江蘇省中華絨螯蟹鎘殘留現(xiàn)狀與健康風險評價

譚秀慧 楊洪生 黃鴻兵 李佳佳 夏莉萍 張秋云 劉暢

摘要：? 為評估食用江蘇省中華絨螯蟹的健康風險，對江蘇省養(yǎng)殖的中華絨螯蟹重金屬鎘殘留進行了調(diào)查。于 2018- 2020年的9-10月，在江蘇省采集399 份中華絨螯蟹樣本，用電感耦合等離子體質(zhì)譜法對樣品中的重金屬鎘含量進行檢測。結果表明：江蘇省中華絨螯蟹體內(nèi)重金屬鎘含量范圍在 0.009 50 ??mg/kg 至 0.836 00 ??mg/kg 之間，平均值為 0.151 00 ??mg/kg ，99.0%的樣品滿足國家相關標準的限量要求。單因子污染指數(shù)分析結果顯示，88.5%的樣品處于未污染或輕度污染水平。從采集區(qū)域的比較結果可以看出，中華絨螯蟹體內(nèi)鎘含量蘇北地 區(qū)< 蘇中地 區(qū)< 蘇南地區(qū)，蘇中和蘇南地區(qū)沒有顯著差異，而蘇北地區(qū)與蘇中地區(qū)、蘇南地區(qū)存在顯著差異。人群膳食風險評估結果表明，正常消費水平下，靶標危害系數(shù)值均小于1，江蘇省中華絨螯蟹中重金屬鎘對人體健康造成的影響不明顯。

關鍵詞：? 中華絨螯蟹; 鎘; 風險評價

中圖分類號：? O657.63; TS254.7??? 文獻標識碼： A??? 文章編號：? 1000-4440（2021）05-1305-05

Cadmium content in ?Eriocheir sinensis ?in Jiangsu Province and health risk assessment

TAN Xiu-hui? 1，2，3 ， YANG Hong-sheng? 1，2，3 ， HUANG Hong-bing? 1 ， LI Jia-jia? 1 ， XIA Li-ping? 1，2，3 ， ZHANG Qiu-yun? 1，2，3 ， LIU Chang? 1，2，3

（1.Freshwater Fishery Research Institute of Jiangsu Province， Nanjing 210017， China; 2.Aquatic Products Analysis and Testing Center of Jiangsu Province， Nanjing 210017， China; 3.Fishery Products Quality Supervision and Testing Center （Nanjing）， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Nanjing 210017， China）

Abstract：? In order to conduct human health risk assessment of ?Eriocheir sinensis ?in Jiangsu province， the residues of cadmium in ?Eriocheir sinensis ?were investigated. The 399 samples of ?Eriocheir sinensis ?were collected from September to October in ?2018- 2020， and the contents of cadmium in these samples were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）. The results showed that the content of cadmium ranged from ?0.009 50 ??mg/kg ?to ?0.836 00 ??mg/kg ， the average value was ?0.151 00 ??mg/kg ， and 99.0 percents of samples could meet the national limits. In addition， 88.5 percents of samples were recorded at uncontaminated and light pollution levels by using the assessment techniques of single factor index. The analysis of different areas showed that cadmium contents from low to high were northern area， central area and southern area， and there was no significant difference in the content of heavy metal cadmium in ?Eriocheir sinensis ?cultured in central and southern area. However， the content of cadmium of ?Eriocheir sinensis ?cultured in central and southern area was significant different from that cultured in northern area. The results of human health risk assessment in the current study suggested that there was a low health risk of consuming cadmium in ?Eriocheir sinensis ， because the target hazard quotients were less than one in normal consumption.

Key words：? ?Eriocheir sinensis ; cadmium; risk assessment

鎘（Cd），是一種常見的環(huán)境污染物? [1-3] ，毒性大，位居12種全球性危害的化學物質(zhì)之首，并且可通過食物鏈傳遞在水生生物體內(nèi)產(chǎn)生逐級積累和放大作用。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，環(huán)境中鎘污染日趨加重。代靜等? [4] 對大明湖表層沉積物重金屬含量進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，Cd含量為背景值的5.20倍，偏中度污染，是綜合生態(tài)危害指數(shù)構成的最主要的金屬。趙漢取等? [5] 調(diào)查發(fā)現(xiàn)浙北地區(qū)魚類養(yǎng)殖池塘表層沉積物中Cd的潛在生態(tài)風險系數(shù)較高。施宸皓等? [6] 對洞庭湖濕地周圍表層土壤重金屬污染調(diào)查發(fā)現(xiàn) 2016- 2018年期間，Cd處于中度污染水平。這些研究結果表明在中國的部分地區(qū)存在一定的鎘污染，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成威脅? [7] 。

中華絨螯蟹（ Eriocheir sisensis ）又稱為河蟹，是長江中下游地區(qū)重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖對象。據(jù)統(tǒng)計，2019年江蘇省河蟹養(yǎng)殖面積 2.67× 10? 5 ?hm? 2 左右，年產(chǎn)量超過 3.5× 10 5 t，年產(chǎn)值近 3.5× 10? 10 元，產(chǎn)量和產(chǎn)值均位居全國第一，河蟹養(yǎng)殖業(yè)已成為當前江蘇省漁業(yè)中的特色和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。研究結果表明? [8-10] ，甲殼類動物對重金屬鎘有較強的富集能力，在一定程度上存在鎘超標現(xiàn)象，其鎘污染問題越來越得到人們的關注。覃東立等? [11] 探討了東北地區(qū)稻田養(yǎng)殖河蟹的微量元素含量水平和食用安全性，發(fā)現(xiàn)Cd對復合污染物風險指數(shù)（HI）貢獻率較高，是主要的風險元素。據(jù)研究，太湖流域中華絨螯蟹重金屬鎘大多處于輕污染和中度污染水平? [12] 。江蘇省中華絨螯蟹養(yǎng)殖主要集中在太湖、洪澤湖、長江流域，在開展日常重金屬監(jiān)測外，急需對江蘇地區(qū)中華絨螯蟹中鎘污染開展健康風險評價，為中華絨螯蟹合理膳食和質(zhì)量安全評估提供參考。

本研究以江蘇省中華絨螯蟹中鎘殘留為研究對象，利用單因子污染指數(shù)法、靶標危害系數(shù)法，對江蘇省中華絨螯蟹中鎘殘留的空間分布特征、最大食用量及健康風險進行系統(tǒng)分析，并對區(qū)域人居環(huán)境改善提出對策建議。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

ELAN DRC-e型電感耦合等離子質(zhì)譜儀，美國PerkinElmer公司產(chǎn)品;TE612-L電子天平，德國Sartorius公司產(chǎn)品;CEM Mars6 Classic微波消解儀，美國CEM公司產(chǎn)品;EHD-24電熱消解儀，北京東航科儀儀器有限公司產(chǎn)品;Milli-Q Elix+IQ7000超純水儀，美國Millipore公司產(chǎn)品。

硝酸（工藝超純）、過氧化氫（優(yōu)級純），均購于國藥集團化學試劑有限公司。Cd標準儲備液（ 1 000 ??mg/L ）、In內(nèi)標儲備液（ 1 000 ??mg/L ），均購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心;質(zhì)譜調(diào)諧液（0.01 ?mg/L ），購于美國PerkinElmer公司;GBW10050大蝦成分分析標準物質(zhì)，購于中國地質(zhì)科學院地球物理化學勘查研究所。

試驗所用器皿均用15 %硝酸浸泡24 h以上，并用超純水洗凈晾干后備用。

1.2? 樣品采集

于 2018- 2020年的9-10月，采集樣本399份，每份樣本包括同一養(yǎng)殖池塘內(nèi)的20只公蟹和20只母蟹。將采集的中華絨螯蟹洗凈，去除殼和鰓，取出可食部分勻漿均勻，置于 -20 ℃ 冰箱中冷凍貯存。

1.3 樣品測定

1.3.1 樣品消解? 稱取約1 g樣品置于微波消解罐內(nèi)罐，加入6 ml硝酸、2 ml過氧化氫，加蓋、放置過夜。消解功率 1 600 ?W，170 ℃消解30 min。消解結束冷卻后，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐置于電熱消解儀于100 ℃蒸發(fā)掉部分硝酸，待消解液蒸至 1～ 2 ml時，用超純水定容至25 ml，混勻待測。同時做試劑空白試驗。

1.3.2? 儀器條件? 使用質(zhì)譜調(diào)諧液對儀器進行優(yōu)化，優(yōu)化后的電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS法）工作條件為：射頻功率 1 100 ?W，等離子體流量15.00 ?L/min ，霧化氣流量0.90 ?L/min ，輔助氣流量1.20 ?L/min ，樣品提取速率2 ?ml/min ，蠕動泵速20 ?r/min 。

1.3.3 質(zhì)量控制? 為保證試驗結果的準確、可靠，采取質(zhì)量控制如下：每次分析樣品時校準曲線的相關系數(shù)達到0.999 以上;每批樣品做一個試驗空白，空白值低于方法檢出限0.002 ?mg/kg ;每批樣品測定2個基體加標，測定的加標回收率在93.2%和102%之間;每分析10個樣品，測定一次校準曲線中間質(zhì)量濃度點，其測定結果與實際質(zhì)量濃度值相對偏差 均≤ 10%;每10個樣品添加1個大蝦成分分析質(zhì)控樣，保證其測定值在 0.039± 0.002 ?mg/kg 范圍內(nèi);平行樣品測定結果的相對偏 差≤ 20%。

1.4 評價標準

1.4.1 Cd污染評價? 采用單因子污染指數(shù)法（Single factor contamination index）對中華絨螯蟹Cd污染情況進行評價，其計算公式為：

P?? i = ?C?? i?? S?? i

P?? i 為污染物鎘單因子污染指數(shù)， C?? i 為鎘在樣品中的含量（ mg/kg ）， S?? i 為鎘標準限值（ mg/kg ）。當? P?? i < 0.2時，表明樣品未受重金屬鎘污染;當 0.2≤?? P?? i ≤ 0.6時，表明樣品受到鎘輕度污染;當 0.6

1.4.2 食用健康風險評估? 依據(jù)美國環(huán)境保護署（USEPA）2000 年提出的按照人體平均體質(zhì)量建立風險分析方法，運用靶標危害系數(shù)（ THQ ）評估人體通過食物攝取重金屬的風險程度：

THQ = ?EFr × EDtot × FIR × C?? RfD × BWa × Atn

式中， EFr 為接觸頻率，122 ?d/a?? [13] ; EDtot 為平均人壽，70 a; FIR 為消化食物的比率，成人螃蟹攝入率為38.9 ?g/d ; C 為食物中重金屬含量， mg/kg ; RfD 為參比劑量， μg/（kg·d） ，重金屬鎘的 RfD 值為1 ?μg/（kg·d） ; BWa 為成人平均體質(zhì)量，60.6 kg; Atn 為平均接觸時間。當? THQ < 1 時，表明重金屬鎘對暴露人群沒有明顯的健康風險;當? THQ > 1 時，則存在健康風險。

1.4.3 最大食用量評估? 根據(jù)世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國糧農(nóng)組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會制定的暫定每周可耐受攝入量（ PTWI ），估算每日最大允許攝入量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理用IBM SPSS Statistics 24完成，并利用Graph Pad Prism 7 進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 江蘇省中華絨螯蟹鎘含量分布情況

本研究所采集樣品鎘檢出率為100%，含量 0.009 50～? 0.836 00 ??mg/kg ，平均值為 0.151 00 ??mg/kg ，中位數(shù) 0.118 00 ??mg/kg ，75分位數(shù)為 0.209 00 ??mg/kg ，95分位數(shù)為 0.306 00 ??mg/kg 。GB 2762-2017? [14] 和NY 5073-2006? [15] 中規(guī)定鎘限量（以Cd計）：甲殼類水產(chǎn)動物為0.5 ?mg/kg 。采集樣品中有4份超出限量標準，超標率為1.00%，樣本Cd含量分布情況見圖1。

2.2 江蘇省主要養(yǎng)殖區(qū)中華絨螯蟹鎘殘留情況

各采樣地點中華絨螯蟹鎘質(zhì)量分數(shù)由低到高依次為淮安、宿遷、鹽城、蘇州、泰州、南通、揚州、常州、鎮(zhèn)江、南京、無錫，見表1。

將采樣地點劃分為蘇南、蘇中和蘇北3大區(qū)域，各地區(qū)樣品數(shù)量分別為186個、109個、104個。如圖3所示，鎘含量由大到小依次為：蘇南地區(qū)>蘇中地區(qū)>蘇北地區(qū)。對3個地區(qū)中華絨螯蟹樣品中鎘含量進行Kruskal-Wallis檢驗，檢驗水準? α = 0.05，蘇中和蘇南地區(qū)沒有顯著性差異，而蘇北地區(qū)與蘇中和蘇南地區(qū)存在顯著差異。

2.3 江蘇省中華絨螯蟹Cd污染指數(shù)、健康風險評價及最大食用量估計

采集的399份樣品中，353份樣品處于未污染或輕度污染水平，占88.5%。42份樣品處于中度污染水平，4份樣品處于重度污染水平（圖4）。說明江蘇省中華絨螯蟹的養(yǎng)殖環(huán)境整體良好。

運用靶標危害系數(shù)（ THQ ）評估中華絨螯蟹對人體的健康風險，得到的 THQ 為 0.002 04～? 0.179 00 ，均小于1（圖5）。說明對于一般人群來說，食用中華絨螯蟹造成鎘不良影響的可能性不大。

鎘 PTWI 值為0.007 ?mg/kg ，由此計算得到成人中華絨螯蟹每日最大允許攝入量0.126 kg。按照一只中華絨螯蟹0.15 kg、可食部分占1/3計算，成人每日食用中華絨螯蟹最好不要超過2.5只。

3 討 論

3.1 江蘇省中華絨螯蟹鎘殘留情況

江蘇省中華絨螯蟹鎘含量為 0.009 50～? 0.836 00 ??mg/kg ，平均值為 0.151 00 ??mg/kg ，合格率達到99.0%。單因子污染指數(shù)分析結果表明，88.5%的樣品處于未污染或輕度污染水平，養(yǎng)殖環(huán)境整體良好。董欣悅等? [16] 調(diào)研發(fā)現(xiàn)長江水系70 份樣品中鎘的平均質(zhì)量分數(shù)為 0.173 ?mg/kg ，與本研究結果接近。張聰?shù)鹊难芯拷Y果顯示環(huán)太湖流域地區(qū)蟹黃鎘含量為0.287 ?mg/kg?? ?[12] ，高于本研究中可食部分鎘含量，原因可能是中華絨螯蟹肝胰腺對Cd富集能力強? [17-18] ，而本研究中測定的是中華絨螯蟹可食部分（蟹黃和蟹肉的混合樣品）。本研究發(fā)現(xiàn)部分采樣地點中華絨螯蟹鎘含量存在超標現(xiàn)象，建議對這些地點的水體、底泥等予以檢測，以確認養(yǎng)殖環(huán)境是否受到重金屬鎘污染，必要時采取生態(tài)修復措施，以消除中華絨螯蟹食用安全隱患。

3.2 不同地區(qū)中華絨螯蟹鎘殘留的差異性

工業(yè)污染源是自然環(huán)境中鎘的重要來源? [19-23] 。梁流濤等? [24] 對江蘇省三大區(qū)域工業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染關系的區(qū)域差異分析結果表明，經(jīng)濟發(fā)展水平越高，工業(yè)經(jīng)濟增長對環(huán)境污染的影響越明顯，并且持續(xù)時間長。有文獻報道，陽澄湖、固城湖鎘環(huán)境背景值偏高? [25] 。由于重金屬難以降解，在環(huán)境尤其是土壤中滯留時間較長? [13] ，可以通過食物鏈進入中華絨螯蟹體內(nèi)。本研究中中華絨螯蟹鎘含量呈現(xiàn)蘇南地 區(qū)> 蘇中地 區(qū)> 蘇北地區(qū)的分布差異。

3.3 江蘇省中華絨螯蟹鎘健康風險評估

利用THQ 法對所采集的中華絨螯蟹樣品進行食用健康風險評估，結果顯示 THQ 值均小于1，說明江蘇省中華絨螯蟹中重金屬鎘對人體健康的影響不明顯。與本研究風險評估結果相一致，董欣悅等? [16] 對遼寧省、山東省和江蘇省的中華絨螯蟹中鎘進行膳食風險評估，結果表明中國中華絨螯蟹雖存在一定的鎘殘留，但其膳食風險相對較低。有研究結果? [12] 表明，環(huán)太湖流域地區(qū)中華絨螯蟹中鎘大多處于輕度污染和中度污染水平，重金屬鎘的膳食風險較低，與本研究結果一致，說明正常食用中華絨螯蟹對人體健康風險較低。但是考慮到中華絨螯蟹膳食消費存在個體差異，年齡以及自身健康狀況各不相同，應該對老年人、兒童及體弱者等敏感性人群進一步開展有針對性的風險評估研究。

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（責任編輯：張震林）