廣東沿海養(yǎng)殖牡蠣中多氯聯苯殘留水平及人體飲食暴露風險評估

馬麗莎，謝文平，田 斐，尹 怡，單 奇，鄭光明，李恒翔

（1. 中國水產科學研究院珠江水產研究所/廣東省水產動物免疫技術重點實驗室/農村農業(yè)部水產品質量安全風險評估實驗室(廣州)，廣東 廣州 510380； 2. 中國水產科學研究院南海水產研究所/廣東省漁業(yè)生態(tài)環(huán)境重點實驗室，廣東 廣州 510300；3. 中國科學院南海海洋研究所/中國科學院南海生態(tài)環(huán)境工程創(chuàng)新研究院，廣東 廣州 510301；4. 南方海洋科學與工程廣東省實驗室 (廣州)，廣東 廣州 511458）

多氯聯苯 (Polychlorinated biphenyls, PCBs) 具有優(yōu)良的阻燃性、熱穩(wěn)定性、惰性和介電能力，曾被廣泛用于工業(yè)生產中[1]，但其對生物具有致癌、致畸、致突變等毒害作用[2]，故被《斯德哥爾摩公約》列為首批禁止的持久性有機污染物之一。目前各國政府已頒布禁令，嚴禁PCBs的生產及使用，1979年PCBs被美國環(huán)境保護署 (EPA) 列入優(yōu)先檢測物黑名單，全美禁用[3]；我國也于20世紀80年代起全面禁用PCBs。由于PCBs具有難降解性及可長距離遷移等特點，因此盡管已被禁用多年，仍廣泛存在于自然環(huán)境中[4-6]。而殘留在環(huán)境中的PCBs，因其具有親脂性可在生物體內積累并在食物鏈中傳遞產生生物放大效應，代謝產物在水生生物體內會產生與內分泌相關的毒性作用，繼而導致水產品質量安全問題，至今仍備受國際社會的高度關注。

牡蠣是廣東省的特色水產品，2018年廣東牡蠣產量位居全國第二[7]，是廣東省乃至全國海洋經濟重要產業(yè)和高值海產品，遠銷國內外。但廣東省沿海地區(qū)加工業(yè)、電子電器制造業(yè)等發(fā)達，而這些正是環(huán)境中PCBs的主要來源，近年來廣東沿岸海域環(huán)境介質中常有PCBs檢出[8-10]的報道，而牡蠣固著性的生活方式使其對環(huán)境中的污染物具有更強的吸收和累積能力[11]，可通過食物鏈傳遞從而威脅到其他水生生物和人體健康，因此廣東省養(yǎng)殖牡蠣質量安全可能存在著風險隱患。膳食攝入是人體暴露于環(huán)境污染物的最重要途徑，有研究表明人體暴露的PCBs 97%來源于食物攝入[12]。2011年香港食物安全中心也指出魚類等海產品是市民從膳食攝入二噁英和類二噁英多氯聯苯的主要來源[13]。而牡蠣等雙殼類動物可較準確地反映背景水體污染物質的含量，也被廣泛應用于海洋環(huán)境中痕量污染物的監(jiān)測。因此為維護中國養(yǎng)殖牡蠣的質量安全，開展廣東省養(yǎng)殖牡蠣中PCBs含量的摸底調查尤為重要。

目前鮮有廣東省牡蠣中PCBs殘留和人體健康風險的報道，甘居利等[14-15]、Gan等[16]和王清云等[17]曾分別報道了2003—2007年及2008—2012年廣東沿海牡蠣中的PCBs殘留水平，指出廣東沿海牡蠣體內普遍存在PCBs的污染，但由于環(huán)境污染監(jiān)測具有時效性，且上述報道重點是針對生態(tài)環(huán)境狀況評價，非養(yǎng)殖區(qū)牡蠣的質量安全風險評估，可能存在采樣點設置針對性不強的問題，因此無法全面評估當前廣東沿海牡蠣中PCBs殘留的風險隱患?；诖?，本研究于2016—2017年對廣東省主要養(yǎng)殖區(qū)牡蠣體內的PCBs含量進行了全面摸查，分析了廣東省養(yǎng)殖牡蠣中PCBs的殘留水平、分布特征及組成模式，并對其食用安全性進行評估，旨在為我國養(yǎng)殖牡蠣質量安全評估與管理提供重要參考依據。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集與預處理

2016年8月至2017年5月于廣東汕頭、汕尾、深圳、珠海、江門、陽江及湛江的牡蠣養(yǎng)殖重要產區(qū) (圖1)不同的牡蠣養(yǎng)殖場，共采集牡蠣樣品208份，每份生物個體數量30個。樣品現場開殼取其軟體組織部分，裝入密封袋后置于冷凍冰箱內運回實驗室，經勻漿處理冷凍干燥后于?18 ℃保存至分析。

圖1 廣東沿海養(yǎng)殖區(qū)牡蠣采樣站點示意圖Figure 1 Sampling sites of farmed oysters along Guangdong coast

1.2 儀器與試劑

氣相色譜質譜聯用儀 (7890A-5975C，配電子電離源，美國Agilent公司)；凝膠滲透色譜儀器(美國普立泰科公司)；加速溶劑萃取儀 (美國戴安公司)；冷凍干燥儀 (北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司)；旋轉蒸發(fā)儀 (日本Eyela公司)；正已烷、環(huán)已烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、異丙醇 (色譜純，美國Honeywell公司)；濃硫酸 (分析純，廣州市化學試劑廠)；CNW Si硅膠柱 (德國Technologies GmbH公司)；弗羅里硅土 (美國Sigma-Aldrich公司)。

30種多氯聯苯標準品有PCB1、PCB8、PCB18、PCB28、PCB44、PCB52、PCB66、PCB77、PCB81、PCB87、PCB101、PCB105、PCB114、PCB118、PCB123、PCB126、PCB128、PCB138、PCB153、PCB156、PCB157、PCB167、PCB169、PCB170、PCB180、PCB187、PCB189、PCB195、PCB206，上述標準品均購自美國AccuS-tandars公司；PCB209購自美國O2SI公司。

多氯聯苯定量內標為13C LABELED PCB MIXTURE PCBS-77/101/141/178標準品，購自美國AccuStandars公司。

多氯聯苯回收內標為PCB 202-13C12標準品，購自美國AccuStandars公司。

1.3 樣品前處理

使用分析天平稱取牡蠣軟組織干樣4 g，加入適量硅藻土和定量內標充分混勻，用100 mL的正己烷和二氯甲院 (1∶1) 加速溶劑萃取。將提取液旋轉蒸發(fā)至干，再用正己烷進行復溶，加入佛羅里硅土除脂，將除脂后的上層清液旋干，用環(huán)己烷和乙酸乙酯 (1∶1) 復溶，濃縮轉移至GPC進一步凈化、旋干，用正己烷復溶，加入硫酸除脂至上清液無色，取上清液過硅膠柱，收集液加入回收內標后，氮氣吹干，加入100 μL異丙醇定容，待上機測定。

1.4 儀器條件

色譜柱為HP-5MS毛細管柱 (30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣為高純氮氣；進樣口和檢測器溫度分別為280 和300 ℃。升溫程序為初始柱溫60 ℃ 保持 2 min，再以 10 ℃·min?1升至 180 ℃ 保持 4 min，以 5 ℃·min?1升至 190 ℃ 保持 8 min，以 10 ℃·min?1升至 200 ℃ 保持 10 min，以 3 ℃·min?1升至 250 ℃ 保持 10 min，以 30 ℃·min?1升至 280 ℃保持10 min。樣品進樣量均為1 μL，無分流進樣。

1.5 質量控制與保證措施

質量控制和保證措施包括方法空白、加標空白、基質加標、平行樣等測定。每10個樣品分析一個程序空白，所有程序空白中未檢測出目標化合物，表明分析過程中未引入人為的有機污染。在分析前所有樣品添加回收率指示物，并以3倍信噪比作為方法的檢出限。在所有樣品中，PCBs方法檢出限為 0.10～0.13 ng·g?1(干質量)，回收率介于 78.5%～115.8%，相對標準偏差 (RSD) 介于0.32%～12.8%。

1.6 評價方法

每日攝入量 (Estimated daily intake, EDI) 常被用來評估居民通過飲食攝入對污染物的暴露風險，其計算公式為：

式中EDI是每日攝入量 (ng·g?1)，C為牡蠣中PCBs的平均質量分數 (ng·g?1，濕質量)，M為廣州居民對貝類的日攝入量 (g·d?1)，參考已發(fā)表文獻[18]中的調研值。

危險指數 (Hazard quotient, HQ) 被用來評估人體通過飲食對污染物的暴露非致癌風險，具體計算方法為：

式中EDI是每日攝入量 (ng·g?1)，BW是體質量 (kg)，不同年齡段的體質量數據采用王宗爽等[19]總結的我國居民體質量數據。RfD是化合物的每日攝入參考劑量 [Reference dose, ng·(kg·d)?1]，參照世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)保局 (United States Environmental Protection Agency, EPA) 推薦的PCBs每日耐受劑量 20 ng·(kg·d)?1。HQ＞1 表明膳食暴露存在潛在的非致癌健康風險。

致癌風險 (Carcinogen risk, CR) 是指個體長期暴露潛在致癌物質中而增加患癌的概率，其計算公式為：

式中 EDI為每日攝入量 (ng·g?1)，CSF 為致癌斜率因子，取 1.56 mg·(kg·d)?1，BW 為體質量(kg)，不同年齡段的體質量數據采用王宗爽等[19]總結的我國居民體質量數據。

牡蠣樣品中PCBs質量分數以濕質量表示(ng·g?1，濕質量) ，顯著性水平以P＜0.05 表示。

2 結果與分析

2.1 廣東養(yǎng)殖牡蠣中PCBs的殘留水平

經調查廣東省沿海養(yǎng)殖牡蠣體內普遍存在PCBs殘留，PCBs檢出率為97.6% (表1)，在所有牡蠣樣品中，PCBs的質量分數范圍在 nd～8.62 ng·g?1(濕質量，下同)，平均值為 (0.57±1.23) ng·g?1，中值為0.28 ng·g?1，遠低于我國《食品安全國家標準 食品中污染物限量》 (GB 2762－2017) 中雙殼類軟體動物 PCBs 限量要求 (≤0.5 mg·kg?1) 和我國農業(yè)行業(yè)標準《無公害食品 水產品中有毒有害物質限量》(NY 5073－2006) 中海產品PCBs殘留量 (≤2.0 mg·kg?1)，同時低于《歐盟食品污染物限量標準》(EC No 1881/2006) 中水產品 PCBs最大限量 12 ng·g?1，表明廣東養(yǎng)殖牡蠣受PCBs污染程度較低，符合中國和歐盟國家貝類衛(wèi)生標準，能滿足食品安全要求。

表1 廣東沿海養(yǎng)殖牡蠣多氯聯苯的殘留水平及檢出率Table 1 Concentration and occurrence rates of PCBs in farmed oysters along Guangdong coast

與國內外其他海域中貝類相比 (表2)，廣東省養(yǎng)殖牡蠣中PCBs含量低于青島、舟山漁場、?？?、廈門、尼加拉瓜海岸、加利西亞海岸、薩克森瓦登海岸、孟加拉國沿海、巴塔哥尼亞沿海，與山東沿海雙殼貝類中PCBs含量相當，略高于寧波、地中海海岸等區(qū)域?？梢姀V東省養(yǎng)殖牡蠣的PCBs含量處于中低水平。本研究所得結論與蘇楊等[20]一致，后者研究發(fā)現南海海域香港周邊海域野生魚體中 PCBs質量分數 (0.028～6.3 ng·g?1，濕質量) 處于中低水平。

表2 國內外不同地區(qū)雙殼貝類多氯聯苯質量分數比較Table 2 Comparison of PCBs concentration in oysters from different sampling sites in the world

與歷史數據相比，本研究結果遠低于2003—2007年廣東近江牡蠣PCBs質量分數 (30～2 040 ng·g?1，干質量)[16]，低于 2008—2012 年的調查結果 (8.11～29.10 ng·g?1，濕質量)[17]，接近于 1989—1991 年的調查結果 (0.35～1.43 ng·g?1，干質量)[16]，表明廣東省沿海牡蠣PCBs含量自20世紀90年代升高后一直呈下降趨勢。這可能與廣東省工業(yè)發(fā)展的歷史及當地政府的政策導向有關。PCB是典型的工業(yè)污染物，廣東省非老工業(yè)區(qū)，因此90年代初廣東省牡蠣體內PCBs含量較低。20世紀90年代改革開放后，廣東省城市建設和經濟快速發(fā)展，電子科技、電器制造、五金電鍍等企業(yè)的工業(yè)廢水及生活污水的大量排放，致使其毗鄰海域環(huán)境受到嚴重破壞，導致20世紀初廣東省牡蠣體內PCBs含量劇增。但2004年后廣東省政府相繼頒布《廣東省環(huán)境保護條例》 《廣東省固體廢物污染環(huán)境防治條例》 《實施十項民心工程推進城市污水和垃圾處理工作方案》等條例加強環(huán)境污染治理，同時開展重點污染源的排查工作，查封了一系列違規(guī)排廢的電鍍、印染、造紙、線路板等企業(yè)，故自2000年后牡蠣中PCBs含量呈下降趨勢，處于較低水平。而近年來的文獻報道也顯示廣東海域環(huán)境及海洋生物體內PCBs含量呈較低水平[8-10]。這一分析也可以從廣東省牡蠣體內重金屬污染的變化趨勢得到佐證，即牡蠣體內重金屬水平也呈現類似變化規(guī)律[21-23]，20世紀90年代牡蠣體內重金屬含量較高，而到2000年后回落至較低水平。

2.2 廣東養(yǎng)殖牡蠣PCBs的空間分布

廣東沿海不同區(qū)域養(yǎng)殖牡蠣的PCBs質量分數分布見表1，其中以深圳最高(3.90 ng·g?1)，其次為珠海 (0.63 ng·g?1)，而汕頭 (0.34 ng·g?1)、陽江(0.33 ng·g?1)、江門 (0.30 ng·g?1)、湛江 (0.22 ng·g?1)和汕尾 (0.21 ng·g?1) 較低。單因素方差分析發(fā)現不同海區(qū)的養(yǎng)殖牡蠣PCBs含量分布呈顯著差異，表明PCBs污染具有明顯的地域差異。Tanabe等[36]指出PCBs的區(qū)域分布情況與當地工業(yè)化發(fā)展水平緊密相關，珠江三角洲人口密集，是全球電子工業(yè)品的最大出口基地之一，也是我國四大工業(yè)基地之一；深圳牡蠣養(yǎng)殖區(qū)主要位于珠江口小鏟島附近，因此深圳養(yǎng)殖區(qū)受珠江河流污染及城市生活污水和工業(yè)排放廢水的影響較大。珠海牡蠣養(yǎng)殖區(qū)主要分布于高欄島附近海域，地處珠江口外海區(qū)域，受珠江河流污染的影響小于深圳，因此珠海牡蠣體內的PCBs殘留量比深圳低。汕頭牡蠣養(yǎng)殖區(qū)分布在榕江、濠江以及沿海區(qū)域，而汕頭市貴嶼鎮(zhèn)曾是世界著名的電子垃圾處理地，電子垃圾不恰當處理會使大量的持久性有機污染物 (如PCBs等) 進入環(huán)境，因此汕頭周邊的養(yǎng)殖牡蠣仍有一定量的PCBs生物累積。相比較而言，江門、湛江、陽江和汕尾等地的養(yǎng)殖牡蠣受區(qū)域環(huán)境污染影響相對較小，故其體內PCBs含量也較低，與養(yǎng)殖海域環(huán)境污染狀況相一致。

2.3 廣東沿海養(yǎng)殖牡蠣PCBs組成特征

本研究測定了廣東養(yǎng)殖牡蠣體內含1～10個氯原子的30種PCBs同系物，得出牡蠣中PCBs同系物指紋圖譜 (圖2)。結果顯示，不同地區(qū)牡蠣中PCBs組成特征類似，均以五氯、六氯代PCBs為主，其次是四氯、七氯代PCBs，三氯代PCBs比例最低，其余氯代PCBs未檢出 (圖3)。廣東省牡蠣養(yǎng)殖區(qū)相似的同分異構體組成在一定程度上反映了目前廣東海域PCBs污染的同源性。而上述PCBs的組成模式：1) 可能與我國歷史上PCBs的生產、使用及其環(huán)境殘留有關，中國歷史上生產的PCBs：中國1號 (1#PCBs) 和中國2號 (2#PCBs)，分別以三氯聯苯和五氯聯苯為主的同系物組成[37]，而低氯代PCBs具有更強的降解性和揮發(fā)性，弱降解性的高氯代PCBs在環(huán)境中滯留時間更長，因此海洋環(huán)境中PCBs以5或6個氯原子同系物的比率較高[38]。2) 也可能與牡蠣對不同氯代PCBs的生物富集能力及其在體內的代謝速率有關，有關資料顯示PCBs在水生生物體內富集程度與其氯原子個數呈拋物線關系，即中等氯原子取代的同系物在生物體內的富集因子高于低氯、高氯原子取代的PCBs同系物[39]，因此中氯代PCBs在廣東省養(yǎng)殖牡蠣體內的富集量高于低氯代和高氯代的PCBs，類似的PCBs組成特征在珠江口海域的翡翠貽貝(Perna virdis)[40]、魚類[41]和廣東大鵬灣海域糙齒海豚 (Steno bredanensis)[42]等生物體內也得到了證實，即均以中氯代的PCBs為主。

圖2 廣東沿海養(yǎng)殖牡蠣多氯聯苯同分異構體組成模式Figure 2 PCB congener profiles in farmed oysters along Guangdong coast

圖3 廣東沿海養(yǎng)殖牡蠣不同氯代多氯聯苯分布Figure 3 PCB homologue profiles in farmed oysters along Guangdong coast

2.4 廣東養(yǎng)殖牡蠣PCBs的風險隱患評估

膳食攝入是人體暴露于環(huán)境污染物的重要途徑之一，本研究用日攝入量評估人體通過攝食牡蠣對PCBs的飲食暴露風險 (表3)，得出人體對牡蠣中殘留 PCBs的日攝入量為 1.57～154.57 ng·d?1，其中不同人群對PCBs的日攝入量的大小順序為青少年 (6～18 歲) ＞成人 (＞18 歲) ＞兒童 (2～5 歲)，男性＞女性，顯示出不同年齡、性別對牡蠣中PCBs的日攝入量存在差異。

為進一步評價上述PCBs暴露水平對人體健康的潛在影響，本研究對癌癥及非癌癥效應采用量化風險分析法進行了評估。類二噁英多氯聯苯 (dl-PCBs) 具有二噁英相似的毒性性質，其毒性比非類二噁英多氯聯苯更強。本研究在廣東養(yǎng)殖牡蠣體內僅檢出2種類二噁英多氯聯苯，分別為PCB105和PCB118，兩者占總PCBs的6.3%，表明廣東省養(yǎng)殖牡蠣受dl-PCBs的影響較小。根據《食品中二噁英及其類似物毒性當量的測定》 (GB 5009.205－2013)公布的PCBs毒性當量因子 (TEFs)，計算廣東省養(yǎng)殖牡蠣的毒性當量 (TEQ)，得出通過攝食廣東養(yǎng)殖牡蠣對dl-PCBs的日暴露量為0～5.56×10?3pg·(kg·d)?1，遠低于世界衛(wèi)生組織 (WHO) 發(fā)布的 dl-PCBs每日可耐受攝入量 [1～4 pg·(kg·d)?1]，以及美國疾病預防控制中心的有毒物質與疾病登記處 (ATSDR) 制定的PCBs日均允許攝入量[20 ng·(kg·d)?1][43]。中國居民通過食用養(yǎng)殖牡蠣而導致癌癥和非癌癥疾病的風險評估結果見表3，研究發(fā)現廣東省養(yǎng)殖牡蠣的CR值均低于10?6，表明人體食用廣東養(yǎng)殖牡蠣而暴露dl-PCBs致癌物質產生的致癌幾率＜10?6，可見對人類健康產生的負面影響極小。本次調查的廣東沿海養(yǎng)殖牡蠣的HQ均小于1，說明人體發(fā)生非癌癥疾病的可能性較小。表明消費者在正常食用水平下僅通過食用廣東海域養(yǎng)殖的牡蠣攝入PCBs的量較低，不會對人體帶來潛在危害。

表3 廣東養(yǎng)殖牡蠣多氯聯苯的人體健康風險評價Table 3 Human health risk assessment for PCBs in farmed oysters along Guangdong coast

3 結論

通過對廣東省養(yǎng)殖牡蠣中PCBs含量測定及其對消費者健康的風險評價，得出以下結論：

1) PCBs在廣東沿岸海區(qū)養(yǎng)殖的牡蠣體內普遍存在，其中深圳的含量最高，其次為珠海，而汕頭、陽江、江門、湛江和汕尾的較低，牡蠣中PCBs含量分布差異主要受到區(qū)域環(huán)境污染的影響。牡蠣中PCBs的組成模式以五氯代和六氯代的PCBs為主，廣東省牡蠣的PCBs殘留水平低于中國和歐盟國家的貝類衛(wèi)生標準，不影響消費者的食用安全。

2) 兒童、成人、老年人通過廣東養(yǎng)殖牡蠣攝入途徑暴露PCBs的致癌風險及危害商數均小于EPA推薦的可接受風險水平，表明廣東養(yǎng)殖牡蠣中PCBs對消費者的致癌風險處于可接受水平。本研究只分析了PCBs這類污染物，而考慮到牡蠣體內的污染物種類很多且共同存在，是否可能影響到人體的飲食暴露風險尚未可知，因此今后還需加強對多種污染物的監(jiān)測研究。