唐山和秦皇島近岸海域貝類體內PAHs含量與健康風險

李廈，劉憲斌，田勝艷，張耀丹，任麗君，褚帆

（天津科技大學 天津市海洋資源與化學重點實驗室，天津 300457）

PAHs是一類具有難降解性、致癌性、環境累積性及非揮發性的典型持久性有機污染物，由于其結構穩定，具有疏水性和較高脂溶性，極易吸附在水中懸浮顆粒物的表面，隨之沉積到水底，因而在海洋環境中，沉積物被認為是其主要歸宿之一（Luo etal，2008；程遠梅等，2009）。不同生活習性的海洋生物對PAHs的富集能力不同，與底泥直接接觸的海洋生物對PAHs的富集能力往往強于與水體直接接觸的水生生物（Baumard etal，1998）。海洋貝類由于其特殊的棲息環境和生活特性，同時對海洋環境中的有機物、生物毒素具有較強的耐受力和富集能力，因此常被作為海洋環境的指示生物（Fang etal，2004；勵建榮等，2007；楊維東等，2005）。PAHs主要通過皮膚吸收、呼吸作用和食物攝入3種途徑進入人體，其中通過飲食的攝入量約占90%以上（吳文婧等，2008）。海產品雖只占人類飲食的10%左右，卻是PAHs進入人體的主要途徑之一（Binellietal，2003）。因此，開展海洋生物體內，尤其是底棲生物類PAHs殘留的人體暴露風險評價意義重大。

目前已有研究學者對巢湖、青島近岸海域、臺州灣等地區生物體內PAHs含量做過研究（秦寧等，2013；江錦花等，2007；連子如等，2010），對渤海海域水、沉積物及魚類體內PAHs亦有報道（江錦花等，2007；聶利紅等，2008；孫瑞霞等，2012），但是對渤海河北近岸海域貝類體內PAHs研究還鮮有報道。本文在唐山、秦皇島近岸海域采集經濟型食用貝類樣品，分析檢測了貝類體中16種PAHs含量，并對貝類生物體中PAHs進行健康風險評價，為貝類食用安全和海洋環境保護提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集和預處理

于2010年10月在唐山與秦皇島近岸海域的7個站位使用拖網采集貝類生物體樣品，采樣站位如圖1所示，其中2、3號站位位于秦皇島港附近，5、6號站位位于京唐港附近，1、5號站位位于河口區。采樣種類和數量如表1所示。選取大小基本一致的貝類樣品在現場用海水沖洗干凈后放入聚乙烯袋中，壓出袋內空氣，封緊袋口，放入裝有冰塊的泡沫箱里保存運至實驗室。將所有貝類的軟組織取出，冷凍干燥后研磨待測。

圖1 采樣站位分布圖

表1 捕獲樣品名稱及個體數

1.2 儀器與試劑

儀器：氣質聯用儀（Agilent6890GC/5973MSD）、旋轉蒸發儀（RE-2000）、氮吹儀（HGC-12A）。

試劑：16種PAHs標準品，奈（Nap，2環）、苊烯（Acy，3環）、苊（Ace，3環）、芴（Flo，3環）、菲 （Phe，3環）、蒽 （Ant，3環）、熒蒽（Fla，4環）、芘 （Pyr，4環）、苯并[a]蒽 （Baa，4環）、屈 （Chr，4環）、苯并[b]熒蒽 （Bbf，5環）、苯并[k]熒蒽 （Bkf，5環）、苯并[a]芘 （BaP，5環）、茚并[123-cd]芘 （IcdP，6環）、二苯并[a,h]蒽（DahA，5環）、苯并[ghi]苝（BghiP，6環）；回收指示物：D10-菲，內標：六甲基苯，均購自美國AcrosOrganics。

層析硅膠（正己烷超聲萃取30min，然后在16℃下烘烤18 h活化，放于干燥器中密封保存）；無水硫酸鈉（550℃馬弗爐干燥4 h，在干燥器中冷卻至室溫）。

1.3 樣品分析

稱取每種研磨后貝類樣品2.0 g，加入20 g無水Na2SO4脫水劑和D10-菲回收率指示物；用150mL正己烷和二氯甲烷 （1∶1）在索氏提取器中（75℃-80℃）提取24 h，然后旋轉蒸發將有機相濃縮至2-3mL；加入濃硫酸進行脫脂，離心取上清液；上清液通過2 g硅膠柱凈化，用80mL二氯甲烷-正己烷（1∶1）洗脫得到多環芳烴組分，洗脫液經旋轉蒸發儀濃縮至2mL，轉入2mL進樣瓶，氮吹濃縮至0.5mL，然后加入1mL色譜純正己烷，再氮吹至1mL進行溶劑替換，加入內標物六甲基苯，GC-MS上機測試，每個樣品重復3次。

氣質條件：載氣為氦氣（99.999%），流速1.0 mL/min，分離毛細管柱為 VF-5 ms（30×0.25 mm×0.25μm），進樣口溫度為280℃，分流比10∶1，進樣量1μL，柱初始溫度60℃保持3 min，然后以10℃·min-1升到285℃，保持10 min；離子源為EI源，離子阱溫度220℃，掃描方式SIM。

1.4 質量控制與質量保證（QC/QA）

實驗過程中，進行方法空白、加標空白、基質加標、基質加標平行樣、樣品平行分析，以保證實驗結果的準確性和可靠性。PAHs指示物回收率為75%-110%，相對偏差為6.85%-11.50%。目標化合物回收率為80%-92%。化合物定性通過與標準樣品圖譜對比得到，定量通過內標法得到。

1.5 評價方法

采用美國EPA推薦的健康風險評價方法（USEPA，1989；董繼元等，2009）。致癌風險評價考慮了致癌效應，用致癌風險指數CRI（Cancer Risk Index）表示，定義為長期攝入劑量與致癌斜率因子的乘積，表示暴露于該物質下而導致的一生中超過正常水平的癌癥發病率。

致癌風險指數（CRI）計算公式（孫瑞霞等，2012）如下：

式中：Ci為污染物暴露濃度（ng·g-1）；CR為人均食用量（kg·a-1），根據2010年中國統計年鑒，人均食用量為5 kg·a-1；ED為暴露歷時，致癌物通常取70 a；CSF（Cancer Slope Factor）為致癌強度系數，對于多環芳烴常采用CSFBaP=7.3 kg·d·mg-1（劉新等，2011）。BW為平均人體體重，取60 kg；AT為總平均暴露時間（70 a×365 d·a-1）；當CRI≤10-4時，認為該致癌風險是可接受的（孫瑞霞等，2012）。

由于PAHs中許多化合物的評價參數并不具體，有關BaP的毒理學研究很多，為了研究PAHs總體致癌性，通常將其他PAHs與BaP的毒性相比較，得到毒性當量因子（Toxic Equivalent Factor，TEF），利用TEF將其他PAHs的質量分數轉化為相當于BaP的質量分數（BaPeq）。因此，對貝類體內PAHs進行健康風險評價時，EPA等機構以及很多研究者 （Peruginietal，2007；周游 等，2012；秦寧等，2013；孫瑞霞等，2012）常使用BaPeq來標定所研究的PAHs其他組分的毒性，將其他各組分轉化成等毒性效應時BaP的質量分數，再將等效質量分數相加得到對應的BaP質量分數。16種PAHs的BaP毒性當量因子（秦寧 等，2013）見表2。

表2 PAHs的BaP毒性當量因子

2 結果與討論

2.1 貝類體中PAHs含量及分布特征

唐山、秦皇島近岸海域貝類體內16種PAHs含量見表3。在7個站位貝類體內，Phe、Fla、Baa檢出率為100%，其它PAHs單體的檢出率分別為Nap 86%、Acy 14%、Ace 0%、Flo 86%、Ant 14%、Pyr 57%、Chr 71%、Bbf 43%、Bkf 29%、BaP 14%、IcdP 29%、DahA 57%、BghiP 14%。

表3 貝類體中PAHs含量

各站位之間PAHs含量差異較大（圖2）。7個站位貝類體內PAHs的平均含量為177.19 ng·g-1；2號站位和 4號站位中 PAHs含量高達 300 ng·g-1以上；其次是3號站位，PAHs含量也達到228 ng·g-1，1、5站位相對較少，分別為 173 ng·g-1和 149 ng·g-1，6、7站位PAHs含量最少，分別僅為 32 ng·g-1和 17 ng·g-1。可以間接地說明秦皇島近岸海域沉積物受PAHs污染比較嚴重，6號站位和7號站位相對污染較輕。林秀梅（林秀梅等，2005）等人研究結果表明，秦皇島近岸表層沉積物中PAHs含量較高，渤海灣近岸表層沉積物中PAHs含量較低，與本文結果一致。

圖2 各站位PAHs含量

由圖2可知，貝類體內PAHs組分含量以4-5環為主。有學者研究矛蚌（Lanceolaria grayana）、泥螺（Bullacta exarata）、紅點圓趾蟹 （Ovalipes punctatus）和日本沙蠶（Nereis japomixaj）等底棲動物中多環芳烴組分也主要由3環以上組成（趙彩平等，2010；江錦花等，2007）。高環PAHs的沉積物/水分配系數值較大，易吸附于沉積物中，難以遷移轉化，而低環PAHs相對易吸附于懸浮顆粒物上，隨水流遷移，因此，底棲動物體內的高環PAHs組分相對含量較高。

2.2 與國內其他海域底棲生物體內PAHs含量比較

與國內其他海域底棲類生物體中PAHs總量均值相比見表4。

與國內其他近岸海域生物體中PAHs含量相比，唐山近岸海域貝類體內PAHs平均含量處于中等水平，為66 ng·g-1。秦皇島近岸海域處于中高水平，與威海近海相當，遠高于椒江、象山海域。

表4 國內不同海區近岸海域生物體內PAHs含量比較

2.3 生態風險評價

7個站位貝類體內多環芳烴等效BaPeq濃度及CRI值見表5。

表5 各站位等效BaPeq濃度及CRI值

由表5可知，7號站位的CRI值最低，小于USEPA規定的最小可接受致癌值10-6，表示沒有致癌風險；而4、5和6號站位的CRI值介于USEPA規定的可接受致癌風險范圍（10-6≤CRI≤10-4）之內，表明這3個站位貝類的食用尚不具備嚴重的致癌風險，在可接受范圍內；但是1、2和3號站位的CRI值已超過USEPA規定的可接受致癌風險的上限，致癌風險較嚴重，其中2號站位CRI值與10-4相比僅超9%，1號和3號則較嚴重分別超出了183%和93%。1號和3號站位貝類的食用具備較高的致癌風險。

與其他研究相比，Moon（Moon et al，2007）等對韓國海產品PAHs的致癌風險做了調查，結果顯示致癌風險為2.85×10-6；秦寧，2013對巢湖水產品PAHs的致癌風險做了調查，發現致癌風險均值為1.25×10-5；趙彩平，2010等調查了淮河中下游貝類體內多環芳烴的含量，得出致癌風險值為6.55×10-3。通過對比發現，唐山近岸海域貝類攝入的致癌風險略高于韓國的海產品，與巢湖水產品相當，而遠低于淮河中下游貝類樣品。秦皇島近岸海域貝類攝入致癌風險高于韓國和巢湖水產品，而低于淮河中下游貝類樣品。

3 結論

（1）7個站位貝類體內PAHs的平均含量為177.19 ng·g-1；2號站位和4號站位中PAHs含量高達300 ng·g-1以上；其次是3號站位，PAHs含量也達到228 ng·g-1，1、5站位相對較少，分別為173 ng·g-1和 149 ng·g-1，6、7站位 PAHs含量最少，分別僅為 32 ng·g-1和 17 ng·g-1。

（2）貝類體內PAHs組分含量以4-5環為主。與國內其它近岸海域生物體中PAHs含量相比，唐山近岸海域貝類體內PAHs平均含量處于中等水平，為66 ng·g-1。秦皇島近岸海域處于中高水平，與威海近海相當，遠高于椒江、象山海域。

（3）唐山海域貝類體內PAHs致癌風險指數較低，在可接受致癌風險范圍之內；而秦皇島海域貝類體內PAHs致癌風險高，高于致癌風險最高限值。如果食用則存在致癌風險。

致謝：國家海洋局秦皇島海洋環境監測中心站在采樣方面提供了幫助，特此致謝。

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