)砷的限值要求(0.5 mg·kg-1)。孫建華等[4]報(bào)道，水產(chǎn)品中總砷的含量一般遠(yuǎn)超其他陸生產(chǎn)品，而這些砷主要以無(wú)毒或低毒的有機(jī)態(tài)存在。砷對(duì)人及生態(tài)系統(tǒng)的毒性不僅與元素總量有關(guān)，還與元素的化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)。一般地，無(wú)機(jī)砷的毒性最大，有機(jī)砷的毒性較小，而砷甜菜堿和砷糖常被認(rèn)為是無(wú)毒的；所以，對(duì)于砷元素僅僅測(cè)定總量并不能科學(xué)地評(píng)價(jià)水產(chǎn)品的砷污染情況以及危害。周瑛等[5]報(bào)道，高效液相色譜與電感耦合等離子質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-ICP-MS)可用于大米、小麥、海洋生物和白酒等食品中砷的形態(tài)分析，且分離效果良好，但該方法較復(fù)雜，且對(duì)儀器設(shè)備的要求也較高?？紤]到總砷含量的檢測(cè)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，在評(píng)估水產(chǎn)品中砷的健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，不妨先檢測(cè)總砷含量，若總砷含量低于國(guó)標(biāo)限值要求，則無(wú)須再做具體的形態(tài)分析；若總砷含量超標(biāo)，則應(yīng)對(duì)水產(chǎn)品中砷的形態(tài)作具體分析。

本研究發(fā)現(xiàn)，荔枝螺中的Cd屬于中度污染水平。據(jù)吳祖軍等[6]報(bào)道，螺中Cd含量高與其本身的富集因素有關(guān)。螺通常生活在水底，其生長(zhǎng)的土壤中本身就含有重金屬，水生植物生長(zhǎng)吸收底泥中重金屬后，螺又以水生植物為食物，由此引起螺中重金屬不斷富集。另外，農(nóng)戶施用含Cd的農(nóng)藥，以及含Cd的生活污水和工廠污水經(jīng)雨水沖刷后流入江河中，導(dǎo)致海水中Cd含量上升，亦會(huì)增加螺中Cd的吸收。

三門素有青蟹之鄉(xiāng)的美稱。本研究顯示，擬穴青蟹中的Cr和Ni含量雖未超標(biāo)，但已達(dá)中度污染水平。據(jù)王濟(jì)等[7]報(bào)道，鉻主要通過(guò)電鍍、染料、制藥、皮革、顏料等鉻化合物制造企業(yè)所排放的“三廢”污染環(huán)境。為了三門青蟹產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，今后應(yīng)積極排查污染源，防治結(jié)合，有效控制水產(chǎn)品中的重金屬殘留，保障水產(chǎn)品質(zhì)量安全。

[1] 李鐵軍, 劉士忠, 郭遠(yuǎn)明,等. 三門灣沉積物重金屬污染及其潛在生態(tài)危害評(píng)價(jià)[J]. 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2011, 30(4):318-321.

[2] 呂海燕, 王正方, 周青松,等. 三門灣養(yǎng)殖縊蟶中重金屬元素的含量及其食用安全性[J]. 海洋學(xué)研究, 2010, 28(3):85-89.

[3] 陳雪昌, 梅光明, 郭遠(yuǎn)明,等. 浙江沿岸養(yǎng)殖貝類有毒有害物質(zhì)污染狀況監(jiān)測(cè)研究[J]. 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2011, 30(1):40-45.

[4] 孫建華, 王聯(lián)珠, 林惠山. 水產(chǎn)品鮮樣中無(wú)機(jī)砷的氫化物原子熒光檢測(cè)方法探討[J]. 水產(chǎn)科學(xué), 2010, 29(6):366-368.

[5] 周瑛, 葉麗, 竹鑫平. HPLC-ICP-MS在食品中硒和砷形態(tài)分析及其生物有效性研究中的應(yīng)用[J]. 化學(xué)進(jìn)展, 2007, 19(6):982-995.

[6] 吳祖軍, 蒙華毅, 梁書懷,等. 螺肉中重金屬元素含量的ICP-MS法檢測(cè)及質(zhì)量控制[J]. 食品工業(yè), 2017(3):308-310.

[7] 王濟(jì), 王世杰. 土壤中重金屬環(huán)境污染元素的來(lái)源及作物效應(yīng)[J]. 貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2005, 23(2):113-120.

收入日期：2017-08-12

浙江省科技廳計(jì)劃項(xiàng)目(2015F30021，2016C37071)；浙江省水產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“主要灘涂底棲生物的重金屬富集研究”

陳星星(1988—)，男，浙江三門人，助理工程師，學(xué)士，主要研究方向?yàn)樗a(chǎn)品質(zhì)檢與營(yíng)養(yǎng)分析，E-mail：363316091@qq.com。

陸榮茂(1980—)，男，浙江溫州人，高級(jí)工程師，碩士，從事海水養(yǎng)殖方面的研究工作，E-mail：26944739@qq.com。

文獻(xiàn)著錄格式：陳星星，黃振華，陸榮茂，等. 三門灣海域水產(chǎn)品重金屬含量及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(10)：1751-1754.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171025

X714

A

0528-9017(2017)10-1751-04

(責(zé)任編輯高 峻)