陳星星,黃振華,陸榮茂,吳 越,曾國權(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)與保護重點實驗室,浙江 溫州 325005)
三門灣海域水產(chǎn)品重金屬含量及健康風險評估
陳星星,黃振華,陸榮茂*,吳 越,曾國權(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)與保護重點實驗室,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,并采用點估計法,通過計算水產(chǎn)品體內(nèi)的重金屬暴露風險商(HQ)評價食用上述6種水產(chǎn)品可能導致的健康風險。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機砷限量值。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,成人和兒童僅在過量食用荔枝螺時存在鎘的暴露健康風險,砷的食用風險要根據(jù)具體形態(tài)進一步分析。
三門灣海域; 水產(chǎn)品; 重金屬; 暴露風險商
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)利用活動日益頻繁、范圍擴大,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)量帶來不良影響。其中,重金屬污染物因具有毒性強、不易分解、可沿食物鏈傳遞和富集等特點,對海洋生態(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)法對三門灣沉積物重金屬污染及其潛在生態(tài)危害進行調(diào)查研究;呂海燕等[2]對三門灣養(yǎng)殖縊蟶的重金屬含量及食用安全性進行了研究;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)測研究中對三門灣泥蚶和縊蟶重金屬含量進行了監(jiān)測。但查閱相關(guān)文獻發(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險的調(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),測定其鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu)、砷(As)、鎘(Cd)、鉛(Pb)等重金屬的殘留水平,評估其食用健康風險。
1.1 樣品采集
2017年4月于臺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)場海水沖洗干凈,裝入潔凈的聚乙烯塑料袋中,冰凍送至實驗室。
1.2 樣品分析與質(zhì)量控制
生物樣品在實驗室解凍,參照GB 17378.6—2007進行預(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Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb含量。
為保證分析結(jié)果的可靠性,同時測定購自國家標準物質(zhì)中心的標準物質(zhì)扇貝(GBW10024),測定結(jié)果均落在標準物質(zhì)允許的范圍之內(nèi),表明測定結(jié)果準確、可靠。
1.3 重金屬污染程度評價
采用單因子污染指數(shù)法評價6種水產(chǎn)品體內(nèi)重金屬元素的污染情況。計算公式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的標準限值。重金屬標準限值參照GB 2762—2012及NY 5073—2006的規(guī)定執(zhí)行。污染等級分類標準: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。
1.4 食用健康風險評估
采用點估計法,通過計算水產(chǎn)品的重金屬的暴露風險商(HQ)來評價食用這6種水產(chǎn)品可能導致的健康風險。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。
2.1 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 重金屬污染水平評價
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,除了荔枝螺中的Cu達輕度污染水平外,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雙殼中對無機砷(≤0.5 mg·kg-1),以及魚和甲殼中無機砷(≤0.1 mg·kg-1)的限值要求,被試水產(chǎn)品均超無機砷限量值,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,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,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 健康風險評價
根據(jù)聯(lián)合國糧農(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(JECFA)的推薦指標,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)此計算兒童和成人食用6種水產(chǎn)品的HQ值,以測定的人體攝入劑量與參考劑量的比值為評價標準,對兒童和成人進行重金屬的慢性暴露評估。如果HQ值<1,說明暴露人群沒有明顯的健康風險,反之,則存在健康風險。
從表2可以看出,無論是成人還是兒童,對于同一重金屬而言,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、荔枝螺的暴露風險HQ值>1;對于Cd而言,兒童組食用荔枝螺的暴露風險HQ>1。6種水產(chǎn)品中其他重金屬的HQ值均低于0.5,健康風險較低。
表2 成人和兒童食用6種水產(chǎn)品的重金屬HQ值
此次調(diào)查選擇的6種水產(chǎn)品除砷含量超標以外,其他重金屬含量均未超標。但是本研究測定的是總砷含量,由于缺少總砷的限量值,參照的是GB 2762—2012中關(guān)于無機砷的限值要求(0.5 mg·kg-1)。孫建華等[4]報道,水產(chǎn)品中總砷的含量一般遠超其他陸生產(chǎn)品,而這些砷主要以無毒或低毒的有機態(tài)存在。砷對人及生態(tài)系統(tǒng)的毒性不僅與元素總量有關(guān),還與元素的化學形態(tài)密切相關(guān)。一般地,無機砷的毒性最大,有機砷的毒性較小,而砷甜菜堿和砷糖常被認為是無毒的;所以,對于砷元素僅僅測定總量并不能科學地評價水產(chǎn)品的砷污染情況以及危害。周瑛等[5]報道,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,但該方法較復雜,且對儀器設(shè)備的要求也較高??紤]到總砷含量的檢測方法相對簡單,在評估水產(chǎn)品中砷的健康風險時,不妨先檢測總砷含量,若總砷含量低于國標限值要求,則無須再做具體的形態(tài)分析;若總砷含量超標,則應(yīng)對水產(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,其生長的土壤中本身就含有重金屬,水生植物生長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,導致海水中Cd含量上升,亦會增加螺中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,但已達中度污染水平。據(jù)王濟等[7]報道,鉻主要通過電鍍、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)的長遠發(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, 郭遠明,等. 三門灣沉積物重金屬污染及其潛在生態(tài)危害評價[J]. 浙江海洋學院學報(自然科學版), 2011, 30(4):318-321.
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[3] 陳雪昌, 梅光明, 郭遠明,等. 浙江沿岸養(yǎng)殖貝類有毒有害物質(zhì)污染狀況監(jiān)測研究[J]. 浙江海洋學院學報(自然科學版), 2011, 30(1):40-45.
[4] 孫建華, 王聯(lián)珠, 林惠山. 水產(chǎn)品鮮樣中無機砷的氫化物原子熒光檢測方法探討[J]. 水產(chǎn)科學, 2010, 29(6):366-368.
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收入日期:2017-08-12
浙江省科技廳計劃項目(2015F30021,2016C37071);浙江省水產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)支持團隊項目“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,學士,主要研究方向為水產(chǎn)品質(zhì)檢與營養(yǎng)分析,E-mail:363316091@qq.com。
陸榮茂(1980—),男,浙江溫州人,高級工程師,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險評估[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2017,58(10):1751-1754.
10.16178/j.issn.0528-9017.20171025
X714
A
0528-9017(2017)10-1751-04
(責任編輯高 峻)