摘 要：為了解居民經(jīng)常食用的水產(chǎn)品重金屬污染狀況，分析市售水產(chǎn)品的重金屬含量，并采用單因子污染指數(shù)和金屬污染指數(shù)法進(jìn)行評價。結(jié)果表明，24種水產(chǎn)品中鉛含量為0.000 8～0.342 2 mg·kg-1，鉻含量為0.000 9～0.205 3 mg·kg-1，鎘含量為0.000 4～0.768 2 mg·kg-1，汞含量為0.003 1～0.107 2 mg·kg-1，無機(jī)砷含量為0.002 1～0.053 8 mg·kg-1，5種重金屬含量均未超過國家安全標(biāo)準(zhǔn)限量；鉻和無機(jī)砷屬于正常水平，鉛、鎘、汞元素存在輕度污染；雙殼貝類中花蛤?qū)χ亟饘俚母患芰ψ顝?qiáng)。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)品；重金屬；單因子污染指數(shù)；金屬污染指數(shù)

Abstract： In order to understand the heavy metal pollution status of aquatic products commonly consumed by residents， the heavy metal content of aquatic products on the market is analyzed， and the single factor pollution index and metal pollution index method are used to evaluate. The results show that the content of the lead in 24 kinds of aquatic products is 0.000 8～0.342 2 g·kg-1， the content of chromium is 0.000 9～0.205 3 mg·kg-1， and the content of cadmium is 0.000 4～0.768 2 mg·kg-1， the content of mercury is 0.003 1～0.107 2 mg·kg-1， the content of inorganic arsenic is 0.000 1～0.053 8 mg·kg-1， and the content of five heavy metals did not exceed the limited edition of national security standards; chromium and inorganic arsenic are at normal levels， and there are mild pollution in lead， cadmium， and mercury; Paphia undulata has the strongest ability to accumulate heavy metals.

Keywords： aquatic products; heavy metals; single factor pollution index; metal pollution index

水產(chǎn)品在人類飲食文化中占有重要地位，自古以來就是人們喜愛的食材之一。常見的水產(chǎn)品大致分為貝類、魚類、蟹類，這些水產(chǎn)品富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素和礦物質(zhì)等，營養(yǎng)價值較高，美味可口，深受消費(fèi)者的喜歡[1]。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、城市化步伐的加快和人們生活水平的提高，大量的生產(chǎn)和生活廢水排入水體，導(dǎo)致整個水體污染加劇，其中重金屬污染是導(dǎo)致水體污染的主要原因之一[2-5]。DEGGER等[6]對中國沿海5個城市的海域進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，青島海域鉻、銅、汞含量超標(biāo)，上海海域鎘、鉛含量超標(biāo)，大連海域鋅含量超標(biāo)，這一結(jié)果表明重金屬已經(jīng)對我國水域產(chǎn)生危害。而已有研究表明水產(chǎn)品易富集這些有害重金屬，這些水產(chǎn)品被制作成食品等被人們食用后，當(dāng)人體內(nèi)的毒理性重金屬積累到一定濃度就會造成人體代謝紊亂，進(jìn)而引發(fā)各種疾病。例如，鉛含量超標(biāo)會導(dǎo)致人體內(nèi)神經(jīng)、造血系統(tǒng)及腎臟等紊亂，從而引發(fā)貧血、腦缺氧等疾病[7]；鎘含量超標(biāo)會導(dǎo)致骨密度降低，主要表現(xiàn)出關(guān)節(jié)疼痛、骨骼萎縮、骨質(zhì)疏松等癥狀[8]；汞含量超標(biāo)后在人體內(nèi)積累會形成甲基汞，甲基汞主要傷害腦部神經(jīng)[9]。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織曾公布對人體毒性最強(qiáng)的重金屬包括鎘和鉛[10]，它們易被生物體吸收富集，尤其是水產(chǎn)品，其中貝類的污染尤為嚴(yán)重[11]。本文分析市售水產(chǎn)品中典型重金屬的污染特征，評價水產(chǎn)品的風(fēng)險，為保障居民安全食用水產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

水產(chǎn)品共263份，分為3大類24種，購自大型超市、海鮮市場及農(nóng)貿(mào)市場，鮮樣直接放入-18 ℃冰箱中冰凍保存。

硝酸（電子級），晶瑞電子材料股份有限公司；鉛、砷、鎘、汞、鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1），國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

1.2 儀器與設(shè)備

MARS微波消解儀，培安·CEM微波化學(xué)中國技術(shù)中心；ICAP RQ電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，賽默飛世爾儀器有限公司；PL203電子天平（0.001 g），梅特勒-托利多國際貿(mào)易（上海）有限公司；LC-AFS HGLF-V液相色譜原子熒光聯(lián)用儀，北京海光儀器有限公司；Sigma 3K15離心機(jī)。

1.3 試驗方法

1.3.1 24種水產(chǎn)品中重金屬含量測定

所有樣品常溫解凍，取可食部分（肌肉組織），打成勻漿冷凍備用。前處理采用微波消解法。鉛、砷、鎘、汞、鉻5種元素根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）第一法進(jìn)行檢測，無機(jī)砷根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測定》（GB 5009.11—2014）第二篇第一法進(jìn)行檢測。

1.3.2 水產(chǎn)品中5種重金屬的單因子污染指數(shù)評價

采用單因子污染指數(shù)法對水產(chǎn)品中的5種重金屬污染狀況進(jìn)行等級劃分，限量標(biāo)準(zhǔn)參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）。重金屬的單因子污染指數(shù)計算公式為

式中：Pi為單一重金屬元素的單因子污染指數(shù)；Ci為重金屬含量檢測結(jié)果的平均水平，mg·kg-1；Si為重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)，mg·kg-1。

根據(jù)類似研究[12-13]，采用如下等級劃分標(biāo)準(zhǔn)：Pi＜0.2為正常背景值；0.2≤Pi≤0.6為輕污染水平；0.6＜Pi≤1.0中度污染水平；Pi＞1.0為重度污染水平。

1.3.3 水產(chǎn)品中5種重金屬的金屬污染指數(shù)評價

金屬污染指數(shù)（XMPI）是指某一食品中所有被測金屬濃度的幾何平均值，計算金屬污染指數(shù)可以比較不同生物體之間所檢測金屬總含量的差異。XMPI的計算公式為

式中：Cn表示樣品中污染因子的濃度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和Origin 9.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析或繪圖，結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 水產(chǎn)品中重金屬含量

按照GB 2762—2022的要求，雙殼貝類的鉛限量為1.5 mg·kg-1，魚類和甲殼類的鉛限量為0.5 mg·kg-1；雙殼貝類的鎘限量為2.0 mg·kg-1，魚類的鎘限量為0.1 mg·kg-1，甲殼類的鎘限量為0.5 mg·kg-1；汞的限量均為0.5 mg·kg-1；雙殼貝類的砷和無機(jī)砷限量為0.5 mg·kg-1，魚類的砷和無機(jī)砷限量為0.1 mg·kg-1，甲殼類的砷和無機(jī)砷限量為0.5 mg·kg-1；鉻的限量均為2.0 mg·kg-1。由表1可知，24種水產(chǎn)品的鉛含量為0.000 8～0.342 2 mg·kg-1，鉻的含量為0.000 9～0.205 3 mg·kg-1，鎘的含量為0.000 4～0.768 2 mg·kg-1，汞的含量為0.003 1～0.107 2 mg·kg-1，總砷先通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行測定，超過國標(biāo)限量時進(jìn)行無機(jī)砷的測定，無機(jī)砷的含量為0.002 1～0.053 8 mg·kg-1，本研究中所有水產(chǎn)品中鉛、鎘、鉻、汞和無機(jī)砷含量均未超過國家安全標(biāo)準(zhǔn)限量。

2.2 水產(chǎn)品中5種重金屬的單因子污染指數(shù)

水產(chǎn)品中5種重金屬的單因子污染指數(shù)分析結(jié)果如圖1所示。圖1（a）中，黑色為輕污染水平，透明色為正常背景值水平；圖（b）中，黑色為重度污染水平，透明色為輕污染水平。從重金屬元素上分析，24種水產(chǎn)品中鉻、無機(jī)砷的Pi均小于0.2，為正常背景值水平，其余3種重金屬污染程度各不相同。從水產(chǎn)品的種類上分析，雙殼貝類、魚類和甲殼類污染情況均主要集中在鉛、鎘、汞元素，0.2≤Pi≤0.6，屬于輕污染水平。但是從總砷污染指數(shù)來看，雙殼貝類和魚類中總砷的Pi均大于1，屬于重度污染水平，僅甲殼類中樣品22、23和24屬于輕污染水平，樣品20和21也屬于重度污染水平。總砷包括有機(jī)砷和無機(jī)砷，但無機(jī)砷的Pi均小于0.2，為正常水平，說明水產(chǎn)品中富集的砷以有機(jī)砷的形式存在。綜上所述，目前的水產(chǎn)品存在輕度污染，需要引起重視。

2.3 水產(chǎn)品中5種重金屬的金屬污染指數(shù)

如圖2所示，雙殼貝類富集5種重金屬能力較強(qiáng)，其中編號2即花蛤的富集能力最強(qiáng)，XMPI為0.055。相較于雙殼貝類，甲殼類和魚類對于重金屬的富集能力較弱。鑒于此，可以利用花蛤的強(qiáng)富集能力，應(yīng)用于凈化水質(zhì)，吸附水質(zhì)中有害重金屬。

3 結(jié)論

研究顯示，24種水產(chǎn)品中5種重金屬含量均未超過國家安全標(biāo)準(zhǔn)限量，表明市售的水產(chǎn)品處于安全使用范圍。單因子污染指數(shù)分析結(jié)果顯示，3類水產(chǎn)品中鉻和無機(jī)砷的Pi均小于0.2，為正常值水平，其余重金屬均有不同程度的污染，但集中在鉛、鎘、汞3種元素；總砷為重度污染水平，總砷包括有機(jī)砷和無機(jī)砷，無機(jī)砷毒性最高，但從結(jié)果來看，無機(jī)砷均為正常水平，說明水產(chǎn)品中富集的砷以有機(jī)砷的形式存在。金屬污染指數(shù)分析結(jié)果顯示，花蛤的富集能力最強(qiáng)。本研究結(jié)果有助于了解市場上居民經(jīng)常食用的水產(chǎn)品中重金屬污染現(xiàn)狀和未來演變趨勢，為保障消費(fèi)者的食用安全、促進(jìn)水產(chǎn)行業(yè)持續(xù)發(fā)展和政府制定控制措施提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]代春美，廖曉宇，葉祖光.海洋中藥牡蠣的化學(xué)成分、藥理活性及開發(fā)應(yīng)用[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2016，28（3）：471-474.

[2]GUO W H，LIU X B，LIU Z G，et al.Pollution and potential ecological risk evaluation of heavy metals in the sediments around Dongjiang harbor， Tianjin[J].Procedia Environmental Sciences，2010，2（1）：729-736.

[3]WANG J Y，LIU R H，LING M，et al.Heavy metals contamination and its sources in the Luoyuan bay[J].Procedia Environmental Sciences，2010，2（1）：1188-1192.

[4]TANG A K，LIU R H，LING M，et al.Distribution characteristics and controlling factors of soluble heavy metals in the yellow river estuary and adjacent sea[J].Procedia Environmental Sciences，2010，2（1）：1193-1198.

[5]李彭，沈典英，宋歌，等.食品中重金屬脫除技術(shù)的最新研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報，2023，14（9）：78-84.

[6]DEGGER N，CHIU J M Y，PO B H K，et al.Heavy metal contamination along the China coastline： a comprehensive study using artificial mussels and native mussels[J].Journal of Environmental Management，2016，180：238-246.

[7]BAE J H，YOON S H，LIM S Y. Heavy metal contents and chemical compositions of Atlantic （Scomber scombrus）， blue （Scomber australasicus）， and chub （Scomber japonicus） mackerel muscles[J].Food Science and Biotechnology，2021，20（3）：709-714.

[8]MALIK N，BISWAS A K，QURESHI T A，et al.Bioaccumulation of heavy metals in fish tissues of a freshwater lake of Bhopal[J].Environmental Monitoring and Assessment，2020，160（1/4）：267-276．

[9]畢士川，于慧娟，蔡友瓊，等.重金屬Cd在不同水產(chǎn)品中的含量及污染狀況評價[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2009，32（4）：181-185.

[10]FAO/WHO. Application of risk analysis to food standards issues： report of a joint FAO/WHO Expert Consultation[C].Geneva： Switzerland WHO，1995.

[11]王婷婷，吳彥超，李惠靜.海產(chǎn)品中重金屬脫除的研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2018，39（19）：266-272.

[12]王倩茹.某市水產(chǎn)品中三種重金屬的污染特征及健康風(fēng)險綜合評估[D].唐山：華北理工大學(xué)，2022.

[13]榮飚，洪華榮.廈門市售水產(chǎn)品中重金屬污染分析與評價[J].海峽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2015，21（3）：52-54.

基金項目：河北省市場監(jiān)督管理局科研計劃項目（2023ZC33；2022ZD13）。

作者簡介：劉麗南（1994—），女，滿族，河北秦皇島人，碩士，工程師。研究方向：食品安全。

通信作者：張春林（1992—），男，河北武安人，本科，工程師。研究方向：食品安全。E-mail： 1067496365@qq.com。