環渤海城市帶海產品重金屬污染狀況及食用安全性評價

郭琳琳 葉 燕 佟千姿

（滄州師范學院生命科學學院 河北 滄州 061000）

環渤海城市帶是指環繞著渤海的全部及黃海的部分沿岸地區所組成的廣大經濟區域，主要包括北京、天津兩大直轄市及遼寧、河北、山東等地區[1]。該地區工業發達，亞南大梁的工業廢水和污水直接入海，也因此被認為是中國污染最嚴重的海洋區域之一[2]。

近年來，隨著社會的快速發展，工業化程度的不斷加劇，包括重金屬在內的大量污染物進入到海洋環境。大量研究表明，諸多可食用海產品對環境中的重金屬具有較強的富集作用，即使是較低濃度的重金屬，也可通過食物鏈進入人體，對人類健康造成潛在危害[3]。本文基于近年來的研究報道，對環渤海城市帶海產品中重金屬的污染狀況進行分析，并評估其對人體潛在的健康風險，以期為環渤海地區居民的海產品攝入以及重金屬污染的治理提供一定的理論依據。

1 試驗方法

1.1 數據收集。從中國知網、萬方、維普等數據庫中搜集2010～2019 年期間近20 篇文獻[4～16]，選取涉及環渤海城市帶中海產品重金屬污染的相關文獻報道，對汞、鉛、鉻、鎘、砷等主要重金屬元素進行分析。另外，所選取的海產品主要包括海水魚類、甲殼類、雙殼類和軟體類等四大類。

1.2 數據處理與評價。采用SPSS 軟件對文獻數據進行處理，分析海產品中重金屬含量的平均值和標準差。

采用單因子指數分析法對海產品的重金屬污染程度進行評價，計算公式：Pi=Ci/Si。其中：Pi 是第i種重金屬的質量分數，Ci 是第i 種重金屬實測值的平均數(mg/kg)，Si 是第i 種重金屬限量標準(mg/kg)。Pi＜0.2 代表海產品沒有被污染；0.2≤Pi ＜0.6 代表海產品輕度污染；0.6≤Pi ＜1 代表海產品中度污染；Pi≥1代表海產品重度污染[15]。限量標準Si 采用《食品安全國家標準食品中污染物限量》 (GB2762-2012)，詳見表1。

采用重金屬污染指數法(MPI)[16]比較不同種類海產品之間的重金屬污染程度，計算公式：MPI=(C1×C2×C3×……Cn)1/n，Cn 為第n種重金屬含量的均值(mg/kg)。

采用靶器官危害系數(THQs)法評估重金屬的人體健康風險，計算公式：THQs=EF ×ED ×FIR ×C×10-3/ (RfD ×BW ×TA) ，式中EF 為暴露頻率，365d/y；ED 為暴露年限，70 年；FIR 為食物攝取率，g/d(對于成人取值20.1) ；RfD 為攝入參考劑量，對Pb、Cd、Cr、Hg、As 分別取3.5 ×10-3、1.0×10-3、3.0 ×10-3、0.1 ×10-3和0.3×10-3mg/(kg/d)；BW 為體重，取60 kg；TA 為非致癌源的平均暴露時間，為期望壽命70 ×365d/y。當THQs＜1 時，表明對暴露人群的健康風險可接受；THQs＞1，則表明存在非致癌健康風險[17]。

表1 海產品中重金屬含量限定值

表2 環渤海城市帶海產品重金屬含量范圍統計

表3 環渤海城市帶海產品重金屬含量平均值統計

2 結果與分析

2.1 環渤海城市帶海產品重金屬含量統計。環渤海城市帶海產品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五種重金屬的含量統計詳見表2、3。從對五種重金屬含量范圍的統計表(表2)中可以看出，環渤海城市帶四類海產品中Pb、Cr、Hg 的含量范圍均在限量標準(GB2762-2012)的限定范圍內；甲殼類、雙殼類、軟體類中Cd 的含量和四種海產品中As 的含量均存在不同程度的超標。從對五種重金屬含量的平均值的統計表(表3)中可以看出，除海水魚類和甲殼類中的As 含量平均值高于食品中污染物限量標準的最大限定值外，其余重金屬的含量平均值均在限定范圍內。

2.2 環渤海城市帶海產品污染評價。環渤海城市帶海產品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五種重金屬的單因子污染指數統計詳見表4。從表4 可以看出，環渤海城市帶四類海產品中Hg 的單因子污染指數均＜0.2，處于正常背景值，屬于無污染水平；Pb 在海魚類、甲殼類中屬于輕度污染，在雙殼類、軟體類中處于正常背景值，無污染；Cd 在雙殼類中處于輕度污染，在海魚類、甲殼類、軟體類中屬于中度污染；Cr 在海魚類、甲殼類、雙殼類中處于正常背景值，屬于無污染水平，在軟體類中屬于輕度污染；As 在雙殼類、軟體類中屬于中度污染，在海魚類、甲殼類中屬于重度污染。通過MPI 值比較環渤海城市帶不同種類海產品之間的重金屬污染程度發現，甲殼類污染程度最低，軟體類污染程度最高，順序為：軟體類＞雙殼類＞海魚類＞甲殼類。

表4 環渤海城市帶海產品單因子污染指數(Pi) 與重金屬污染指數(MPI)

2.3 環渤海城市帶海產品食用安全性評價。環渤海城市帶海產品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五種重金屬靶器官危害系數見表5。四類海產品中5 種重金屬的THQs 值均小于1，說明當地居民食用不會造成明顯的健康隱患。

表5 環渤海城市帶海產品靶器官危害系數(THQs) 統計

3 討論

海產品是非常重要的食物來源，富含人體必需的多種微量元素、不飽和脂肪酸等營養成分，是人類健康膳食的優質食品[18]，因此對海產品的重金屬污染狀況和食用風險進行評估顯得尤為重要。

通過對環渤海城市帶海產品中重金屬含量的分析發現，Cd、Cr、As 的含量在海魚類、甲殼類、雙殼類和軟體類中的含量差異較大，范圍波動較大，而Pb、Hg 在不同種類的海產品中含量較為穩定，差異較小，且含量較低。甲殼類、雙殼類、軟體類中Cd含量的超標主要是葫蘆島常見海產品中Cd 含量過高所致[6]，而4 類海產品中As 含量超標主要與渤海灣南部海域大部分生物體內的As 含量超標有關[4]。

對環渤海城市帶的海產品進行污染評價發現，除Hg 外，Pb、Cd、Cr、As 四種重金屬在不同種類海產品中均出現不同程度的污染。對不同種類的海產品之間進行重金屬污染程度比較后發現，軟體類動物污染程度最高，這可能是由于大部分軟體類動物屬于底棲生物，常在海水底層活動，而底層沉積物中會含有一定量的重金屬[19]。雖然通過單因子污染指數的研究發現，環渤海城市帶的海產品主要受到Pb、Cd、As 三種重金屬不同程度的污染，這應引起有關部門的重視，但是通過靶器官危害系數法評價后發現，食用這四類海產品并不會對人體造成潛在的健康風險。