楊婷婷，王璐，尚宏鑫，田斌

（大連市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，遼寧　大連　116023）

海洋生物以其鮮美的口味，富含各種人體必需的微量元素、不飽和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成分，成為沿海地區(qū)十分重要的食物來源和優(yōu)質(zhì)食品[1]。然而，從近年來在很多沿海城市陸續(xù)展開的海洋生物中重金屬污染調(diào)查工作結(jié)果可以看出，不同區(qū)域海洋生物重金屬含量存在一定差異，但總體而言，都不同程度地存在重金屬污染問題，從而危害食用人群[2-5]。其中有研究結(jié)果表明重金屬 Pb、Cd污染問題帶來的人體健康有害效應(yīng)已引起人們的高度重視，由于海洋生物獨(dú)特的生物特性，會(huì)將環(huán)境中具有高毒性的重金屬通過食物鏈富集并傳遞作用到人體[6-7]。因此，加強(qiáng)對(duì)有害重金屬的監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。

該研究調(diào)查了大連地區(qū)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高且人們比較喜歡的常見11種海洋生物，測(cè)定分析其可食用部分重金屬Pb、Cd的含量狀況，評(píng)價(jià)該地區(qū)海洋生物重金屬污染情況及人類食用潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，并為合理控制該地區(qū)重金屬污染提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　樣品采集

根據(jù)大連市主要海洋生物養(yǎng)殖區(qū)及生產(chǎn)季節(jié)，分別于2017年3—11月在各養(yǎng)殖區(qū)隨機(jī)對(duì)海洋生物進(jìn)行采樣。采集大連地區(qū)代表性養(yǎng)殖品種，包括軟體類（菲律賓蛤仔、蝦夷扇貝、櫛孔扇貝、貽貝、牡蠣）和魚類（鮐魚、鲅魚、鮟鱇、小黃魚、梭魚、玉筋魚）。采集方法按照GB 17378-2007《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》執(zhí)行[8]。

1.2　樣品處理

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，為避免樣品被污染，取樣及碎樣等工具及器皿均先消毒處理[9]。用醫(yī)用不銹鋼刀取軟體類和魚類可食用部分，用搗碎機(jī)搗碎[10]、混勻，準(zhǔn)確稱?。?±0．001）g糜狀鮮樣，在 60 ℃下，于烘箱中干燥48 h，得到恒定干重并計(jì)算含水率，并據(jù)此進(jìn)行干重與鮮重的轉(zhuǎn)化。烘干樣品用HNO3-HClO4消化，冷卻后定容，混勻。

1.3　測(cè)定方法

測(cè)定方法按照GB 17378-2007《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[8]采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定Pb、Cd。

1.4　污染指數(shù)評(píng)價(jià)方法

1.4.1單因子污染指數(shù)法單因子指數(shù)法是利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分類進(jìn)行污染評(píng)價(jià)[11]。下式①為利用此法來評(píng)價(jià)海洋生物中各種重金屬的污染狀況計(jì)算公式：

①Pi=Ci/Si

式中，Pi表示第i項(xiàng)污染因子的質(zhì)量分指數(shù)，Ci表示污染因子的檢測(cè)數(shù)據(jù)值，Si表示第i項(xiàng)污染因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值（采用海洋生物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）。當(dāng)Pi＜0.2時(shí)，表明處于重金屬正常濃度值范圍；當(dāng)0.2≤Pi≤0.6時(shí)，表明處于重金屬輕污染狀態(tài)；當(dāng)0.6＜Pi＜1.0時(shí)，表明處于重金屬中度污染第i項(xiàng)狀態(tài)；當(dāng)Pi≥1.0時(shí)，表明處于重金屬重度污染狀態(tài)[12]。

1.4.2金屬污染指數(shù)法采用金屬污染指數(shù)（XMPI）對(duì)海洋生物中重金屬含量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[13]。下式②為XMPI的計(jì)算公式：

式中，Cn表示第n項(xiàng)污染因子的濃度值。

1.5　重金屬的攝入量及對(duì)健康造成的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

該研究通過重金屬每周評(píng)估攝入量（EWI）[14-15]來評(píng)估該地區(qū)居民從海洋生物中攝入的重金屬的量，下式③為計(jì)算公式：

式中，c表示金屬離子的濃度；FIR表示攝食率，根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，軟體類為每人每天9.8 g、魚類為每人每天36 g；BW表示體質(zhì)量（60 kg）[16]。世界衛(wèi)生組織（WHO）制定每周允許攝入量Pb為25 μg/（kg·bw）、Cd為7 μg/（kg·bw）。

研究同時(shí)通過危害商數(shù)法（THQ）用于評(píng)價(jià)暴露于污染物對(duì)人體健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)水平，該方法假設(shè)烹飪前后污染物含量未發(fā)生改變，將污染物人體攝入劑量與標(biāo)準(zhǔn)限值的比值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如果該比值小于安全基準(zhǔn)值1，說明暴露人群沒有明顯的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)，反之，則存在非致癌的健康風(fēng)險(xiǎn)[16]。下式④為計(jì)算公式：

其中，EF表示暴露頻率（365 d/年）；ED表示暴露年限（70年）；RFD表示口服參考劑量［Pb為4×10-3mg/（kg·bw·d），Cd為1×10-3mg/（kg·bw·d）］；TA為非致癌源的平均暴露時(shí)間（365 d/年×ED）；FIR和BW表示同式③。

2　結(jié)果與分析

2.1　海洋生物中重金屬含量

11種海洋生物重金屬Pb、Cd含量測(cè)定結(jié)果如表1所示。參照標(biāo)準(zhǔn)為GB 2762-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》[17]和NY 5073-2006《無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》[18]中相關(guān)重金屬衛(wèi)生限量。所采集的樣品中櫛孔扇貝和貽貝Cd含量超出NY 5073-2006標(biāo)準(zhǔn)，其他重金屬Pb、Cd測(cè)定含量符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，未超標(biāo)。

對(duì)于Pb，各類生物體含量跨度比較小，整體范圍在未檢出～0.33 mg/kg。符合海洋環(huán)境中Pb處于較低濃度水平的結(jié)果[19]。

對(duì)于Cd，不同軟體類生物含量之間差異性較大，整體高于魚類，含量范圍為0.15～1.9 mg/kg，均值為0.69 mg/kg，而在魚類生物體內(nèi)含量變化幅度比較小，均值僅為0.010 mg/kg，含Cd最高的是櫛孔扇貝，其次是貽貝，在多種魚類體內(nèi)未檢出。軟體類生物富集重金屬的能力已經(jīng)被很多的研究者報(bào)道[20-22]。Amiard-Triquet等[25]認(rèn)為多數(shù)情況下，生物體內(nèi)的重金屬含量和其所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)并不相關(guān)，而是取決于其生理特性以及金屬的生物功能，生物的攝食行為、解毒機(jī)制及代謝機(jī)制和金屬的物理化學(xué)形態(tài)對(duì)金屬的生物蓄積特性起決定作用。Bustamante等[23]提出生物體內(nèi)絕大多數(shù)Cd的存在和細(xì)胞中的溶酶體及細(xì)胞溶質(zhì)蛋白有關(guān)，這兩種蛋白在生物體對(duì)Cd存儲(chǔ)和解毒過程中起著關(guān)鍵作用。Tessier等[24]指出，和其他水生生物一樣，某些軟體類不能很好的調(diào)節(jié)體內(nèi)Cd的含量而往往造成富集。但該文松測(cè)結(jié)果水平依舊符合安全標(biāo)準(zhǔn)范圍。

表1　各海洋生物中Pb、Cd含量

2.2　海洋生物重金屬污染程度評(píng)價(jià)

11種海洋生物采用Pi評(píng)價(jià)重金屬污染程度，并利用XMPI比較重金屬污染程度差異，評(píng)價(jià)結(jié)果如表2所示。對(duì)于Pb，所有生物體中含量尚處于正常濃度值范圍。對(duì)于Cd，軟體類樣品中櫛孔扇貝中含量屬于中度污染水平，貽貝、牡蠣、蝦夷扇貝中含量屬于輕污染水平，菲律賓蛤仔含量處于正常濃度值范圍。由XMPI計(jì)算結(jié)果，各種海洋生物富集重金屬Pb、Cd的能力大小順序?yàn)椋簷笨咨蓉悾疚r夷扇貝＞牡蠣＞梭魚＞貽貝＞菲律賓蛤仔＞鮟鱇＞小黃魚＞玉筋魚＞鲅魚＞鮐魚。

2.3　重金屬攝入對(duì)健康造成的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

攝食海洋生物已經(jīng)成為人類暴露于各種化學(xué)污染物中的重要途徑之一[26]，由此引起的安全風(fēng)險(xiǎn)問題亟待探究。海洋生物對(duì)Pb、Cd的每周評(píng)估攝入量（EWI）和危害商數(shù)（THQs）如表 3所示，食用海洋生物對(duì)重金屬的每周評(píng)估攝入量分別是Pb:0～0.42 μg/(kg·bw)，Cd 0～2.1μg/(kg·bw)，皆低于 WHO 制定的人類暫定每周允許攝入量。各海洋生物Pb、Cd的危害商數(shù)都小于安全基準(zhǔn)值1，說明暴露人群沒有明顯的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)。

表2　各海洋生物重金屬單因子污染指數(shù)（Pi）與重金屬污染指數(shù)（XMPI）

3　結(jié)論

該研究調(diào)查了大連地區(qū)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高且人們比較喜歡的常見11種海洋生物，測(cè)定分析其可食用部分重金屬Pb、Cd的含量狀況，評(píng)價(jià)該地區(qū)海洋生物重金屬污染情況及人類食用潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，并為合理控制該地區(qū)重金屬污染提供科學(xué)依據(jù)。其中櫛孔扇貝和貽貝Cd含量超出NY 5073-2006標(biāo)準(zhǔn)，其他重金屬Pb、Cd測(cè)定含量符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，未超標(biāo)。重金屬污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，對(duì)于Pb，所有生物體中含量尚處于正常濃度值范圍。對(duì)于Cd，軟體類樣品中櫛孔扇貝中含量屬于中度污染水平，貽貝、牡蠣、蝦夷扇貝中含量屬于輕污染水平，菲律賓蛤仔含量尚處于正常濃度值范圍。XMPI計(jì)算結(jié)果表明，櫛孔扇貝重金屬污染程度最高，魚類污染程度較低，各種海洋生物富集重金屬Pb、Cd的能力大小順序?yàn)椋簷笨咨蓉悾疚r夷扇貝＞牡蠣＞梭魚＞貽貝＞菲律賓蛤仔＞鮟鱇＞小黃魚＞玉筋魚＞鲅魚＞鮐魚。從人類食用潛在健康風(fēng)險(xiǎn)角度看，食用大連地區(qū)海洋生物對(duì)Pb、Cd的每周評(píng)估攝入量皆低于WHO制定的人類暫定每周允許攝入量。各海洋生物Pb、Cd的危害商數(shù)都小于安全基準(zhǔn)值1，說明暴露人群沒有明顯的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)。

表3　海洋生物對(duì)Pb、Cd的每周評(píng)估攝入量（EWI）和危害商數(shù)（THQs）