環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品重金屬污染狀況及食用安全性評價

郭琳琳 葉 燕 佟千姿

（滄州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 河北 滄州 061000）

環(huán)渤海城市帶是指環(huán)繞著渤海的全部及黃海的部分沿岸地區(qū)所組成的廣大經(jīng)濟(jì)區(qū)域，主要包括北京、天津兩大直轄市及遼寧、河北、山東等地區(qū)[1]。該地區(qū)工業(yè)發(fā)達(dá)，亞南大梁的工業(yè)廢水和污水直接入海，也因此被認(rèn)為是中國污染最嚴(yán)重的海洋區(qū)域之一[2]。

近年來，隨著社會的快速發(fā)展，工業(yè)化程度的不斷加劇，包括重金屬在內(nèi)的大量污染物進(jìn)入到海洋環(huán)境。大量研究表明，諸多可食用海產(chǎn)品對環(huán)境中的重金屬具有較強(qiáng)的富集作用，即使是較低濃度的重金屬，也可通過食物鏈進(jìn)入人體，對人類健康造成潛在危害[3]。本文基于近年來的研究報道，對環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品中重金屬的污染狀況進(jìn)行分析，并評估其對人體潛在的健康風(fēng)險，以期為環(huán)渤海地區(qū)居民的海產(chǎn)品攝入以及重金屬污染的治理提供一定的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)方法

1.1 數(shù)據(jù)收集。從中國知網(wǎng)、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫中搜集2010～2019 年期間近20 篇文獻(xiàn)[4～16]，選取涉及環(huán)渤海城市帶中海產(chǎn)品重金屬污染的相關(guān)文獻(xiàn)報道，對汞、鉛、鉻、鎘、砷等主要重金屬元素進(jìn)行分析。另外，所選取的海產(chǎn)品主要包括海水魚類、甲殼類、雙殼類和軟體類等四大類。

1.2 數(shù)據(jù)處理與評價。采用SPSS 軟件對文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析海產(chǎn)品中重金屬含量的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

采用單因子指數(shù)分析法對海產(chǎn)品的重金屬污染程度進(jìn)行評價，計算公式：Pi=Ci/Si。其中：Pi 是第i種重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Ci 是第i 種重金屬實(shí)測值的平均數(shù)(mg/kg)，Si 是第i 種重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg)。Pi＜0.2 代表海產(chǎn)品沒有被污染；0.2≤Pi ＜0.6 代表海產(chǎn)品輕度污染；0.6≤Pi ＜1 代表海產(chǎn)品中度污染；Pi≥1代表海產(chǎn)品重度污染[15]。限量標(biāo)準(zhǔn)Si 采用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》 (GB2762-2012)，詳見表1。

采用重金屬污染指數(shù)法(MPI)[16]比較不同種類海產(chǎn)品之間的重金屬污染程度，計算公式：MPI=(C1×C2×C3×……Cn)1/n，Cn 為第n種重金屬含量的均值(mg/kg)。

采用靶器官危害系數(shù)(THQs)法評估重金屬的人體健康風(fēng)險，計算公式：THQs=EF ×ED ×FIR ×C×10-3/ (RfD ×BW ×TA) ，式中EF 為暴露頻率，365d/y；ED 為暴露年限，70 年；FIR 為食物攝取率，g/d(對于成人取值20.1) ；RfD 為攝入?yún)⒖紕┝?，對Pb、Cd、Cr、Hg、As 分別取3.5 ×10-3、1.0×10-3、3.0 ×10-3、0.1 ×10-3和0.3×10-3mg/(kg/d)；BW 為體重，取60 kg；TA 為非致癌源的平均暴露時間，為期望壽命70 ×365d/y。當(dāng)THQs＜1 時，表明對暴露人群的健康風(fēng)險可接受；THQs＞1，則表明存在非致癌健康風(fēng)險[17]。

表1 海產(chǎn)品中重金屬含量限定值

表2 環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品重金屬含量范圍統(tǒng)計

表3 環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品重金屬含量平均值統(tǒng)計

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品重金屬含量統(tǒng)計。環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五種重金屬的含量統(tǒng)計詳見表2、3。從對五種重金屬含量范圍的統(tǒng)計表(表2)中可以看出，環(huán)渤海城市帶四類海產(chǎn)品中Pb、Cr、Hg 的含量范圍均在限量標(biāo)準(zhǔn)(GB2762-2012)的限定范圍內(nèi)；甲殼類、雙殼類、軟體類中Cd 的含量和四種海產(chǎn)品中As 的含量均存在不同程度的超標(biāo)。從對五種重金屬含量的平均值的統(tǒng)計表(表3)中可以看出，除海水魚類和甲殼類中的As 含量平均值高于食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)的最大限定值外，其余重金屬的含量平均值均在限定范圍內(nèi)。

2.2 環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品污染評價。環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五種重金屬的單因子污染指數(shù)統(tǒng)計詳見表4。從表4 可以看出，環(huán)渤海城市帶四類海產(chǎn)品中Hg 的單因子污染指數(shù)均＜0.2，處于正常背景值，屬于無污染水平；Pb 在海魚類、甲殼類中屬于輕度污染，在雙殼類、軟體類中處于正常背景值，無污染；Cd 在雙殼類中處于輕度污染，在海魚類、甲殼類、軟體類中屬于中度污染；Cr 在海魚類、甲殼類、雙殼類中處于正常背景值，屬于無污染水平，在軟體類中屬于輕度污染；As 在雙殼類、軟體類中屬于中度污染，在海魚類、甲殼類中屬于重度污染。通過MPI 值比較環(huán)渤海城市帶不同種類海產(chǎn)品之間的重金屬污染程度發(fā)現(xiàn)，甲殼類污染程度最低，軟體類污染程度最高，順序?yàn)椋很涹w類＞雙殼類＞海魚類＞甲殼類。

表4 環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品單因子污染指數(shù)(Pi) 與重金屬污染指數(shù)(MPI)

2.3 環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品食用安全性評價。環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五種重金屬靶器官危害系數(shù)見表5。四類海產(chǎn)品中5 種重金屬的THQs 值均小于1，說明當(dāng)?shù)鼐用袷秤貌粫斐擅黠@的健康隱患。

表5 環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品靶器官危害系數(shù)(THQs) 統(tǒng)計

3 討論

海產(chǎn)品是非常重要的食物來源，富含人體必需的多種微量元素、不飽和脂肪酸等營養(yǎng)成分，是人類健康膳食的優(yōu)質(zhì)食品[18]，因此對海產(chǎn)品的重金屬污染狀況和食用風(fēng)險進(jìn)行評估顯得尤為重要。

通過對環(huán)渤海城市帶海產(chǎn)品中重金屬含量的分析發(fā)現(xiàn)，Cd、Cr、As 的含量在海魚類、甲殼類、雙殼類和軟體類中的含量差異較大，范圍波動較大，而Pb、Hg 在不同種類的海產(chǎn)品中含量較為穩(wěn)定，差異較小，且含量較低。甲殼類、雙殼類、軟體類中Cd含量的超標(biāo)主要是葫蘆島常見海產(chǎn)品中Cd 含量過高所致[6]，而4 類海產(chǎn)品中As 含量超標(biāo)主要與渤海灣南部海域大部分生物體內(nèi)的As 含量超標(biāo)有關(guān)[4]。

對環(huán)渤海城市帶的海產(chǎn)品進(jìn)行污染評價發(fā)現(xiàn)，除Hg 外，Pb、Cd、Cr、As 四種重金屬在不同種類海產(chǎn)品中均出現(xiàn)不同程度的污染。對不同種類的海產(chǎn)品之間進(jìn)行重金屬污染程度比較后發(fā)現(xiàn)，軟體類動物污染程度最高，這可能是由于大部分軟體類動物屬于底棲生物，常在海水底層活動，而底層沉積物中會含有一定量的重金屬[19]。雖然通過單因子污染指數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)渤海城市帶的海產(chǎn)品主要受到Pb、Cd、As 三種重金屬不同程度的污染，這應(yīng)引起有關(guān)部門的重視，但是通過靶器官危害系數(shù)法評價后發(fā)現(xiàn)，食用這四類海產(chǎn)品并不會對人體造成潛在的健康風(fēng)險。