錦江河2種野生食用經濟魚不同器官與肌肉組織中重金屬的分布特征及安全性評價

張恒 梁琍 冉娟艷 張曉菊 楊會濤

摘要：為了解錦江河野生食用經濟魚體不同組織的重金屬分布特征以及污染狀況和食用安全，利用原子吸收分光光度法（AAS）分別測定錦江河野生鯉魚、翹嘴鲌肌肉、肝臟和卵中的Cu、Pb、Cr、Mn、Cd、Zn 6種重金屬的含量，并在此基礎上開展了重金屬的分布特征分析以及重金屬污染和安全性評價。結果表明：6種重金屬含量在2種魚肌肉中的差異不顯著，Zn含量最高;肝臟中Cd差異不顯著，鯉魚Zn含量最高，翹嘴鲌Cu含量最高;魚卵鯉魚中未檢出6種重金屬，翹嘴鲌Zn含量最高。2種魚類中，Zn、Cu、Mn和Cr的含量未超出《食品安全國家標準》的限值。Cd重金屬單因子污染指數在2種魚的不同器官與肌肉組織中，均超過了重污染等級閾值3.0，達重污染水平。

關鍵詞：錦江河;重金屬;分布特征

中圖分類號 X174 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2020）16-0125-04

魚類作為一種富含高蛋白的淡水水產品，營養極為豐富，在人類膳食中占據非常重要的地位[1]。重金屬不僅毒性強，而且具有累積效應，會通過食物鏈逐漸富集，放大其毒性，導致魚類成為其毒性放大后的載體，進而通過人類攝食魚類來危害人體健康[2]，如攝人過多的鉛會損害人體的腎臟和肝臟[3]。

銅仁錦江河發源于梵凈山南麓，是銅仁市境內最大的一條河流，流經江口、桃映和銅仁市區等地，流域面積7558km2，錦江流域孕育了一代代銅仁人，是銅仁人民生活的重要水源。在工農業快速發展的同時，重金屬等各類污染物也通過工業廢水、大氣沉降、農業面源徑流等途徑排入漁業水域，導致淡水河流域受到一定程度的重金屬污染，不僅降低了淡水水產品的質量，還影響著錦江河的水質和飲用水的水源安全。

迄今，已有大量國內外學者對不同流域中魚類重金屬的分布特征及安全性評價進行了研究報道。例如，羅謝琪、王兆丹等[4]對三峽地區鯉魚的重金屬污染狀況和健康風險進行了評估，結果表明，鯉魚中4種重金屬元素Pb、Cd、Cu和Cr均符合國際或國家衛生限量標準，三峽庫區鯉魚對沿岸居民不存在健康風險;Ivan Jari等[5]對塞爾維亞多瑙河中的幼魚進行了重金屬含量測定，結果表明，魚體肝臟是主要的重金屬儲存組織，肌肉中的重金屬含量已達到可接受水平，可供人類食用。但是對于貴州銅仁錦江河魚類不同組織中重金屬的分布特征及安全性評價的研究尚未見報道。為此，本研究以貴州銅仁錦江河的鯉魚和翹嘴鲌為試驗對象，對其不同組織——肌肉、卵和肝臟中6種重金屬元素的含量和分布特征進行了測定和初步分析，并采用污染物每周可耐受攝入量PTWI作為食用安全性評價的依據，旨在為研究區居民攝食錦江河野生魚類健康安全提供科學依據，并填補地方性魚類相關資料的空白。

1 材料與方法

1.1 樣品采集 2018年7月至2019年8月，對錦江河中的2種野生食用經濟魚類進行樣本采集，分別為鯉魚和翹嘴鲌，每種魚的食性、樣本數量、體長和體重指標見表1。其中，體長和體重均用平均值±標準差（mean±SD）的形式表示。

1.2 樣品處理與重金屬測定 將錦江河內采集的魚類樣本洗凈后，對其進行常規的生物學測量。將魚體的卵、肌肉和肝臟取下，用剪刀將肌肉和肝臟剪碎，同時將卵研磨碎，將魚樣放入冷凍干燥機中干燥至恒重，取出后磨細，將樣品置于塑料管中密封，放置在-80℃的冷凍箱中冷凍保存待測定。將待測樣品從冷凍箱中取出解凍后，放在稱量紙上用電子天平準確稱取0.3～0.5g（精確至O.OO1g），將稱量后的樣品放入消化管，加入混合酸[硝酸+高氯酸（9+1）]后搖勻，在每個消化管上放置一個彎頸小漏斗，再將消化管置于石墨消解儀中消解（參考條件：120℃/0.5～1h、升至180℃/2～4h、升至220℃/0.5h）[6]。消化液完全消解后取出消化管自然冷卻至室溫，待消解產生的氣體完全排出后，將消化液轉移至容量瓶中并用超純水定容至25mL，搖勻待測。最后采用原子吸收分光光度法（AAS）測定Pb、Cr、Mn、Cd、Zn的含量。

1.3 魚類重金屬污染評價 采用單因子污染指數法對這2種野生食用經濟魚中重金屬的污染情況進行評價[7]，計算公式如下：

Pi=Ci/Si

式中，Pi為第i種重金屬污染指數，Ci為第i種重金屬實測值的平均值（mg/kg），Si為第i種重金屬的標準值（表2），Mn和Zn無限量標準。

1.4 魚類食用安全性評價 以世界衛生組織（WHO）、聯合國糧農組織（FAO）和食品添加劑聯合專家委員會（JECFA）制定的污染物成人每7d可耐受攝入量（Provi-sional tolerable weekly intake， PTWI） 作為食用安全性評價依據[10]。本研究根據水產品中重金屬含量以及我國居民每7d水產品消費量，計算成人每周實際重金屬攝入量，并與PTWI值比較，評價其食用安全性。評價方法如下：

AWI=Gi×WC

式中，AWI（Weekly intake）為成人每7d實際重金屬攝入量，mg; Ci為水產品中重金屬含量，mg/kg; WC（Weeklyconsumption）為人均每7d水產品消費量，根據2000年中國總膳食研究[11]，以0.182kg·7d-1計。

PTWI值的計算公式為：

PTWI （成人）=PTWI×成人體重

式中，PTWI為聯合國糧農組織（FA0）和食品添加劑聯合專家委員會（JECFA）制定的污染物每7d可耐受攝入量[12]，mg/kg，其數值見表3; PTWI為成人每7d可耐受攝入量，mg，成人體重以70kg計。

以AWI占PTWI （成人）的百分比即AWI / PTWI （成人）×100%對食用安全性進行評價，所占比例越高，其食用安全性越低[10]。

1.5 數據處理 運用Excel 2010和SPSS 22.0軟件進行數據整理和統計分析。采用單因素方差分析和最小顯著差數法分析樣品之間的差異。

2 結果與分析

2.1 魚體肌肉、肝臟和卵中重金屬的分布特征 由表4可知，不同重金屬元素在魚體內的含量不同。在肌肉組織中，Zn含量最高，鯉魚肌肉組織中的重金屬含量排序為Zn〉Cr〉Mn〉Pb>Cd〉Cu，翹嘴鲌肌肉組織中的重金屬含量排序為Zn〉Cr〉Cu> Mn〉Cd > Pb。在肝臟中，Zn和Cu的含量較高，鯉魚肝臟中的重金屬含量排序為Zn>Cu〉Mn〉Cr〉Cd〉Pb，翹嘴鲌肝臟中的重金屬含量排序為Cu>Zn〉Pb〉Mn>Cr〉Cd。在卵中，Zn含量最高，Cu含量最低，翹嘴鲌卵中的重金屬含量排序為Zn >Pb> Mn> Cd〉Cr>Cu。通過表4可以看出，重金屬含量在2種魚之間差異不顯著的有Pb和Cd。在肌肉組織中，重金屬含量在2種魚之間差異不顯著的有Cu、Pb、Cr、Mn、Cd和Zn;在肝臟中，重金屬含量在2種魚之間差異不顯著的是Cd，差異顯著的有 Cu、Pb、Cr、Mn 和 Zn。

2.2 2 種野生食用經濟魚重金屬污染評價 根據魚類重金屬含量的限值對2種野生食用經濟魚類進行評價，其結果見表5。由表5可知，鯉魚和翹嘴鲌肌肉中的Cu均為無污染水平，鯉魚肌肉中的Pb、Cr和Cd均為重污染水平，翹嘴鲌肌肉中的Cr和Cd均為重污染水平;鯉魚肝臟中的Cu為正常背景水平，Cr為中污染水平，Cd為重污染水平;翹嘴鲌肝臟中的Cu、Pb、Cr和Cd均為重污染水平，翹嘴鉑卵中的Cu為正常背景水平，Cr為輕污染水平，Pb和Cd為重污染水平。

2.3 錦江河野生食用經濟魚類食用安全性評價 根據所檢測的魚類中重金屬的含量以及我國人均每7d水產品消費量，計算成人每7d實際重金屬攝人量，與PTWI（成人）值相比較，評價銅仁錦江河野生食用經濟魚類的食用安全性，評價結果如表6所示。由表6可知，以2種魚類重金屬平均含量計，Cu、Pb、Cd和Zn4種重金屬的百分比均小于100%，而重金屬Cr在翹嘴鲌肌肉和肝臟中的百分比超過100%。以上數據說明Cu、Pb、Cd和Zn4種重金屬的攝入量均未超過PTWI值，但通過食用翹嘴鲌的肌肉和肝臟所攝入的Cr超過了PTWI值。表明盡管總體上攝入該地魚類是安全的，但Cr攝入的風險性較大，存在食用安全隱患。

3 結論與討論

由本次研究結果表明，Zn和Cu的含量較高，重金屬元素在環境中的背景和在魚體內的半衰期不同，會導致其在魚體內的含量不同[14]。另外，Zn和Cu作為生命必需元素，可能更容易被魚類主動吸收[15]。

魚類各組織重金屬含量的多少，既反映了重金屬元素的暴露情況，又反映了各組織通過代謝活動排出毒素的情況[16]。本研究魚類各組織中重金屬含量最高的是肝臟，其次是卵，肌肉最低，這可能是因為肝臟是排毒代謝的器官[17]。

魚的種類和組織會影響重金屬的富集[18]，但魚類的生活環境、食性、代謝活動等也會影響重金屬在魚體內的富集程度。雖然在前人的研究結果中絕大部分顯示為肉食性>雜食性[19]，但本研究的2種魚從總體上來看，其含量高低表現為雜食性>肉食性，與晏翰林研究貴州荔波喀斯特洞穴魚的研究結果相同[20]。

錦江河2種野生食用經濟魚類樣品中重金屬平均含量為Zn〉Cu〉Pb〉Mn〉Cr〉Cd，其中Pb和Cd的含量水平超出了《食品中污染物限量》的限值，其余4種重金屬Zn、Cu、Mn和Cr的含量水平均未出現超標現象。錦江河野生食用經濟魚體中Pb和Cd的污染程度較高，說明錦江河存在潛在的重金屬污染風險。PTWI結果顯示，總體上攝入錦江河野生經濟魚類是安全的，但通過食用翹嘴鲌的肌肉和肝臟所攝入的Cr超過了 PTWI值，表明Cr攝入的風險性較大，存在食用安全隱患。

參考文獻

[1]施沁鏇.錢塘江流域杭州段水產動物中重金屬分布特征及安全性評價[D].杭州：浙江大學，2017.

[2]蔡繼晗，李凱，鄭向勇，等.水產養殖重金屬污染現狀及治理技術研究進展[J].水產科學，2010，29（12）： 749-752.

[3]王麗，陳凡，馬千里，等.東江惠州段魚類重金屬污染及健康風險評價[J].生態與農村環境學報，2017，33 （01）： 70-76.

[4]羅謝琪，王兆丹，肖國生，等.三峽庫區鯉魚重金屬污染狀況及其健康風險評估[J].廣東農業科學，2018，45（12）： 112-117.

[5] Ivan Jari， Zeljka Visnji-Jefti， Gor in Cvijanovi， et al. Determinationof differential heavy metal and trace element accumulation in liv-er， gills， intestine and muscle of sterlet （Acipenser ruthenus） fromthe Danube River in Serbia by ICP-OES [jMicrochemical Jour-nal，2011，98（1）.

[6]胡曙光，蘇祖儉，蔡文華，等.石墨爐原子吸收法測定高鹽食品中的鉛及其干擾消除的研究[J].中國食品衛生雜志，2015，27（04）：394-398.

[7] 楊曉云，溫勇，陳曉燕，等.重金屬在北江魚類和底柄動物體內的富集及污染評價[J].環境科學與技術，2010，33（06）： 194-198.

[8]NY 5073—2006，無公害食品水產品中有毒有害物質限量[S].JMY5073—2006，limits of Toxic and Harmful Substances inAquatic Products of Pollution-Free Food[S].

[9].GB 2762-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》[J].中國食品衛生雜志，2018，30（03）： 329-340.

[10]葉海湄，吳永寧.魚及加工產品中重金屬指標的比較[J].中國食品衛生雜志，2009，21 （03）： 273-276.

[11]高俊全，李筱薇，趙京玲.2000年中國總膳食研究——膳食鉛、鎘攝入量[J].衛生研究，2006（06）：750-754.

[12]顧佳麗，趙剛.遼寧沿海城市海魚和貝類巾重金屬含量的測定及評價[J].食品工業科技，2012，33 （08）： 63-67.

[13]賈曉平，林欽，李純厚，等.廣東沿海牡蠣體Pb含量水平及時空變化趨勢[J].水產學報，2000（ 06）： 527-532.

[14]蔡深文，倪朝輝，李云峰，等.長江上游珍稀、特有魚類國家級自然保護區魚體肌肉重金屬殘留調查與分析[J].中國水產科學，201M8（06）：1351-1357.

[15]夏雨果，張黎，陳思寶等.三峽水庫蓄水后銅魚和圓口銅魚肌肉和肝臟中重金屬水平[J].水生生物學報，2015，39（05） ：861-868.

[16]蔡深文，倪朝輝，劉斌，等.赤水河主要經濟魚類重金屬含量及風險評價[J].淡水漁業，2017，47（03）： 105-112.

[17] Licata Patrizia， Tromhetta Domenico， Cristani Mariateresa. Heavymetals in liver and muscle of hluefin tunA （Thunnus thynnus）caught in the Straits of Messina （Sicily， Italy）. [ J ]. Environmentalmonitoring and assessment， 2005，107（1-3）.

[18 ] Monroy Mario， Maceda-Veiga Alberto， de Sostoa Adolfo. Metalconcentration in water， sediment and four fish species from LakeTiticaca reveals a large-scale environmental concern， [J].The Sci-ence of the total environment，2014，487.

[19]王俊能，馬鵬程，張麗娟，等.廣西刁江野生魚類重金屬積累特征及其健康風險評價[J].環境科學，2017，38 （06）： 2600-2606.

[20]晏翰林，徐承香，巴家文，等.貴州荔波喀斯特洞穴魚體重金屬含量及食用健康風險評價[J].淡水漁業，2019，49（06）：107-112.

（責編：張宏民）

基金項目：貴州省大學生創新創業訓練計劃項目（2018521262）;貴州省梵凈山地區生物多樣性保護與利用重點實驗室（黔科合平臺人才[2020]2003）。

作者簡介：張恒（1998—），女，重慶人，本科生，研究方向：生物科學。 *通訊作者 收稿日期：2020-06-18