魚(yú)類(lèi)多環(huán)芳烴污染狀況及其對(duì)人體健康的影響

饒澤昌

（南昌大學(xué)撫州醫(yī)學(xué)院，江西 撫州 344000）

多環(huán)芳烴（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs），又稱(chēng)為多環(huán)芳香烴、多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔铮怯? 個(gè)或以上苯環(huán)稠和而成的親油性芳香型化合物。水溶性很低，通常以混合物的形式廣泛存在于空氣、土壤、水、沉積物和生物群中，是重要的環(huán)境和食品污染物，其對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康的有害影響引起了廣泛關(guān)注。

PAHs 是最早被發(fā)現(xiàn)、研究最多及分布范圍最廣、總體數(shù)量最多樣以及與人類(lèi)身體接觸頻率最高的環(huán)境致癌物質(zhì)，可在環(huán)境中積累，污染水、空氣和土壤，進(jìn)而進(jìn)入食物鏈。目前發(fā)現(xiàn)的致癌性PAHs 及其衍生物已經(jīng)超過(guò)400 種，每年排放到大氣中的PAHs 有幾十萬(wàn)t。

近30 年，我國(guó)工業(yè)發(fā)展迅猛，城市化進(jìn)程加快，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量大增，導(dǎo)致PAHs 污染日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境及生物體的安全。隨著經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，我國(guó)水產(chǎn)品產(chǎn)量連續(xù)20 多年穩(wěn)居世界第一。魚(yú)類(lèi)味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，深受人們喜愛(ài)，水環(huán)境中的PAHs 很容易進(jìn)入魚(yú)體，從而成為人體攝取PAHs 的來(lái)源之一。針對(duì)PAHs 的污染狀況，許多國(guó)家和地區(qū)通過(guò)檢測(cè)魚(yú)體內(nèi)PAHs 的含量水平，進(jìn)而分析其對(duì)人體健康的影響。

1 魚(yú)類(lèi)PAHs 污染狀況

1.1 魚(yú)體內(nèi)PAHs 含量標(biāo)準(zhǔn)

截至目前，美國(guó)食品和藥物管理局尚未制定食品中PAHs 含量的標(biāo)準(zhǔn)，但美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局要求飲用水中PAHs 的最高質(zhì)量濃度為0.2 μg/L，我國(guó)規(guī)定苯并[a]芘在飲用水中的質(zhì)量濃度應(yīng)小于0.01 μg/L。

1.2 魚(yú)體采樣部位

研究者一般選取鮮魚(yú)的背部肌肉，也有人選用魚(yú)胸腔兩側(cè)肌肉、魚(yú)鰓、魚(yú)腦、肝臟、腎臟、魚(yú)泡、魚(yú)卵，或制備成可食部魚(yú)糜、全魚(yú)魚(yú)粉等。研究結(jié)果提示，魚(yú)內(nèi)臟PAHs 濃度比肌肉高得多

1.3 魚(yú)體PAHs 含量單位

不同研究者表示，PAHs 含量有多種單位：ng/g、μg/kg、mg/kg 等；取材標(biāo)本又有干質(zhì)量（dry weight,dw）、濕質(zhì)量（wet weight,ww）之別。為直觀顯示、方便對(duì)比，本文對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)中PAHs 含量單位統(tǒng)一換算成“ng/g（干質(zhì)量）（ng/g dw）”。換算方法：1 ng/g=1 μg/kg=10mg/kg；1ng/g（干質(zhì)量）=0.2 ng/g（濕質(zhì)量）（ng/g ww）（鮮魚(yú)含水量約為74.2%～79.3%、73.2%～86.6%，為方便計(jì)算，除原始數(shù)據(jù)外，鮮魚(yú)含水量取均值80%）。

1.4 魚(yú)體PAHs 含量

研究發(fā)現(xiàn)，全世界魚(yú)類(lèi)中均可檢測(cè)到PAHs，但含量差別較大，國(guó)內(nèi)外部分魚(yú)體內(nèi)PAHs 含量見(jiàn)表1。

由表1 可見(jiàn)，魚(yú)體內(nèi)PAHs 含量（ng/g）（dw）最低值為2.55，最高值為42 492.85，相差達(dá)16 664倍，原因可能為：不同水體污染程度不同、魚(yú)來(lái)源地不同、采樣時(shí)間不同、魚(yú)種差異、魚(yú)的生態(tài)位差異、測(cè)定方法差異等，這導(dǎo)致很難形成明確的共識(shí)。

表1 國(guó)內(nèi)外部分魚(yú)類(lèi)體內(nèi)PAHs 含量

續(xù)表

1.5 魚(yú)體內(nèi)PAHs 的來(lái)源

PAHs 來(lái)源一般分為天然源和人為源。天然源包括微生物、藻類(lèi)、水生生物、植物等的生物合成以及森林、草原的天然火災(zāi)及火山活動(dòng)等，所占比例很小；人為源包括交通運(yùn)輸污染源、生活污染源、化學(xué)工業(yè)污染源等。通過(guò)污染來(lái)源分析，提示魚(yú)體PAHs 的主要來(lái)源為：木材、煤炭燃燒、石油排放、混合源，以及船舶燃油泄漏、工業(yè)污水排放等。

2 魚(yú)體內(nèi)PAHs 生物累積

魚(yú)類(lèi)通過(guò)呼吸、食物、沉淀物、懸浮顆粒物的攝入，以及魚(yú)鰓、魚(yú)皮從水體直接吸收并在體內(nèi)累積PAHs。魚(yú)體內(nèi)PAHs 的生物累積受到每種PAHs 同系物的辛醇/水分配系數(shù)、環(huán)境介質(zhì)中的濃度、生物利用度以及PAHs 的凈化/排泄等影響。

王汨發(fā)現(xiàn)魚(yú)體內(nèi)PAHs 累積程度與其水環(huán)境中的背景濃度相一致；李海燕認(rèn)為，魚(yú)肉中PAHs的含量與沉積物中PAHs 含量變化趨勢(shì)基本一致，提示魚(yú)類(lèi)PAHs 的含量受到其外界環(huán)境污染程度的影響；但王彤彤發(fā)現(xiàn)，PAHs 在斑馬魚(yú)體內(nèi)不具有明顯富集性，劉海新得出魚(yú)體內(nèi)PAHs 蓄積與水體中PAHs 濃度無(wú)顯著相關(guān)的結(jié)果。說(shuō)明水體、沉積物中PAHs 污染與魚(yú)體內(nèi)PAHs 累積的關(guān)系還需做進(jìn)一步研究。

研究表明，魚(yú)類(lèi)中的PAHs 具有生物放大作用。例如，香港市場(chǎng)上肉食性魚(yú)類(lèi)金線(xiàn)鯛和鯰中的PAHs 濃度比草食/雜食性魚(yú)類(lèi)更高；太湖肉食性魚(yú)類(lèi)中PAHs 的總平均濃度最高，其次是草食性魚(yú)類(lèi)，雜食性魚(yú)類(lèi)最低；松花江食物鏈中，大部分PAHs 出現(xiàn)了明顯的生物放大現(xiàn)象，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的魚(yú)體中會(huì)富集更多的PAHs。然而，有人發(fā)現(xiàn)，肉食性的湖鱒中的PAHs 濃度低于之前研究的雜食性魚(yú)類(lèi)，認(rèn)為肉食性魚(yú)通常具有較高的PAHs代謝能力，PAHs 進(jìn)入高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的肉食性魚(yú)體內(nèi)能夠更快被降解并排泄；在另外一些營(yíng)養(yǎng)生物放大研究中也很少觀察到水生動(dòng)物的這種生物累積趨勢(shì)；多項(xiàng)研究提示，PAHs 在海洋食物鏈中沒(méi)有生物放大。

由于PAHs 的生物有效性和物種間棲息地的巨大差異，目前很難在不同營(yíng)養(yǎng)水平的魚(yú)類(lèi)中，就PAHs 的積累趨勢(shì)達(dá)成共識(shí)。

3 魚(yú)體內(nèi)PAHs 對(duì)魚(yú)的影響

PAHs 在魚(yú)體內(nèi)達(dá)到一定濃度時(shí)，可能對(duì)魚(yú)類(lèi)產(chǎn)生多種毒害作用，導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)：（1）肝臟和腎臟出現(xiàn)細(xì)胞壞死等組織病理學(xué)變化；（2）脂質(zhì)過(guò)氧化程度顯著增高和相關(guān)神經(jīng)酶類(lèi)活性顯著降低，形成神經(jīng)毒性，并顯著降低存活率；（3）其遺傳毒性對(duì)魚(yú)類(lèi)種群動(dòng)態(tài)產(chǎn)生影響；（4）眼睛發(fā)育、形態(tài)和功能異常；（5）骨骼破壞、脊柱畸形；（6）脂質(zhì)代謝異常；（7）內(nèi)分泌干擾作用；（8）生殖毒性；（9）致癌作用等。微塑料污染環(huán)境已逐漸成為一個(gè)世界性問(wèn)題，附著在微塑料上的PAHs 對(duì)魚(yú)體的毒性還未知，需要進(jìn)一步研究。

4 魚(yú)體內(nèi)PAHs 對(duì)人體健康影響

PAHs 與人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，長(zhǎng)期接觸PAHs 可導(dǎo)致發(fā)育毒性、遺傳毒性、免疫毒性、氧化應(yīng)激和內(nèi)分泌干擾等，還與致癌和突變有關(guān)。

國(guó)際上對(duì)PAHs 食用安全的評(píng)估，包括非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，評(píng)價(jià)指標(biāo)為暴露邊界值（Margin of Exposure,MOE）；致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，評(píng)價(jià)指標(biāo)為致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（Carcinogenic Risk Index,CRI）；總致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（Total Carcinogenic Risk Index,R），以及日均攝取量（estimated daily intake,EDI）、終生致癌風(fēng)險(xiǎn)增量模型（incremental lifetime cancer risk,ILCR）、SV 值（screening value）等。

一些研究認(rèn)為，魚(yú)體內(nèi)PAHs 對(duì)人體健康存在潛在風(fēng)險(xiǎn)，比如：對(duì)加納、韓國(guó)等地魚(yú)體組織中PAHs 的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)攝食水產(chǎn)品引起的致癌風(fēng)險(xiǎn)高于美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局規(guī)定的致癌風(fēng)險(xiǎn)限值；漢江下游魚(yú)類(lèi)食用健康風(fēng)險(xiǎn)水平，部分超出美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局、瑞典環(huán)保局、荷蘭建設(shè)和環(huán)境部推薦的可接受水平，有潛在風(fēng)險(xiǎn)，但健康風(fēng)險(xiǎn)水平低于韓國(guó)海產(chǎn)品、太原包括魚(yú)類(lèi)在內(nèi)的食物樣本及巢湖水產(chǎn)品等，健康風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低；廣東羅非魚(yú)肌肉中致癌性PAHs，造成個(gè)人年致癌風(fēng)險(xiǎn)，低于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，但高于瑞典環(huán)保局、荷蘭建設(shè)和環(huán)境部推薦的最大可接受水平；非致癌PAHs 對(duì)人體的非致癌風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)和瑞典環(huán)保局、荷蘭建設(shè)和環(huán)境部推薦的最大可接受水平；廣東海珠濕地研究的6 種魚(yú)肌肉中PAHs 的總致癌風(fēng)險(xiǎn)略高于美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，已存在潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)，但魚(yú)體中PAHs 產(chǎn)生致癌風(fēng)險(xiǎn)允許值，比如最大日食用量平均值為187.2 g/d，高于廣東地區(qū)水產(chǎn)品人均食用量60.3 g/d，該區(qū)域居民食用魚(yú)類(lèi)的致癌性健康風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，但在日常生活中對(duì)其攝入量仍需加以注意；上海滴水湖鯔致癌性PAHs 百分比較高，大量食用可能會(huì)產(chǎn)生潛在的健康威脅，食用該湖其他魚(yú)類(lèi)不會(huì)帶來(lái)顯著的健康風(fēng)險(xiǎn)。

日常消費(fèi)魚(yú)類(lèi)，其中的PAHs 對(duì)居民總體上無(wú)明顯健康風(fēng)險(xiǎn)，但各地方食用魚(yú)的健康風(fēng)險(xiǎn)水平也有差異，可能是由于食用量、魚(yú)種、食性、年齡、個(gè)體大小等存在差異。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要特征，是在整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程中的每一步都存在著一定的不確定性。一般認(rèn)為，除少數(shù)地區(qū)、少數(shù)魚(yú)種外，大多數(shù)魚(yú)體內(nèi)PAHs 污染對(duì)人體無(wú)明顯健康風(fēng)險(xiǎn)。

人體對(duì)PAHs 有3 大暴露途徑，膳食暴露約占75%，其次是呼吸暴露，皮膚暴露占比很小。膳食暴露中對(duì)總暴露貢獻(xiàn)最大的食品是糧食、肉類(lèi)、魚(yú)類(lèi)，其中魚(yú)類(lèi)約占膳食暴露的10%，因此，評(píng)估魚(yú)體內(nèi)PAHs污染對(duì)人體健康影響是必要的，但是也不夠全面。

5 減少PAHs 污染的措施

隨著煤炭、石油等在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及人類(lèi)生活中的廣泛應(yīng)用，PAHs 已成為全世界共同關(guān)注的有機(jī)污染物，減少環(huán)境中PAHs 的危害勢(shì)在必行。

5.1 減少PAHs 排放

預(yù)防PAHs 對(duì)魚(yú)及人體的影響，必須加大環(huán)保宣傳力度，提高全民環(huán)保意識(shí)，自覺(jué)保護(hù)環(huán)境，采取積極措施加強(qiáng)立法和指導(dǎo)工作，控制污染源，減少PAHs 的排放。如在大城市生活區(qū)采用集中供熱，在工業(yè)區(qū)盡量使用燃油代替燃煤，并盡可能使各種燃料充分燃燒，發(fā)展清潔能源，加強(qiáng)石油產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)和管理，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料等。

5.2 PAHs 降解與修復(fù)

目前對(duì)PAHs 的降解與修復(fù)方法，主要有熱修復(fù)技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)技術(shù)、化學(xué)氧化法、化學(xué)淋洗法、光催化氧化法、植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)等。

植物修復(fù)是一項(xiàng)用于清除環(huán)境中有毒污染物的綠色修復(fù)技術(shù)。與物理或化學(xué)方法相比較，植物修復(fù)是一種有效、非強(qiáng)制性、自然和價(jià)格低廉的修復(fù)方法。植物修復(fù)技術(shù)節(jié)省能源，操作方法簡(jiǎn)便，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，而且具有修復(fù)、保護(hù)和美化環(huán)境的功能。但是由于PAHs 的疏水性、穩(wěn)定性，限制了其生物利用度和修復(fù)速度，往往需要借助化學(xué)、微生物、基因工程等手段對(duì)其修復(fù)效果進(jìn)行強(qiáng)化。

微生物修復(fù)技術(shù)是在人為優(yōu)化的條件下，利用自然環(huán)境中的微生物或人為投加的特效微生物的生命代謝活動(dòng)，來(lái)修復(fù)受污染的環(huán)境。微生物品種多，其中許多細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)具有降解PAHs的功效，有些對(duì)PAHs 分解代謝能力較強(qiáng)和代謝速率較快。但由于石油工業(yè)與含鹽環(huán)境關(guān)系密切，PAHs 往往存在于中高鹽環(huán)境下，使得一些具有良好PAHs 降解能力的普通微生物無(wú)法在含鹽環(huán)境中發(fā)揮功能。耐鹽/嗜鹽菌具有較好的鹽度耐受性，在含鹽環(huán)境中可發(fā)揮良好的降解作用，從而達(dá)到去除PAHs的目的。因此，對(duì)此類(lèi)微生物資源的深入研究，將為含鹽環(huán)境中PAHs 的降解起到技術(shù)支撐作用。PAHs 的生物降解是目前國(guó)內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn)，無(wú)論是降解特性、降解途徑、降解機(jī)制還是實(shí)際應(yīng)用等方面均有深入的研究。目前嗜鹽PAHs 的降解菌屬約有100 多種，根據(jù)對(duì)PAHs 的降解途徑一般分為好氧降解和厭氧降解。嗜鹽微生物的篩選和分子機(jī)制等方面的研究仍將是今后研究的熱點(diǎn)。

5.3 減少食品中PAHs 污染

膳食暴露是人體接觸PAHs 的主要暴露途徑，因此有必要采取措施，減少食品中PAHs 污染。比如：（1）熏魚(yú)、熏肉等煙熏食品，在烹飪前用溫水徹底清洗，可顯著減少大多數(shù)PAHs（但其總體濃度仍高于可接受的水平）；（2）在較低的溫度下烹飪；（3）盡量使用間接熱源，避免食品接觸明火；（4）在燒烤過(guò)程中暴露瘦肉部分；（5）大蒜、洋蔥、啤酒和某些香料可抑制食品中PAHs 的形成。

6 結(jié)語(yǔ)

全世界魚(yú)類(lèi)體內(nèi)均可測(cè)到PAHs，但含量差異很大；不同營(yíng)養(yǎng)層級(jí)魚(yú)類(lèi)中的PAHs 生物積累趨勢(shì)相互矛盾，尚未達(dá)成共識(shí)；魚(yú)體內(nèi)PAHs 污染對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程復(fù)雜，存在一定的不確定性；導(dǎo)致這些研究結(jié)果很難形成明確的共識(shí)，因此有必要進(jìn)一步擴(kuò)大研究、持續(xù)監(jiān)測(cè)，才有助于減少這些差異與矛盾，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。目前需要增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，自覺(jué)保護(hù)環(huán)境，加強(qiáng)立法和指導(dǎo)工作，控制污染源；使用物理方法、化學(xué)方法和生物方法降解和修復(fù)PAHs 污染；采取措施，減少食品中PAHs 污染。