廣州市售甲殼類中鎘污染狀況分析及安全性評價

王倩茹，安文佳 ，蔣寧*，陳銀蘋，陳文銳

1. 華北理工大學公共衛生學院（唐山 063210）；2. 廣州海關技術中心（廣州 510623）；3. 廣東省動植物與食品進出口技術措施研究重點實驗室（廣州 510623）

水產品富含蛋白質、維生素、礦物質、脂肪酸等多種營養素[1]，日漸成為居民的日常消費食品。同時，居民生活水平提高，健康飲食理念普及，水產品消費量呈現不斷增加趨勢[2]。然而，由于水生生物對重金屬具有富集作用，水環境中重金屬的自然含量及含有重金屬的工農業廢水和生活污水的排放都可能使水生生物受到污染[3]。重金屬可通過食物鏈傳遞到人體，且具有持久性、累積性和不易降解等特性[4]，即使以低濃度進入人體，也可累積達到一定濃度而危害人體健康。鎘是一種蓄積性很強的生物非必需重金屬元素，在人體內半衰期長達10～35年[5]，若在人體內蓄積達耐受劑量，可對肝、腎、骨骼等造成一系列損傷，導致肝、腎功能受損，嚴重者可致骨痛病 。黃永蘭等[7]分析揚州市魚體中重金屬的含量，結果表明魚體內的平均鎘含量為0.029 mg/kg。殷小琴等[8]研究南通市水產品中鉛和鎘的污染情況，結果表明甲殼類中鎘的檢出率和超標率分別為90.9%和27.3%。蔡華等[9]研究上海市水產品中重金屬污染情況，結果表明鎘超標情況較為嚴重，尤其在海水蟹中鎘平均濃度為0.913 mg/kg，超標率達61.70%。因此，對市售水產品尤其是甲殼類中鎘的污染狀況進行分析，并評價其安全性是至關重要的。食品安全指數法是一種綜合評價方法，它在污染物濃度的基礎上，同時考慮食品的消費量，通過計算食品安全指數（IFS）評價食品的食用安全性。試驗以廣州367份市售甲殼類水產品為研究對象，檢測樣品中鎘含量，分析鎘污染狀況并評價其食用安全性。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

試驗于2017—2018年在廣州市具有代表性的農貿市場、大小型超市等隨機抽取367份甲殼類樣品，將樣品裝入自封袋，加冰塊后帶回實驗室，放入-20 ℃冰箱中冷凍保存。為保證檢測結果數據的準確性，檢測日期與抽樣日期的時間間隔不超過5 d。

1.2 儀器與試劑

原子吸收光譜儀AA800（美國，PE，用于鎘的測定）；Ultra WAVE超級微波消解平臺（意大利，Milestone）；Milli-Q超純水系統（電阻率18.2 MΩ·cm）；玻璃器皿（均用20%硝酸浸泡24 h，用水反復沖洗后再用去離子水沖洗）。

鎘溶液標準物質（1 000 μg/mL，中國計量科學研究院）；硝酸（優純級，蘇州晶瑞有限公司）；水（超純水機制備）；氮氣（99.99%以上）；其他所用試劑均為優純級或以上。

1.3 樣品前處理

按照GB 2672—2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》[10]要求去殼去皮等，根據GB 5009.15—2014《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》[11]要求進行勻漿，稱取1.0 g（精確值0.001 g）代表性樣品于聚乙烯消化管中，加入3 mL硝酸，蓋上蓋子，放置過夜，同時做空白試驗。將樣品放入消解儀中，鎖緊罐體，預加惰性氣體（氮氣），壓力4 000 kPa，外腔溫度≤40 ℃，設定升溫程序（見表1），進行消解。趕酸結束后將消化液轉移至50 mL聚丙烯離心管中，用少量去離子水多次洗滌消解內罐，合并洗液后用去離子水定容至25 mL，混勻備用。同時進行空白試驗。

表1 超級微波消解法升溫程序

1.4 樣品檢測

鎘的測定參照GB 5009.15—2014[11]標準方法進行。

1.5 統計學方法

將檢測數據錄入Excel 2007建立數據庫，檢測結果低于檢測限（LOD）的樣品，根據世界衛生組織（WHO）推薦的替代法，取1/2 LOD錄入。根據樣品的采樣年份、類別、一般生長環境[12]以及營養級[13-15]將樣品按照4種分類方式進行分類，計算各類樣品中鎘的檢出率與超標率，它們的差異利用SPSS 17.0軟件采用卡方檢驗進行比較，p＜0.05時認為差異具有統計學意義。

1.6 風險評估方法

采用食品安全指數法[16]評估所研究甲殼類水產品的食用安全性，公式為

式中：IFSc為某一樣品的食品安全指數；EDIc為鎘的日攝入量估算值；f為校正因子，取1[17]；SIc為鎘的限量標準，即GB 2672—2017[10]中規定的鎘的限量值（0.5 mg/kg）；bw為人體平均體重，顧景范[18]表明中國成年男性平均體重為66.20 kg，女性為57.30 kg，由于試驗在設計時未區分消費者性別，所以取兩性平均值61.75 kg；Ri為樣品中鎘的檢測值，mg/kg；Fi為甲殼類的日消費量，根據國家統計局數據[19]計算得廣東省人均水產品日消費量約62.47 g/人/d，而蘇暢等[20]認為消費者水產品類食物攝入的9.45%來自甲殼類，因此試驗中Fi為5.90 g/（人·d）；Ei和Pi分別為可食用部分因子和加工處理因子，均取0.5[17]IFS為全部樣品的食品安全指數均值；n為樣品份數。

食品安全性評價標準[16]若IFSc＜1，表明重金屬污染物對水產品的食用安全無顯著影響；若IFSc=1，表明水產品的食用安全風險可接受；若IFSc＞1，表明水產品受到重金屬污染物的嚴重污染。若IFS＜1，表明水產品整體食用安全；若IFS=1，表明水產品整體的食用安全性處于可接受狀態；若IFS＞1，表明水產品整體的食用安全風險不可接受。

2 結果與分析

2.1 污染狀況分析

2.1.1 樣品中鎘污染的總體檢測結果

檢測367份甲殼類樣品的鎘含量，結果表明所有樣品中鎘含量的檢測值范圍為未檢出（ND）至5.900 0mg/kg，平均濃度為0.162 1 mg/kg，樣品總體檢出率為43.60%（160/367），存在超標樣品20份，總體超標率達5.45%。

2.1.2 不同年份樣品中鎘污染情況

2017年的243份甲殼類水產品中鎘的檢測值范圍為ND～5.900 0 mg/kg，2018年的124份樣品中鎘的檢測值范圍為ND～0.750 0 mg/kg。樣品的檢出率（χ2=0.210，p=0.647）和超標率（χ2=1.797，p=0.180）在2年之間的差異均無統計學意義，具體見表2。

表2 不同年份甲殼類水產樣品中鎘污染情況

2.1.3 不同類別樣品中鎘污染情況

所檢測的178份蝦類樣品中鎘的檢測值范圍為ND～2.300 0 mg/kg，189份蟹類樣品中鎘檢測值的范圍為ND～5.900 0 mg/kg。卡方檢驗結果表明，對于蝦類和蟹類，鎘的檢出率（χ2=118.131，p＜0.001）和超標率（χ2=4.677，p=0.031）的差異均具有統計學意義，具體見表3。

注: 同一列中2組比較, **表示差異極顯著 (p＜0.01), *表示差異顯著(p＜0.05)。

2.1.4 不同生長環境樣品中鎘污染情況

所檢測的165份淡水甲殼類樣品中鎘的檢測值范圍為ND～0.7400 mg/kg，202份海水甲殼類樣品中鎘檢測值的范圍為ND～5.900 0 mg/kg。卡方檢驗結果表明，2種生長環境的甲殼類樣品中鎘的檢出率差異無統計學意義，χ2=0.693，p=0.405，而超標率的差異具有統計學意義，χ2=13.649，p＜0.001，見表4。

表4 不同生長環境甲殼類水產樣品中鎘污染情況

2.1.5 不同營養級樣品中鎘污染情況

所檢測的200份營養級在2～3的甲殼類樣品中鎘的檢測值范圍為ND～0.480 0 mg/kg，167份營養級在3～4的樣品中鎘檢測值的范圍為ND～5.900 0 mg/kg。卡方檢驗結果表明，對于2個營養級范圍的甲殼類樣品，鎘的檢出率和超標率之間的差異均具有統計學意義，χ2值分別為25.333和79.552，p值均小于0.001，具體見表5。

表5 不同營養級的甲殼類水產樣品中鎘污染情況

2.2 食品安全性評價

如表6所示，食品安全性評價結果表明，抽檢的所有甲殼類水產品的食品安全指數在0.000 1～0.281 9范圍內，所有樣品的食品安全指數均小于1，總體食品安全指數均值為0.007 7，表明鎘污染對所檢甲殼類水產品的整體食用安全性基本無影響。對于每一種分類方式，食品安全指數均值為2017年＞2018年，蟹類＞蝦類，海水甲殼類＞淡水甲殼類，3～4營養級甲殼類＞2～3營養級甲殼類。

表6 甲殼類水產樣品中鎘的食品安全指數

3 結論與討論

結果表明，367份廣州市售甲殼類樣品中鎘的檢出率為43.60%，說明廣州市售甲殼類中確存在一定程度鎘污染，但低于南通市（90.9%）[8]和秦皇島市（72.0%）[21]；超標率為5.45%，低于江西省（8.91%）[22]和上海市（14.0%）[23]。食品安全性評價結果表明，所研究樣品總體食品安全指數均值為0.007 7，低于王浩然等[21]的研究結果，說明鎘對所抽檢樣品的整體食用安全無顯著影響。

按照不同標準對樣品進行分類后，卡方檢驗結果表明，2017年與2018年的甲殼類中鎘的檢出率與超標率均無差異，說明近2年甲殼類水產品中鎘污染現象一直存在，并無明顯的加重或減輕的變化趨勢；對于蝦類和蟹類，其檢出率和超標率之間的差異均具有統計學意義，無論是檢出率還是超標率，蟹類均高于蝦類，這與熊艷森等[22]的研究結果一致；淡水甲殼類與海水甲殼類的鎘檢出率之間沒有顯著差異，但二者超標率之間的差異具有統計學意義，說明無論是淡水環境還是海水環境，均存在一定鎘污染狀況，但與黃宏瑜等[24]對淡水魚和海水魚的研究結果類似，海水環境中的甲殼類水產品累積了更高水平的鎘，因此超過國家標準的樣品占比更高；在營養級處于2～3與3～4的2類樣品之間，檢出率與超標率均有顯著差異，無論是檢出率還是超標率，高營養級甲殼類均高于低營養級甲殼類，表明處于食物鏈上端的生物更易累積高濃度的鎘，因此處于食物鏈頂端的人類更可能由于食用甲殼類水產品而在體內累積更多的鎘，產生健康風險。由于樣品的生長環境和營養級資料為根據文獻記載所得，所以結果可能存在一定不確定性，后續應在甲殼類水產品的生長階段進行調查工作，以更真實全面地比較各分類條件下的鎘污染情況。

因此，廣州市售甲殼類存在一定程度的鎘污染，但其對甲殼類的整體食用安全性無顯著影響，居民不太可能只因食用甲殼類而產生健康風險，但仍需關注甲殼類同其他類水產品如魚、貝類和海帶等，以及谷類、蔬菜等其他食物造成的疊加鎘暴露風險。建議居民在通過食用水產品獲取營養的同時，科學選擇食用水產品的種類并合理控制其攝入量，以降低因食用水產品所帶來的健康風險。