浙南沿海養(yǎng)殖貝類重金屬Cu、Cd、As、Pb含量研究

張石天+陳宇燕+張賢艷

摘要：于2014年6、8、10和12月采集溫州沿海貝類養(yǎng)殖區(qū)具有代表性的產(chǎn)品青蛤、縊蟶、泥蚶和牡蠣共4種128份，對金屬含量進(jìn)行污染評價(jià)，運(yùn)用危害商數(shù)（THQs）評價(jià)食用海產(chǎn)品對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明，樣品中銅、鉛、鎘、砷的含量范圍分別為0.355～2.155、0.028～1.231、0.138～1.282、0.126～1.275 mg/kg。金屬污染指數(shù)評價(jià)結(jié)果表明，青蛤重金屬污染程度最高，污染程度為青蛤>縊蟶>泥蚶>牡蠣。鉛、鎘、砷的危害商數(shù)小于1，說明養(yǎng)殖貝類中這幾種重金屬對人體健康不具有潛在風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：貝類；養(yǎng)殖；重金屬；健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

中圖分類號(hào)：TS207.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）11-2124-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.11.033

Abstract： 128 typical samples of 4 species， including Cyclina sinensis，Sinonovacula constricta，Tegillarca granosa，Saccostrea cucullata，were collected from the main shellfish culture area of Wenzhou in June，August，October and December，2014. The heavy metal contamination estimation in shellfish was conducted，and the potential risks of eating seafood to human health were evaluated on the basis of target hazard quotients（THQs）. The results showed the contents of Cu，Pb，Cd，As in samples were in the range of 0.355～2.155 mg/kg， 0.028～1.231 mg/kg，0.138～1.282 mg/kg，0.126～1.275 mg/kg respectively. The metal pollution index indicated C. sinensis was in high pollution level， and the pollution level sequence was C. sinensis >S. constricta>T. granosa>S. cucullata. The THQ values of Pb，Cd，As were all less than 1，which meant there was no potential risk of these heavy metals for human health.

Key words： shellfish； cultivation； heavy metal； health risk assessment

海洋生物是沿海人群十分重要的食物來源。海洋生物口味鮮美，富含各種人體必需的微量元素、不飽和脂肪酸等營養(yǎng)成分，是人類首選的優(yōu)質(zhì)食品。溫州市地處中國黃金海岸線中段，海岸線綿延355 km，沿海灘涂約5.3萬hm2，海域面積約11 000 km2，主要經(jīng)濟(jì)貝類包括縊蟶、文蛤、牡蠣、泥蚶等。近年來，隨著溫州經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的迅猛發(fā)展，大量的工、農(nóng)業(yè)廢水被排放入海，致使灘涂貝類養(yǎng)殖環(huán)境日趨惡化，其中，重金屬污染是一個(gè)直接而又重要的原因[1]。貝類屬于濾食性動(dòng)物，移動(dòng)范圍有限且對重金屬有較強(qiáng)的吸附蓄積能力，極易造成重金屬含量超標(biāo)情況。重金屬的危害很大，通過食物鏈及生物的富集作用產(chǎn)生蓄積，人類食用了這些含重金屬超標(biāo)的魚貝類等生物會(huì)造成不同程度的中毒現(xiàn)象[2-4]。

為了解浙南沿海海域養(yǎng)殖海洋貝類受重金屬污染的狀況，分別于2014年6、8、10和12月取樣檢測了浙江省溫州地區(qū)主要養(yǎng)殖海洋貝類體內(nèi)Cu、Cd、As、Pb等重金屬的含量，分析不同海域貝類受污染的狀況，并運(yùn)用建立在危害商數(shù)（Target hazard quotients，THQs）基礎(chǔ)上的非致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法評價(jià)食用該地區(qū)養(yǎng)殖貝類對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)，以期為人們安全食用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集地點(diǎn)

根據(jù)溫州主要貝類養(yǎng)殖區(qū)及生產(chǎn)季節(jié)，分別于2014年6、8、10和12月在各采樣點(diǎn)隨機(jī)采集養(yǎng)殖貝類生物體。具體的樣品采集地點(diǎn)見圖1，采集的貝類為溫州地區(qū)的代表性養(yǎng)殖品種：泥蚶（Tegillarca granosa）、縊蟶（Sinonovacula constricta）、牡蠣（Saccostrea cucullata）、青蛤（Cyclina sinensis）。

1.2 樣品采集方法

樣品的采集按《海洋監(jiān)測規(guī)范》GB 17378-2007執(zhí)行[5]。

1.3 貝類樣品的消解

1.3.1 含Cu、Pb、Cd生物樣品的消化 準(zhǔn)確稱取 2 g（±0.001 g）干燥試樣，用HNO3-高氯酸消化，鹽酸加熱溶解，冷卻后定容，混勻。

1.3.2 含As生物樣品的消化 準(zhǔn)確稱取0.5 g干燥試樣用HNO3-高氯酸消化，冷卻后加硫酸溶液和硫脲-抗壞血酸還原劑，定容，混勻。

1.4 重金屬測定方法

根據(jù)GB 17378-2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》，Pb、Cu和Cd的測定采用火焰原子吸收光譜法；As含量的測定采用原子熒光光譜法測定。

1.5 貝類污染指數(shù)評價(jià)方法

1.5.1 單因子污染指數(shù)法 下式為利用單因子污染指數(shù)法來評價(jià)貝類中各種重金屬的污染狀況計(jì)算公式[6]。

其中，c為金屬離子的濃度；FIR為攝食率，根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，軟體類為每人每天9.8 g；BW為體重，成人體重以60 kg、兒童體重20 kg計(jì)；EF為暴露頻率（365 d/年）；ED為暴露年限（成人70年，兒童6年）；RFD口服參考劑量[As為5×10-4 mg/（kg bw·d），Cd為1×10-3 mg/（kg bw·d），Pb為4×10-3 mg/（kg bw·d）]；TA為非致癌源的平均暴露時(shí)間（365 d/年×ED）。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)殖貝類重金屬含量

溫州海域養(yǎng)殖貝類重金屬含量均值和范圍結(jié)果如表1所示。所檢的所有貝類樣品中，均檢出Cu、Pb、Cd、As。參照GB 2762-2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[11]和NY 5073-2006《無公害食品 水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》[12]中相關(guān)重金屬衛(wèi)生限量標(biāo)準(zhǔn)，在所采集的縊蟶、牡蠣、青蛤和泥蚶中，金屬元素Cu、Cd的含量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不超標(biāo)；金屬Pb的平均含量也符合GB 2762-2012和NY 5073-2006中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但蒼南采集的縊蟶、泥蚶中的部分樣品中Pb含量超過NY 5073-2006的標(biāo)準(zhǔn)要求（1.0 mg/kg）。樂清采集的縊蟶、青蛤，瑞安采集的縊蟶、泥蚶中As平均含量均超過GB 2762-2012和NY 5073-2006的標(biāo)準(zhǔn)要求，最大平均含量是標(biāo)準(zhǔn)的2.15倍；樂清采集的牡蠣（As含量范圍0.322～0.627 mg/kg）、蒼南采集的縊蟶（As含量范圍0.317～0.624 mg/kg）中部分樣品的As含量超過GB 2762-2012和NY 5073-2006中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 養(yǎng)殖貝類重金屬污染程度評價(jià)

采用 Pi對重金屬污染程度進(jìn)行評價(jià)，并利用XMPI對溫州主要養(yǎng)殖貝類之間重金屬污染狀況進(jìn)行比較。評價(jià)結(jié)果如表2所示，各貝類中Cu的Pi值均小于0.2，表明溫州養(yǎng)殖貝類Cu含量尚處于正常的背景值范圍內(nèi)。各養(yǎng)殖貝類Cd、Pb、As的Pi值均大于0.2，其中各貝類Pb、Cd為輕污染水平，牡蠣和泥蚶中As為中污染水平，縊蟶和青蛤中As達(dá)到重污染水平。

XMPI反映了不同種類生物之間重金屬污染程度的差異，計(jì)算結(jié)果表明，青蛤重金屬污染程度最高，牡蠣污染程度最低，其順序?yàn)榍喔?gt;縊蟶>泥蚶>牡蠣。

2.3 重金屬攝入對健康造成的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

海產(chǎn)品的消耗已經(jīng)成為人類暴露于各種化學(xué)污染物中的一種重要途徑[13]，通過飲食使人類暴露于重金屬污染物而引起的公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)問題亟待研究和探討。危害商數(shù)是用一種污染物的估計(jì)劑量和參考劑量的比值來衡量，如果比值超過安全基準(zhǔn)值1，則說明這種污染物對人體具有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)[7，8]。對于重金屬Pb、Cd、As，世界衛(wèi)生組織（WHO）制定了一個(gè)人類暫定每周允許攝入量（Provisional tolerable weekly intake，PTWI）：Pb為25 μg/kg bw、Cd為7 μg/kg bw、As為15 μg/kg bw[10，12]。

食用養(yǎng)殖貝類導(dǎo)致重金屬每周評估攝入量（EWI）如表3所示。由表3可知，食用養(yǎng)殖貝類對重金屬的每周評估攝入量分別是Pb（0.326～0.645 μg/kg bw）、Cd（0.591～1.141 μg/kg bw）、As（0.238～1.227 μg/kg bw），皆低于WHO制定的人類暫定每周允許攝入量。重金屬Pb、Cd和As的危害商數(shù)都小于1，說明食用這些養(yǎng)殖海洋貝類人體攝入的重金屬Pb、Cd和As對人體不具有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，可以放心食用。

3 結(jié)論

海洋動(dòng)物富集重金屬的主要途徑是攝食，對于底棲生物來講，底棲環(huán)境嚴(yán)重影響其對污染物的富集。浙南沿海地區(qū)工業(yè)高度發(fā)達(dá)，但伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染也成了無法避免的事實(shí)，尤其是海洋污染給海水養(yǎng)殖帶來很大的危害。溫州地區(qū)的代表性養(yǎng)殖貝類品種包括泥蚶、縊蟶、牡蠣、青蛤等。在所采集樣品中，金屬元素Cu、Cd的含量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不超標(biāo)；金屬Pb的平均含量也符合GB 2762-2012和NY 5073-2006中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但蒼南采集的縊蟶、泥蚶中的部分樣品中Pb含量超過NY 5073-2006的標(biāo)準(zhǔn)要求（1.0 mg/kg）。樂清采集的縊蟶、青蛤，瑞安采集的縊蟶、泥蚶中As平均含量均超過GB 2762-2012和NY 5073-2006的標(biāo)準(zhǔn)要求，最大平均含量是標(biāo)準(zhǔn)的2.15倍；樂清采集的牡蠣（As含量范圍0.322～0.627 mg/kg）、蒼南采集的縊蟶（As含量范圍0.317～0.624 mg/kg）中部分樣品的As含量超過GB 2762-2012和NY 5073-2006中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；重金屬污染指數(shù)評價(jià)結(jié)果表明，青蛤重金屬污染程度最高，牡蠣污染程度最低，其順序?yàn)榍喔?gt;縊蟶>泥蚶>牡蠣。

從食用人群的健康角度看，食用溫州地區(qū)養(yǎng)殖的貝類對重金屬Pb、Cd、As的周攝入量低于國際標(biāo)準(zhǔn)。不同養(yǎng)殖貝類中重金屬Pb、Cd、As的危害商數(shù)都<1，說明通過食用這些貝類攝入的重金屬Pb、Cd、As對人體不具有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廖 勇，黃厚見，李 磊，等.江蘇如東貝類養(yǎng)殖區(qū)重金屬的含量分布特征及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2012，28（6）：4-9.

[2] 勵(lì)建榮，李學(xué)鵬，王 麗，等.貝類對重金屬的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)與累積規(guī)律研究進(jìn)展[J].水產(chǎn)科學(xué)，2007，26（1）：51-55.

[3] KHAN M U，MALIK R N，MUHAMMAD S. Human health risk from heavy metal via food crops consumption with wastewater irrigation practices in Pakistan[J].Chemosphere，2013，93：2230-2238.

[4] WANG X，SATO T，XING B，et al. Health risks of heavy metals to the general public in Tianjin， China via consumption of vegetables and fish[J].Science of The Total Environment，2005， 350：28-37.

[5] GB l7378-2007，海洋監(jiān)測規(guī)范[S].

[6] 姜 杰，丘紅梅，張慧敏，等.廣東沿海海域海產(chǎn)品中重金屬的含量及評價(jià)[J].環(huán)境與健康雜志，2009，26（9）：814-816.

[7] COPAT C，ARENA G，F(xiàn)IORE M，et al. Heavy metals concentrations in fish and shellfish from eastern Mediterranean Sea：Consumption advisories[J].Food and Chemical Toxicology，2013，53：33-37.

[8] KALOGEROPOULOS N，KARAVOLTSOS S，SAKELLARi A，et al. Heavy metals in raw， fried and grilled Mediterranean finfish and shellfish[J].Food and Chemical Toxicology，2012，50：3702-3708.

[9] 李 玉，馮志華，李谷祺，等.海產(chǎn)品中重金屬Hg、Cd、Pb對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].食品科學(xué)，2010，31（21）：390-393.

[10] 高志杰，汪娌娜，姚潯平，等.海產(chǎn)品中重金屬鉛、汞、鎘、鉻人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2014，24（7）：1019-1021，1025.

[11] GB 2762-2012，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量[S].

[12] NY 5073-2006，無公害食品 水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量[S].

[13] AHMED M K，BAKI M A，ISLAM M S，et al. Human health risk assessment of heavy metals in tropical fish and shellfish collected from the river Buriganga，Bangladesh[J].Environmental Science and Pollution Research，2015，22：15880-15890.