東海近海及遠洋捕撈水產品中重金屬污染特征及膳食風險

熊怡然 崔芮菲 彭菲 王茜

摘要 對東海近海及遠洋野生捕撈水產品中重金屬的污染特征及膳食風險進行了研究。研究發現，Pb、Cd、Cr和As 4種重金屬在東海漁場野生捕撈水產品中均有檢出，濃度范圍從大到小依次為Pb（0.15～1.10 μg/g）、Cr（ND～0.62 μg/g）、Cd（0.10～0.36 μg/g）、As（0.02～0.13 μg/g）;4種重金屬在遠洋捕撈水產品中也均有檢出，濃度范圍從大到小依次為Cr（0.51～2.30 μg/g）、 Pb（0.003 0～3.000 0 μg/g）、 Cd（0.08～0.24 μg/g）、 As（ND～0.030 0 μg/g）。通過食用安全性評估發現，遠洋水產品的食用安全性低于東海近海水產品，主要貢獻污染物為Cr和Cd，但近海與遠洋海產品的膳食健康風險相差不大，且均低于國際輻射防護委員會（ICRP）推薦的最大可接受水平5.0×10-5。

關鍵詞 遠洋捕撈;近海捕撈;水產品;重金屬;膳食風險

中圖分類號 TS201.6? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）05-0147-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.05.037

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Concentrations and Dietary Risk of Heavy Metals in the Seafood from the Coastal Area of the East China Sea and Remote Ocean Areas

XIONG Yi-ran， CUI Rui-fei， PENG Fei et al

（College of Marine Ecology and Environment， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306）

Abstract The research studied the pollution characteristics and dietary risks of heavy metals in a variety range of wild-caught seafood. The study showed that the heavy metals （Pb， Cd， Cr and As） were all detected in the wild-caught seafood in the East China Sea fishing ground. The? concentration range of large to small was Pb （0.15-1.10 μg/g）， Cr （ND-0.62 μg/g）， Cd （0.10-0.36 μg/g） and As （0.02-0.13 μg/g）. At the same time， the studied heavy metals were also detected in ocean fishing products. The concentration range of large to small was Cr （0.51-2.30 μg/g）， Pb （0.003 0-3.000 0 μg/g）， Cd （0.08-0.24 μg/g）， As （ND-0.030 0 μg/g）. According to the food safety assessment， it was found that the edible safety of ocean aquatic products was lower than that of the offshore seafood from East China Sea， and the main contributors are Cr and Cd. However， according to the dietary risk assessment proposed by the Committee for Protection （ICRP）， the difference between the dietary risks of ocean and offshore marine seafood are not significant， and all the risk values were lower than the limit， indicating no significant dietary risk by consuming the studied seafood.

Key words Ocean fishing;Offshore fishing;Aquaculture products;Heavy metals;Dietary risk

基金項目 上海高校青年教師培養計劃（A1-2007-20-000204）。

作者簡介 熊怡然（1998—），女，河南鄭州人，從事環境污染物的遷移轉化研究。

*通信作者，講師，博士，從事環境污染物的遷移轉化及環境健康研究。

收稿日期 2021-06-19

近年來，由于對高蛋白食物需求的增高，人們對海洋漁業產品的需要也逐年增長。2008—2016年海洋漁業產值從2 430億元增長至5 000億元，2019年海產品產量3 282.50萬t，占比超過50%[1]。海洋漁業包括近海及遠洋捕撈。東海漁場（長江口漁場、舟山漁場、魚外漁場和溫臺漁場）是我國重要的近海捕撈漁區，但由于近海漁場受人類活動的影響，近年來水產品質量下降。同時，由于近海資源的過度利用，遠洋漁業也得到了迅速發展。主要的遠洋漁場分布于太平洋、大西洋及印度洋，漁獲物質量存在差別。

重金屬是一類可以對環境產生負面危害的污染物，并且具有沿食物鏈傳遞并在生物體內富集的特點[2]。東海漁場毗鄰上海、江蘇、浙江以及福建等發達地區，由于工業以及海水養殖，重金屬通過直接排放、河流攜帶和大氣沉降等方式輸送到漁場，通過食物鏈富集在海產品體內，對海洋生態系統和居民膳食健康帶來潛在危害。研究發現，我國近海海域海洋經濟生物重金屬污染現象不容忽視。李婷飛[3]在調查臺州市椒江區近海海產品時，發現某些海產品中重金屬鉛（Pb）和鎘（Cd）含量超標。陳克紅等[4]研究表明，海州灣常見海洋經濟生物中Cd、Pb、汞（Hg）、砷（As）等重金屬均存在超標現象，總超標率為8.47%。另外，由于重金屬元素的難降解和長距離遷移的特點，遠洋水產品中也陸續檢出重金屬。劉淑晗[5]研究發現，南極磷蝦中的As濃度為1.2 μg/g，而磷蝦粉中As濃度達到4.1 μg/g。然而，除南極磷蝦外，關于遠洋水產品質量及污染物殘留的研究較少。

我國華東地區居民對水產品有一定的膳食偏好，東海漁場及遠洋捕撈生產的海產品在華東市場占相當大的比例。因此，明確東海漁場及遠洋漁業漁獲物中重金屬（Pb、Cd、Cr和As）的殘留特征，評估膳食風險，對于保障我國東部沿海居民的膳食健康以及促進我國水產品出口具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區域

近海東海漁場水產品通過拖網獲得，拖網位置靠近浙江和福建省的溫臺漁場（圖1），該區域工業、海水養殖以及船只活動較為密集，漁獲物主要包括皮氏叫姑魚、小黃魚、大黃魚、龍頭魚、鐮鯧、帶魚、鮸、黃姑魚、六絲鈍尾蝦虎魚、鯊魚以及刺鯧。遠洋漁獲物分別來自于太平洋、大西洋和印度洋各漁場（圖1），通過拖網或延繩釣方式獲得，主要包括秋刀魚、金槍魚、梭魚、月亮魚、鬼頭刀、黑旗、鰹魚、黑皮鯧、多式鈍頭鰩、綠鯖鲹、真鯛、鱈魚、鮐魚、拉式南美南極魚、油干以及傘旗。

1.2 樣品前處理

石墨爐原子吸收分光光度法測定Pb、Cd和Cr，雙道原子熒光分光光度計法測定重金屬As，前處理過程嚴格參照國家標準[6-10]。

1.3 水產品食用安全性及膳食風險評估

水產品食用安全性采用PTWI（環境污染物每周可耐受攝入量，provisional tolerable weekly intake）計算方法[11]。通過成人每周實際攝入的重金屬含量（AWI）與PTWI的百分比（AWI/PTWI），來評價海產品的食用安全性，比值越高說明該產品食用安全性越低。人體健康風險評價基于國際輻射防護委員會（ICRP）推薦方法[12]，認為Cr、As和Cd對人體存在致癌風險，Cu和Pb對人體存在非致癌風險。假設不同類型的重金屬對人體健康的危害是疊加關系，以得到不同種類海產品總的重金屬人體健康風險。

2 結果與分析

2.1 近海捕撈水產品重金屬污染特征

由表1可知，Pb、Cd、Cr和As 4種重金屬在東海漁場野生捕撈水產品中均有檢出，按濃度范圍由高至低的順序排序為Pb（0.15～1.10 μg/g）、Cr（ND～0.62 μg/g）、Cd（0.10～0.36? μg/g）、As（0.02～0.13 μg/g）。其中，黃姑魚體內Cr、Cd和Pb的濃度高于其他漁獲物，分別為0.62、0.36和1.10 μg/g，而對于As來說，最高濃度出現在鐮鯧體內，為0.13 μg/g。與福建東山灣[13]捕獲水產品相比，東海漁場水產品Pb濃度處于相對較低水平;與浙南沿海（近海養殖，樣品中Cu、Pb、Cd、As濃度范圍分別為0.355～2.155、0.028～1.231、0.138～1.282、0.126～1.275 μg/g）[14]的水產品相比，Pb、As的濃度相差不大，但Cd濃度略低;與珠江三角洲（淡水養殖，樣品中Cr、Cu、As、Cd、Pb濃度分別為0.020～3.240、0.110～1.100、0.030～1.480、ND～0.606、0.040～0.803 mg/kg）[15]的水產品相比，除Pb外其余重金屬濃度略低;與意大利[近海捕撈，樣品中Cr、Cu、As、Cd、Pb濃度分別為（0.28±0.22）、（0.32±0.16）、（10.00±8.60）、（0.003±0.003）、（0.02±0.01） μg/g][16]的水產品相比，Cd、Cr、Pb的濃度偏高;與韓國[近海捕撈，樣品中Cu、Pb、Cd、As、Cr濃度分別為（1.10±0.23）、（0.24±0.04）、（0.05±0.01）、ND、（0.13±0.02） μg/g][17]的水產品相比，重金屬濃度均偏高;同國家《食品中污染物限量（GB 2762—2017）》[18] 相比，Cd和Pb超標率較高，分別為91%和45%，而對于Cr來說，濃度均在安全限值以內。

2.2 遠洋捕撈水產品重金屬污染特征

由表2可知，Pb、Cd、Cr和As 4種重金屬在遠洋捕撈水產品中也均有檢出，按濃度范圍由高至低排序為Cr（0.51～2.30 μg/g）、 Pb（0.003 0～3.000 0 μg/g）、 Cd（0.08～0.24 μg/g）、 As（ND～0.030 0 μg/g）。其中，重金屬Cr濃度在多式鈍頭鰩（2.30 μg/g）中處于較高水平。月亮魚中Cd濃度較高，為0.24 μg/g，鮐魚中Pb濃度最高，為3.000 0 μg/g。參照我國《食品中污染物限量（GB 2762—2017）》 [18]標準，發現遠洋水產品中重金屬Cd超標率達到94%，Pb的超標率達到69%，Cr的超標率較低，為6%，而As在安全限值以內。

遠洋水產品中Cd和Pb殘留濃度與近海捕撈水產品相比無顯著差異（P>0.05），但超標率較高。說明我國近海、遠洋漁場環境及水產品受Cd和Pb影響較大。遠洋水體及水產品中Cr含量高于近海水產品，說明我國近海海域Cr污染并不嚴重，這可能與不同采樣點的環境本底值有關。

由于人為污染是水產品中重金屬的主要來源，遠洋海產品因為遠離陸地，受陸源干擾較小。因此理論上，其重金屬濃度應較低。然而該研究經方差分析表明，遠洋海產品與近海捕撈水產品中重金屬濃度不存在顯著差異（P>0.05），甚至高于近海捕撈水產品，并存在超標現象。這一結論進一步驗證了重金屬污染的遠距離傳輸這一特點。另外，該研究捕獲遠洋海產品在食物鏈中多處于營養級較高的水平，因此可能在體內富集更多的重金屬。

2.3 近海及遠洋捕撈水產品食用安全性評估

從圖2a可見，近海海產品體內基于Cr、As、Cd和Pb 4種重金屬的AWI/PTWI在15%～50%，其中最小值出現在鯊魚（15%）體內，其次為鮸（16%）和刺鯧（17%）。最大值出現在黃姑魚（50%）體內，其次為鐮鯧（39%）和龍頭魚（38%），說明鯊魚、鮸和刺鯧的食用安全性較高，而黃姑魚、鐮鯧和龍頭魚的食用安全性較低。值得注意的是，雖然Pb的殘留濃度較高，但近海海產品的膳食不安全性的主要貢獻因子為Cr和Cd，這可能是Cr和Cd較高的毒性和致癌性所致。

從圖2b可見，遠洋捕撈水產品的AWI/PTWI在34%～110%。大西洋海域靠近巴西及阿根廷的大洋漁場（大西洋海域1）所漁獲的多式鈍頭鰩AWI/PTWI高達110%，食用安全性較低，這可能由于該漁場受人類排放影響較大。其次為來自太平洋漁場的金槍魚（89%）、月亮魚（89%）以及來自大西洋漁場的鱈魚（89%）。然而，食用安全性評估方法難以明確水產品是否存在食用風險，因此需進一步通過膳食風險評估確定水產品的膳食風險。

2.4 近海及遠洋捕撈水產品膳食健康風險評估

基于Cr、As、Cd和Pb 4種重金屬和國際輻射防護委員會（ICRP）推薦方法，進一步評估污染物的健康風險。從圖3a可知，近海水產品總健康風險值在6.3×10-6～2.2×10-5，總體略高于大亞灣[19]捕獲的野生水產品，但低于購于廣州市[20]的水產品膳食風險值，整體均小于ICRP推薦的重金屬膳食最大可接受風險（5.0×10-5），表明近海捕撈水產品不存在顯著的膳食風險（包括致癌和非致癌風險）。與食用安全性評估不同，膳食健康風險評估結果表明，近海水產品膳食風險值的主要貢獻因子為As和Cd，這由于As和Cd有更高的致癌強度系數（Cr、As、Cd 的致癌強度系數分別為0.91、15.00和6.10 mg/（kg·d）[12]）。由圖3a可知，近海水產品中，健康風險值最高的為鐮鯧（2.2×10-5），其次分別為皮氏叫姑魚（2.1×10-5）和黃姑魚（1.8×10-5）。值得注意的是，沿海居民偏好的大小黃魚的膳食風險值均為1.6×10-5，在近海漁獲物中，膳食風險處于中等偏上水平。

由圖3b可知，遠洋捕撈水產品的健康風險值在9.3×10-6～1.8×10-5，最小值出現在秋刀魚（太平洋漁場）體內，最大值出現在鱈魚體內（大西洋漁場）。遠洋捕撈水產品的健康風險值也均低于ICRP推薦的最大可接受水平（5.0×10-5），說明不會產生顯著的膳食風險。遠洋捕撈水產品中膳食風險值的主要貢獻因子為Cr和Cd，貢獻了膳食風險的69%～100%。雖然遠洋水產品的食用安全性低于近海水產品，但是二者的膳食風險并不存在顯著差異，這是由于遠洋魚類中Cr濃度較高，但其致癌強度系數較低。值得注意的是，在該研究中，深受消費者喜愛的金槍魚和鱈魚等水產品的膳食風險在所有漁獲物中處于較高水平，秋刀魚的膳食風險較低。

3 結論

該研究分析了東海近海（溫臺漁場）和遠洋（太平洋、印度洋、大西洋漁場）主要漁獲物中4種重金屬元素（Pb、Cd、Cr和As）的污染特征，并進行了膳食風險評估，結果發現，東海近海海產品中重金屬平均濃度表現為Pb>Cr>Cd>As，遠洋水產品中為Cr>Pb>Cd>As。不同水產品不同的污染特征可能由于不同采樣地不同的環境背景值或人類活動所致。與近海捕撈水產品相比，遠洋捕撈水產品中Cr的濃度相對較高，As的殘留濃度較低，Cd和Pb殘留濃度無顯著差異。通過食用安全性評估發現，遠洋水產品的食用安全性低于東海近海水產品，主要貢獻污染物為Cr和Cd，但近海與遠洋海產品的膳食健康風險相差不大，且均低于國際輻射防護委員會（ICRP）推薦的最大可接受水平5.0×10-5。值得注意的是，該研究中遠洋海產品中重金屬濃度與近海捕撈水產品中重金屬濃度不存在顯著差異，甚至存在超標現象。進一步驗證了重金屬遠距離污染的可能性。另外，該研究捕獲的遠洋海產品在食物鏈中多處于營養級較高水平，可能在體內富集更多的重金屬。因此，今后需進一步明確目標污染物遠洋水產品中的生物富集和放大效應。

參考文獻

[1] 中華人民共和國國家統計局.中國統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2019

[2] 郝喆，王成龍，馮子岳，等.海洋環境及生物體內多環芳烴及重金屬研究綜述[J].環境生態學，2020，2（S1）：89-92.

[3] 李婷飛.臺州市椒江區近海海域水產品重金屬鉛、鎘檢測及分析評價[D].杭州：浙江工商大學，2018.

[4] 陳克紅，王敏，張晴，等.海州灣常見海洋經濟生物中重金屬質量狀況調查[J].環境保護與循環經濟，2020，40（3）：54-58.

[5] 劉淑晗.南極磷蝦中砷形態分析及其安全性評價[D].上海：上海海洋大學，2020.

[6] 中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.食品中銅的測定：GB/T 5009.13—2003[S].北京：中國標準出版社，2004.

[7] 中華人民共和國衛生部.食品中鉛的測定：GB 5009.12—2010[S].北京：中國標準出版社，2010.

[8] 中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.食品中鎘的測定：GB/T 5009.15—2003[S].北京：中國標準出版社，2004.

[9] 中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.食品中鉻的測定：GB/T 5009.123—2003[S].北京：中國標準出版社，2004.

[10] 中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.食品中總砷及無機砷的測定：GB/T 5009.11—2003[S].北京：中國標準出版社，2004.

[11] 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（3）：273-276.

[12] 劉洋，付強，高軍，等.江蘇鹽城地區水產品重金屬含量與安全評價[J].環境科學，2013，34（10）：4081-4089.

[13] 楊妙峰，鄭盛華，席英玉，等.福建東山灣養殖貝類重金屬污染狀況及健康風險評價[J].生態毒理學報，2019，14（5）：308-317.

[14] 張石天，陳宇燕，張賢艷，等.浙南沿海養殖貝類重金屬Cu、Cd、As、Pb含量研究[J].湖北農業科學，2017，56（11）：2124-2127.

[15] 謝文平，朱新平，馬麗莎，等.珠江三角洲4種淡水養殖魚類重金屬的殘留及食用風險評價[J].生態毒理學報，2017，12（5）：294-303.

[16]? MAKEDONSKI L，PEYCHEVA K，STANCHEVA M.Determination of heavy metals in selected black sea fish species[J].Food control，2017，72：313-318.

[17]? KWON Y T，LEE C W.Ecological risk assessment of sediment in wastewater discharging area by means of metal speciation[J].Microchemical journal，2001，70（3）：255-264.

[18] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會，國家食品藥品監督管理總局.食品中污染物限量：GB 2762—2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

[19] 李昇昇，李敏，朱曉輝，等.大亞灣海產中重金屬的健康風險與海產消費建議[J].環境化學，2020，39（2）：352-361.

[20] 劉立婷，陳希超，于云江，等.廣州市售水產品中重金屬健康風險評價及消費建議[J].環境與健康雜志，2019，36（8）：731-735.