和
庆,彭自然,张
1070-1077. 晨,等. 长三角地区池塘养殖水产品重金属含量及其健康风险评价[J].农业环境科学学报, 2017, 36(6):
HE Qing, PENG Zi-ran, ZHANG Chen, et al. Heavy metals content of pond aquaculture products in Yangtze River Delta and the health risk associated with human consumption[J].Journal of Agro -Environment Science , 2017,361070-1077. (6):
长三角地区池塘养殖水产品重金属含量及其健康风险评价
和
庆,彭自然,张
晨,杨丰源,李娟英*
(上海海洋大学水产动物遗传育种中心协同创新中心上海海洋大学海洋生态与环境学院,上海201306)摘
要:为全面了解长三角地区池塘养殖水产品重金属污染现状及食用风险,于2015年5月至11月分别在上海、江苏和浙江的
Cu 和Pb 有近60%的样点超价了其食用安全性和健康风险。实验结果表明,长三角地区水产品体内重金属Cr 和As 的残留量很低,Cu 、Pb 、Cr 和As 4种重金属的百分比都小于100%,但Cd 的占比远远超过100%,存在较大威胁。健康风险评价结果显示:部分水产标,而Cd 在所有样点都超标,且底栖类水产品中重金属的浓度高于鱼类。根据每周水产品摄入量进行食用安全性评价的结果表明,
13个养殖池塘采集了5类共13种水产品并进行了重金属含量的测定,同时根据每周可耐受摄入量(PTWI )及风险评价指标分别评
品存在食用风险,且该风险主要由重金属Cu 和Cd 所贡献;就水产品种类而言,鱼类水产品的整体健康风险低于底栖类水产品。通Cr 和As 的残留可能与养过与沉积物中重金属含量的比较及相关性分析,初步得出长三角地区养殖池塘水产品体内的重金属Cd 、殖池塘沉积物中重金属的污染有关。
关键词:重金属;养殖池塘;水产品;健康食用风险;长三角地区X503.225中图分类号:
A 文献标志码:
1672-204306-1070-08文章编号:(2017)
doi:10.11654/jaes.2016-1594
Heavy metals content of pond aquaculture products in Yangtze River Delta and the health risk associated with human consumption
HE Qing, PENG Zi-ran, ZHANG Chen, YANG Feng-yuan, LI Juan-ying *
(Shanghai Collaborative Innovation Center for Aquatic Animal Genetics and Breeding, Shanghai Ocean University, Shanghai Ocean Univer - sity College of Marine Ecology and Environment, Shanghai 201306, China )
Abstract :This study aimed to investigate the content of heavy metals in pond aquaticulture products in the Yangtze River Delta and the health risk associated with human consumption. Thirteen kinds of aquaticulture products that belong to five categories were collected from 13ponds located in Shanghai, Jiangsu and Zhejiang from May to November in 2015and analyzed for heavy metals. The results showed that in almost all samples exceeded the guideline on aquatic product. Besides, and the concentration of heavy metals in benthic was higher than those in fish. Provisional tolerable weekly intake (PTWI )and health risk assessment were then used to evaluate the food safety and the
while the levels of Cr and As in the aquaticulture products were quite low, the levels of Cu and Pb at 60%sample points and the levels of Cd health risks. The AWI/PTWIof Cu, Pb, Cr and As were found all less than 100%,but the AWI/PTWIof Cd was much more than 100%:the risk of nearly half of the aquaticulture products was found exceeded the guideline for human beings, and the risk was mainly contributed by tion of heavy metals in the sediment of the ponds.
the heavy metals of Cu and Cd. Among the studied aquaticulture species, the overall health risk of fish was lower than that of the benthic. Keywords :heavy metals ;cultured ponds ;aquaticulture products ;health risk assessment ;Yangtze River Delta
20 16- 12- 13收稿日期:
[email protected]作者简介:和庆(1990—),男,硕士生,研究方向为养殖环境中有机污染物的污染与风险研究。E-mail :
*通信作者:[email protected]李娟英E-mail :基金项目:上海海洋大学水产动物遗传育种协同创新中心(A1-2037-16-0001-12)Project supported :Shanghai Collaborative Innovation Center for Aquatic Animal Genetics and Breeding (A1-2037-16-0001-12)
The heavy metals Cd ,Cr and As in aquaticulture products from Yangtze River Delta were suggested to be closely related to the contamina -
重金属由于其毒性、生物富集性与放大性而备受殖环境关注度的提高,开展相关研究具有现实意义。本研究重点关注来自不同地表水源和不同养殖品种的养殖池塘中水产品的重金属含量,同时对水产品体内的重金属来源进行分析并计算健康风险。研究结果不仅可以为该地区池塘养殖水产品质量提供全方位、多层次的参考意见,也为合理规划该地区水产业的发展、有效控制重金属污染提供相关依据,在风险评价的基础上为该地区水产品消费提供安全指导。
关注[1-2],其污染问题已成为我国最重要的环境问题之一[3-4]。海洋、河流和养殖池塘等水体及其沉积物中的重金属可经食物链传递而富集于水生生物体内,之后进入人体损害肝、肾等内脏器官,产生潜在的三致作用[5-7]。作为终极消费者的人类,如果食用受重金属污染的水产品,健康将会受到直接威胁。近年来,重金属在水产品中的残留已成为我国环境科学和食品安全领域的研究热点[8-10]。刘平等[11]研究了北京市主要淡水
Cd 和As 均有超标;鱼体内重金属残留,发现Pb 、谢文平等[12]对广东养殖水体和罗非鱼(Oreochromis spp. )
体内的重金属进行健康风险评价,发现As 存在健康风险问题,且主要来自养殖底泥;王华全等[13]研究了湖北淡水小龙虾(Procambarus clarkii chinensis )体内的重金属含量,发现尽管水体中重金属含量低至几乎检测不出,沉积物的重金属含量符合标准,但龙虾体内重金属仍有部分超标。以上研究结果显示,我国淡水水产品目前正受到重金属污染压力,因而研究养殖产品体内的重金属含量、来源和健康风险对进一步保障水产品质量及消费水产品的人体健康安全有重要意义。长三角地区经济发展迅速、水面广阔、河湖众多
2014年包括江苏、且水产养殖业发达。据统计[14],浙江和上海的水产养殖面积达1079566hm 2,其中淡水池
塘养殖面积达47227hm 2,淡水养殖水产品总量已达是国内重要的淡水养殖区,池塘养殖水产品也已成为淡水水产品的主要来源。随着人们对水产品质量及养
1
1.1样本采集
材料与方法
根据水产品的养殖周期,该研究于2015年5月
至11月期间,分别在上海、江苏、浙江的13个养殖池塘进行了水产品采集(表1)。样品由养殖人员随机从养殖池塘中捕捞,选择商品规格基本一致的水产品,装入塑料自封袋中,再置于加有冰袋的保温箱中运回实验室,储存在-80℃ 冰箱中待测。每个养殖池塘按对角线布点法用彼德森采泥器采集5个分点的表层沉积物,混匀装入玻璃罐中,置于加有冰袋的保温箱中运回实验室,于-20℃ 冰箱中保存待测。Pb 、Cd 、Cr 和As 5种实验共测定生物样品中Cu 、
Pb 、Cd 和Cr 采用石墨炉原子吸收分重金属,其中Cu 、As 采用双道原子荧光分光光度计法测光光度法测定,
定。样品前处理及测定方法均按照国家标准[15-19]严格执行,沉积物样品消解参考《渔业生态环境监测规范
[20]
第三部分:淡水》。
1.2实验方法
4492839t ,占全国淡水养殖水产品总量的15.30%,
Table 1Basic information of sampling sites
类别Category
底栖类
Benthic
蟹类Crabs
采样点Sampling site
S1S2
鳖类Turtle 蚌类Freshwater mussel
虾类Shrimp
S3S4S5S6S7S8
鱼类Fish
S10S11S12S9
水源地Water source 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water
养殖品种Breeding species 扣蟹Eriocheir sinensis 扣蟹Eriocheir sinensis 鳖Trionyx Sinensis 三角帆蚌Hyriopsis cumingii 凡纳滨对虾Penaeus vannamei Boone 罗氏沼虾Macrobrachium rosenbergii 罗氏沼虾Macrobrachium rosenbergii 四脊滑螯虾Cherax quadricarinatus 草鱼Ctenopharyngodon idellus 沙塘鳢鱼Odontobutis obscurus 鲈鱼Lateolabrax maculatus 黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco
地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 中华绒螯蟹Eriocheir sinensis H.Milne-Edwards
表1养殖池塘基本信息
1.3.1世食界用卫安生全组性织评价
(WHO )、联合国粮农组织(FAO )和食品添加剂联合专家委员会(JECFA )制定了污染物intake 每周据水产品,PTWI 可耐中)受重金作为摄属食入含用量量以及安(全Provisional 性我评价国居依tolerable 民据weekly [21]。本研究根
每周水产品消费量,计算成人每周实际重金属摄入量,并与PTWI 值比较,评价其食用安全性。评价方法如下:
式中:AWI=AWI (C i Weekly × WC
intake )为成人每周实际重金属(1摄
)
入量,
mg ;C i 为水产品中重金属含量,mg ·kg - 1;WC Weekly consumption )为人均每周水产品消费量,根据2000年中国总膳食研究[22],以0.182式中:
PTWI PTWI (成为人JECFA )=PTWI制× 定成的人污染体重kg ·周- 1计。
物每周可耐受摄(2入)
量kg - 1
0.007(mg )Cu 、周可耐、·0.006,受摄入7、量,0.007Pb 、Cd ;mg 、成·Cr 人kg 、As 取值分别是3.5、0.025、-1[23];PTWI (成人)为成人每mg 体重以70kg 计。
以AWI 占PTWI (成人)的百分比即AWI/PTWI
成人)
× 100%对食用安全性进行评价,所占比例越高,1.3.2其食用安全性越低[21]不美同国(类型USEPA 污染)物健康。通过风食入险评价
途径进入人体后所引
起的健康风险包括致癌物所导致的健康风险和非致癌物所导致Cd R 、Cr 和的健康As 致风癌险[24-26]物所导致。
的健康风险模型:ci =
式中:
R ci 为重金(3)
属i 经食入途径所产生的平均个人致癌年风险,
a - 1;D i 为重金属i 经食入途径的单位体重日均暴露剂量,mg ·kg -1·
d - 1;q i 为重金属i 经食入途15径的mg 致·kg 癌强度系数,
Cd 、Cr 、As 取值分别是6.1、0.91、-1·
d -1,来自USEPA 整合的风险数据系统IRIS [27-28]
Cu )R 和;
Pb 70非为致人癌类物所导致平均寿命。ni =
-6
的健康风险模型:i (4)
式中:R ni 为重金属i 经食入途径所导致的非致癌年风d 险,a - 1;P i 为重金属i 经食入途径的调整剂量,mg ·kg -1·
- 1;D i 为重金属i 经食入途径的单位体重日均暴露剂量。
D i =
(5)
式中:m i 为成人平均每日摄入的水产品肌肉的量,根据2000年中国总膳食研究[22],以0.182kg ·周- 1计,即700.026为成kg 年·d - 1人;平C i 均为水体重产品,kg 肌肉下。
中重金属含量,mg ·
kg - 1;调整剂量P i 通过如公式计算:
P i =(6)
式kg 中:
R f D i 为重金属i 经食入途径的参考剂量,mg ·-1·d - 1,其值来自USEPA 整合的风险数据系统
IRIS )[22-23]
;A 为安全因子,本研究中取10[29]。
为比较不同种类水产品对人体健康风险的差异,假设各重金属对人体健康危害的毒性作用呈加和关系而不是协同或拮抗关系,则不同种类水产品总的健
康食用风险(R 总)
[29]:R 总2
=Σ n i R I
(7)
2.1池塘养殖结果与分析
将池塘养水殖产水品体内产品体内重金重金属含属量
含量与《农产品质
量安全无公害水产品安全要求》(GB/T18406. 4—2000)中5种重金属的限量进行比较,结果如图1A 所示。重金属Cr 和As 的比值都小于0.01,说明其含量非常
低;
Cu 和Pb 均有40%的样点比值低于1,其余60%的样点比值大于1小于10;所有样点中Cd 的比值都高于1,有些样点甚至达到了100。以上数据说明:重金属Cr 和As 导致池塘养殖水产品超标的风险较低;有近一半样点的重金属Cu 和Pb 存在超标的风险;所有水产品重金属Cd 的含量都超标,且76%的样点超出了标准值约100倍,是威胁水产品质量最主要的重金属元素。另外,计算比较底栖类水产品和鱼类体
内重金属含量的结果表明,浓度含量较高的Cu 、Pb 和Cd 在底栖类水产品体内的浓度分别是鱼类的7、
3倍和4倍左右。这可能是由于一方面大部分重金属常被水体中的悬浮颗粒物和底泥吸附,另一方面鱼虾贝等水生生物对重金属的富集能力有明显差异,且虾贝类对重金属的富集能力明显高于鱼类[30]。
为便于更好地了解水产品对重金属的生物富集效应,可以用生物-沉积物富集因子BSAF=水产品中某重金属污染物的浓度/沉积物中某重金属污染物的浓度[31]来表征,它描述的是水产品对环境中污染物的
累积BSAF 程度。由计算结果(图1B )可知,
Pb 、Cr 和As 的间,而值Cd 基的本小BSAF 于值1,较Cu 大的且都BSAF 在10值介以于上0.04~21,个别样之
点
((((
100A 101
底栖鱼类
0.0001
0.001
S1B
底栖
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10鱼类
S11
S12
S13
0.01
0.1
1001010.10.010.001
S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13
图1水产品中重金属浓度(A )及生物- 沉积物富集系数(B )
Figure 1Content of heavy metals in aquatic product (A )and the BSAF of aquatic products (B )
甚至接近100。以上数据说明所有水产品对重金属Cd 的富集能力均较强,Cu 的次之,Cr 和As 的对Pb 、
As 的比值都低于1,Cu 和Cd 都有60%左右的样点
Cr 和As 比值超过1。以上数据说明沉积物中的Pb 、含量低于限值,即没有造成养殖底泥的污染,导致水产品超标的风险较低。这与水产品体内超标重金属的种类情况相似。为了进一步验证水产品体内的重金属是否来源于养殖底泥,又对池塘养殖水产品中重金属含量与沉积物中重金属含量的相关性进行了研究(图
2B )Cr 和As 的r 值均大于0.5且P ,并分析得出Cd 、值都小于0.05,说明水产品体内的这3种重金属与养殖底泥之间存在明显的相关性。因此,可以认为水产
Cr 和As 的累积可能与养殖底泥中重金品体内Cd 、
属的污染密切相关。
2.3池塘养殖水产品食用安全性评价
富集能力都较弱。与实际测得的水产品体内重金属的
As 和Cr 都未超标,与水产品对其富集能含量相比,
Cu 有60%的样点超出了标准,力较弱相吻合;且超标
Cd 则在样点与其BSAF 值较高的样点也基本一致;所有样点中都超标,与所有样点的水产品种类及其
BSAF 值都较高有关,且超标倍数大的样点也正是其富集能力高的样点。
2.2水产品体内重金属污染物的来源分析
重金属进入池塘养殖水产品的途径主要有水产
品通过体内器官的呼吸、摄食及与水体渗透交换作用等[32-35]。水产品对重金属的积累主要受两大因素影响[36-37]:一个是水产品本身,另一个是非生物因素。根据姚清华等[30]对水产品重金属富集规律的研究,鱼类对重金属的富集因食性、栖息水层不同而存有明显差异[38],而该研究中养殖池塘水体中重金属含量很低,因此我们进一步分析了沉积物中重金属污染及其对水产品中重金属富集的影响。
将沉积物中重金属含量与《农产品质量安全无公害水产品产地环境要求》(GB/T18407. 4—2001)中Pb 、Cr 和的养殖底泥重金属含量比较可知(图2A ),
根据所检测的水产品中重金属的含量以及我国
居民每周水产品消费量,根据公式(1)计算成人每周
实际重金属摄入量(AWI ),并与PTWI (成人)比较,评
Cu 、Pb 、Cr 和As 4价其食用安全性(图3)。结果表明,种重金属的百分比都小于100%(其中Cr 和As 的低
Cu 和Pb 的在10%左右)于0.1%,,而重金属Cd 有
类样点和50%的鱼类样点超过了100%。以上数据说Pb 、Cr 和As 4种重金属的摄入量均未超过明Cu 、
77%的样点的百分比超过了100%,其中88%的底栖
A 101
底栖
鱼类
0.0001
0.001
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S13
0.01
0.1
Cu 、Pb 、Cd 、Cr 和As 的r 值分别为-0.42、0.32、-0.57、-0.58和-0.64,P 值分别为0.14、0.28、0.04、0.04和0.03100B 101
Cu
Pb
Cd
Cr
As
0.0001
0.00001
0.001
0.01
0.1
0.00010.001
0.010.1
kg -1养殖水产品重金属浓度/mg·
110100
1001010.10.010.001
底栖鱼类
S1S2S3
Cu
S4S5
Pb
S6
Cd
S7S8
Cr
S9S10As
S11S12S13
-4底栖1.5× 10-41.0× 10-45.0× 10-5
鱼类
S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13
Figure 4Health risk level of pond aquaculture products
图4池塘养殖水产品健康风险水平
成。这与水产品体内重金属Cu 和Cd 的含量较高、富集能力强的结果一致,说明长三角地区的池塘养殖水产品由于Cd 和Cu 的超标,导致该地区的水产品存在一定的食用安全风险。就水产品种类而言,鱼类的整体健康风险要低于底栖类,鱼类仅有25%的样点超标,且超标程度较低,而底栖类有55%的样点超标严重,对人体健康可能会产生一定威胁。
metal in commercial fish species from the near -shore of Zhejiang 338-344. (3):
Province[J].Journal of Zhejiang University , 2012, 39(Science Edition )
[3]夏泽惠, 王兴明, 楼巧婷, 等. 合肥市场6种淡水鱼体内Cu 、Pb 和Cd 311-315. 的分布及食用风险[J].环境科学研究, 2012, 25(3):XIA Ze-hui, WANG Xing-ming, LOU Qiao-ting, et al. Distribution and from the main market in Hefei[J].Research of Environmental Sciences , 2012, 25311-315. (3):
consumption risk assessment of Cu, Pb and Cd in six freshwater fishes
3结论
[4]蔡深文, 倪朝辉, 李云峰, 等. 长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保1351-1357. (6):
护区鱼体肌肉重金属残留调查与分析[J].中国水产科学, 2011, 18CAI Shen-wen, NI Chao-hui, LI Yun-feng, et al. Heavy metal residues in the muscle of fishes from the rare and endemic fishes national nature reserve in the upper reaches of the Yangtze River, China[J].Journal of Fishery Sciences of China , 2011, 181351-1357. (6):37-39. 环境问题[J].环境保护, 2001(4):
(1)长三角地区养殖池塘水产品体内,重金属As 和Cr 完全达标,重金属Cu 和Pb 有近一半的样点超标,超标最严重的是重金属Cd ,且底栖类水产品体内重金属浓度总体高于鱼类;通过与沉积物中重金属含量的比较以及相关性分析,可以初步得出长三角地区
Cr 和As 与养殖养殖池塘水产品体内的重金属Cd 、
环境沉积物中重金属的污染密切相关。
(2)对长三角地区养殖池塘13种水产品进行风险评价结果表明,安全性评价中所有水产品对重金属Cd 的富集能力最强;总的健康风险评价中,有接近一半样点的风险主要由重金属Cu 和Cd 所贡献,存在Cd 摄入的安全性风险。
参考文献:
[1]Bocher P, Caurant F, Miramand P, et al. Influence of the diet on the guelen archipelago, Southern Indian Ocean[J].Polar Biology , 2003, 26
[5]余刚, 黄俊, 张彭义, 等. 持久性有机污染物:倍受关注的全球性YU Gang, HUANG Jun, ZHANG Peng-yi, et al. Persistentorganic pol - ronmental Protection , 200137-39. (4):
lutants :One of the important global environmental problems[J].Envi 原[6]Luckey T D, Venugopal B. Metal toxicity in mammals. Volume 1. Physi - ologic and chemical basis for metal toxicity[J].Biochemical Society Transactions , 1977, 6819-820. (4):
[7]张东杰. 重金属危害与食品安全[M].北京:人民卫生出版社, 2011. People ′ s Medical Publishing House, 2011.
ZHANG Dong-jie. Heavy metal hazard and food safety[M].Beijing :
bioaccumulation of heavy metals in zooplankton-eating petrels at Ker -
[8]谢文平, 陈昆慈, 朱新平, 等. 珠江三角洲河网区水体及鱼体内重金1923.
1917-属含量分析与评价[J].农业环境科学学报, 2010, 29(10):XIE Wen -ping, CHEN Kun -ci, ZHU Xin -ping, et al. Evaluation on heavy metal contents in water and fishes collected from the waterway in the Pearl River Delta, South China[J].Journal of Agro-Environment Science , 2010, 291917-1923. (10):
759-767. (12):
[2]孙维萍, 刘小涯, 潘建明, 等. 浙江沿海经济鱼类体内重金属的残留, 2012, 39338-344. 水平[J].浙江大学学报(理学版)(3):
SUN Wei-ping, LIU Xiao-ya, PAN Jian -ming, et al. Levels of heavy
[9]肖明松, 王松, 鲍方印, 等. 淮河蚌埠段采样点鱼虾贝类重金属的
富集[J].环境科学研究, 2011, 24(8):
942-948. XIAO heavy Ming-song, metals in economic WANG aquatic Song, BAO animals Fang in -yin, Huaihe et al. River Enrichment segment of Bengbu sampling points[J].Research of Environmental Sciences , 2011, of [10]24黄(大长8)学学报江:
942-948. , 赵
(自然科学珍. 湛江版港), 海2007, 域海22产品(1)中:
30-36. 重金属残留及评价[J].汕头
HUANG metals in Chang-jiang, seafoods from ZHAO Zhen. Harbor[J].Assessment Journal on contents of Shantou of heavy versity (Natural Science )Zhanjiang , 2007, 22(1):
30-36. Uni -
[11]刘
调查[J].平, 环境科学周益奇, 臧, 2011, 利杰. 32北京农(7):
2062-2068. 贸市场4种鱼类体内重金属污染
LIU contamination Ping, ZHOU in four Yi -qi, kinds ZANG of fishes Li -jie. from Investigation of heavy metal in Beijing[J].Environmental Sciences , 2011, the 32(different 7):
2062-2068. farmer markets [12]谢金文属平、HCHs , 朱新、DDTs 平, 郑含光量及明, 等风. 险广评价东罗[J].非鱼环境科学养殖区水体和, 2014, 鱼35体中(12)重
:4663-4670.
XIE and and health Wen-ping, Tilapias risk assessment ZHU Xin-ping, of HCHs, ZHENG Guangdong[J].DDTs Guang-ming, and Environmental heavy metals et al. Residues Sciences in water 2014, 35(12)from :
4663-4670. fish ponds of ,
[13]王湖华全北农业科学, 沈伊亮, 2014, . 湖北53出(口9)淡:
2140-2142. 水小龙虾重金属污染监测与分析[J].
WANG metal pollution Hua-quan, Hubei SHEN exported Yi-liang. cawfish[J].Monitoring Hubei and Agricultural analysis of heavy ences , 2014, 53(of 9):
2140-2142. Sci - [14]农业农业出部版渔社业, 渔2015.
政管理局. 2015中国渔业统计年鉴[M].北京:中国
Fisheries 2015China and fishery Fishery statistical Administration yearbook[M].of the Ministry of Agriculture. [15]Press, Beijing :China Agriculture 中北京华:人2015.
中民国共质和检国出卫版生社部, 2003.
. GB/T5009.13-2003食品中铜的测定[S].
Ministry 2003Determination of Health of the copper People in ′ s food[S].Republic Beijing of China. :China GB/TZhijian 5009.13Pul —ishing 中京华:中人House, 国民质共检和2003.
of -
[16]出国版卫社生, 部2010.
. GB/5009.12-2010,食品中铅的测定[S].北
Ministry 2010, of Health of the People ′ [17]ing 中House, Determination of lead in food[S].s Republic Beijing of :China China. Zhijian GB/5009.12Pulish —- 北京华:人中民国共2010.
质和检国出卫版生社部, 2003.
. GB/T5009.15-2003食品中镉的测定[S].
Ministry 2003of Health of the People ′ s Republic of China. GB/T5009.15—[18]Pulishing Determination of cadmium in food[S].Beijing :China Zhijian 中北京华人:中民House, 国共质和检国2003.
出卫版生社部, 2003.
. GB/T5009.123-2003食品中铬的测定[S].
Ministry 2003Determination of Health of the of chromium People ′ s Republic in food [S].of China. Beijing GB/T:China 5009.123Zhijian —
[19]中砷华的测人定民[S].共和北京国卫:中生国部质. GB/T检出版5009.11社, 2003.
—2003食品中总砷及无机
Ministry 2003Determination of Health of the People ′ s Republic of China. GB/T5009. 11—Beijing :China Zhijian of Pulishing total arsenic House, and 2003.
inorganic arsenic in foods[S].[20]中范华第人3部民分:共和淡国农业水[S].北京部. SC/T9102.3:中国标准—出2007版社, 渔2007.
业生态环境监测规
Ministry 2007Code of Agriculture for of the People ′ s Republic of China. SC/T9102.3—Freshwater[S].Beijing the monitoring :Standards of fishery Press 重金of ecological 属China, 指标2007. environment Part 3:[21]卫叶生海杂志媚, 吴, 2009, 永宁. 21鱼(及加3):
273-276. 工产品中的比较[J].中国食品
YE and Hai mercury -mei, contamination WU Yong -ning. on fish Comparison of lead arsenic cadmium nal of Food Hygiene , 2009, 21(3):
273-276. and fish products[J].Chinese Jour -
[22]高摄俊入量全[J]., 李卫筱生薇研究, 赵京, 2006, 玲. 200035(6年中):
750-754. 国总膳食研究———膳食铅、镉
GAO study Jun-quan, LI Xiao-wei, ZHAO Jing-ling. 2000Chinese total diet Research :The , 2006, dietary 35(lead 6750-754. and cadmium intakes[J].Journal of Hygiene [23]):
顾评价佳丽[J]., 食赵品刚工业科. 辽宁技沿, 海2012, 城市33海(鱼8)和:
63-67. 贝类中重金属含量的测定及
GU metals Jia-li, in fish ZHAO and Gang. shellfish Determination from Liaoning and safety evaluation of heavy Technology of Food Industry , 2012, 33(8):
coastal 63-67. city[J].Science and
[24]cides U. S. EPA. Available information [25]gency in Wang Office food :of A users guide[R].U. on S. assessment Environmental exposure Protection from pesti A - -
eral X, Sato T, Pesticide Xing B, Programs, et al. Health 2000.
risks of heavy metals to the gen -
Science public of the in Tianjin, Total Environment China via consumption , 2005, 350[26](1/2/3of vegetables )28-37. and fish[J].farmed Qiu Y icology fish W, Lin &Environmental from D, South Liu China J Q, et al. Bioaccumulation :
of trace metals in
Safety and , 2011, potential 74[27](3risk ):284-293. assessment[J].Ecotox - 险马分挺析军[J]., 林中炳国农学荣, 贾昌通喜报. , 再2010, 生水养26(殖5)鱼:
332-336. 体内重金属残留及食用风
MA fish Ting-jun, heavy metal LIN residues Bing-rong, and edible JIA Chang-xi. risk assessment[J].Reclaimed Chinese water farming cultural Science Bulletin , 2010, 26(5):332-336. Agri - [28]学侯, 2011.
千. 开封市饮用水源水及食鱼健康风险评价[D].开封:河南大
HOU nants Qian. and consumption Assessment of of human fish health risks posed by water contami - [29]Kaifeng 刘全评价洋, City[D].[J].付环境科学强, Kaifeng 高, 军:Henan University, from the dringking 2011.
water source in 2013, , 等. 34江苏(10)盐:
城4081-4089. 地区水产品重金属含量与安
LIU ation Yang, of heavy FU Qiang, metals GAO Jun, et al. Concentrations and safety evalu - [30]Province[J].姚清华, 颜孙Environmental in 安, 林虬, 等Science aquatic . 水产品, 2013, products 重金34属(富10of 集):
Yancheng, 规4081-4089. Jiangsu 律与风险评估[J].
福建农业学报, 2014, 29(5):
498-504. YAO and Qing-hua, YAN Sun-an, LIN Qiu, et al. Enrichment Journal risk of assessment Agricultural of Sciences heavy metal , 2014, in 29aquatic products [J].regularity Fujian [31](5):
498-504. 苏有秋机氯克农, 祁药士华的积累, 吴模辰熙式[J]., 等地质. 洪湖科技特情色报水, 产品2007, 对26湖(水及4):85-90. 沉积物中
SU cumulating Qiu-ke, QI Shi-hua, WU Chen-xi, et al. Organism productions ac -
from model of organochlorine pesticides in water and sediments and Technology Honghu Lake, Information Hubei , Province, 2007, 26, (4China ):85-90. [J].Geological Science [32]赵红[J].中霞国, 兽周
医杂志敏詹
, 2004, 勇40, 等(4. )重金:
39-41. 属对水生动物毒性的研究进展
ZHAO the Veterinary toxicity Hong-xia, Medicine of heavy ZHOU , metals Min, 2004, 40to ZHAN aquatic Yong, animals[J].et al. Research Chinese progress Journal on of
[33]Mckim (4):
39-41. accumulation J M. Physiological and toxicity of and environmental biological mechanisms chemicals in that fish[J].regulate Marine
the
Environmental Research , 1994, 16[34]Sheng :56-63.
um, biosorptive zinc, P X, and Ting capacity nickel Y P, Chen and by investigation marine J P, et al. algal Sorption of mechanisms[J].biomass of lead, :Characterization copper, cadmi J Colloid In of -
terface Sci , 2004, 275(1):
131-141. -
[35]Davis T A, Volesky B, Mucci algae[J].A. A review Water of Research the biochemistry , 2003, 37of (heavy
4311-4330.
metal biosorption by brown 18):
北渔业, 2011(7):
51-54. LIU Li, DENG Shi-ming, HUANG Journal Xiang-rong, of Hebei et Fisheries al. Of heavy , 2011(metal 51-54.
pollution in aquatic animal[J].7):[37]沈性盎研究绿, [J].马农业环境科学学报继臻, 平仙隐, 等. 褶牡蛎, 2009, 对28重金(4)属:
783-788. 的生物富集动力学特
SHEN teristics Ang-lv, Journal of of Agro-Environment bioconcentration MA Ji-zhen, of PING Science heavy Xian-yin, metals , 2009, in et 28(Crassostrea al. The kinetic 4):
783-788. plicatula charac [J].- [38]陆环境科学超华. 南, 海1995, 北部14海(域2)经济:
12-19. 水产品的重金属污染及其评价[J].海洋
LU from Chao-hua. Pollution and evaluation of heavy metals in the seafoods - tal Science the Northern , 1995, Area 14(2)of :
the 12-19. South China Sea[J].Marine Environmen - [39]于产沛学芬杂志. 松, 1994, 花江水7(系2)鱼:
96-97. 体中痕量重金属锌、铜、铅、镉的监测[J].水
YU of Songhua Pei-fen. River[J].Monitoring of trace heavy metal Zn, Cu, Pb and Cd in fish [40]乔胜英, 护蒋, 敬2007, 业, 23向
Chinese Journal of Fisheries , 1994, 7(2)状况:96-97. 资源保(1)武:
45-48. , 等. 武汉市湖泊中重金属污染[J].水
QIAO pollution Sheng -ying, JIANG Jing -ye, XIANG Wu, 23(1):
45-48. in lakes of Wuhan City[J].Water Resources et al. Protection Heavy , metals 2007,
和
庆,彭自然,张
1070-1077. 晨,等. 长三角地区池塘养殖水产品重金属含量及其健康风险评价[J].农业环境科学学报, 2017, 36(6):
HE Qing, PENG Zi-ran, ZHANG Chen, et al. Heavy metals content of pond aquaculture products in Yangtze River Delta and the health risk associated with human consumption[J].Journal of Agro -Environment Science , 2017,361070-1077. (6):
长三角地区池塘养殖水产品重金属含量及其健康风险评价
和
庆,彭自然,张
晨,杨丰源,李娟英*
(上海海洋大学水产动物遗传育种中心协同创新中心上海海洋大学海洋生态与环境学院,上海201306)摘
要:为全面了解长三角地区池塘养殖水产品重金属污染现状及食用风险,于2015年5月至11月分别在上海、江苏和浙江的
Cu 和Pb 有近60%的样点超价了其食用安全性和健康风险。实验结果表明,长三角地区水产品体内重金属Cr 和As 的残留量很低,Cu 、Pb 、Cr 和As 4种重金属的百分比都小于100%,但Cd 的占比远远超过100%,存在较大威胁。健康风险评价结果显示:部分水产标,而Cd 在所有样点都超标,且底栖类水产品中重金属的浓度高于鱼类。根据每周水产品摄入量进行食用安全性评价的结果表明,
13个养殖池塘采集了5类共13种水产品并进行了重金属含量的测定,同时根据每周可耐受摄入量(PTWI )及风险评价指标分别评
品存在食用风险,且该风险主要由重金属Cu 和Cd 所贡献;就水产品种类而言,鱼类水产品的整体健康风险低于底栖类水产品。通Cr 和As 的残留可能与养过与沉积物中重金属含量的比较及相关性分析,初步得出长三角地区养殖池塘水产品体内的重金属Cd 、殖池塘沉积物中重金属的污染有关。
关键词:重金属;养殖池塘;水产品;健康食用风险;长三角地区X503.225中图分类号:
A 文献标志码:
1672-204306-1070-08文章编号:(2017)
doi:10.11654/jaes.2016-1594
Heavy metals content of pond aquaculture products in Yangtze River Delta and the health risk associated with human consumption
HE Qing, PENG Zi-ran, ZHANG Chen, YANG Feng-yuan, LI Juan-ying *
(Shanghai Collaborative Innovation Center for Aquatic Animal Genetics and Breeding, Shanghai Ocean University, Shanghai Ocean Univer - sity College of Marine Ecology and Environment, Shanghai 201306, China )
Abstract :This study aimed to investigate the content of heavy metals in pond aquaticulture products in the Yangtze River Delta and the health risk associated with human consumption. Thirteen kinds of aquaticulture products that belong to five categories were collected from 13ponds located in Shanghai, Jiangsu and Zhejiang from May to November in 2015and analyzed for heavy metals. The results showed that in almost all samples exceeded the guideline on aquatic product. Besides, and the concentration of heavy metals in benthic was higher than those in fish. Provisional tolerable weekly intake (PTWI )and health risk assessment were then used to evaluate the food safety and the
while the levels of Cr and As in the aquaticulture products were quite low, the levels of Cu and Pb at 60%sample points and the levels of Cd health risks. The AWI/PTWIof Cu, Pb, Cr and As were found all less than 100%,but the AWI/PTWIof Cd was much more than 100%:the risk of nearly half of the aquaticulture products was found exceeded the guideline for human beings, and the risk was mainly contributed by tion of heavy metals in the sediment of the ponds.
the heavy metals of Cu and Cd. Among the studied aquaticulture species, the overall health risk of fish was lower than that of the benthic. Keywords :heavy metals ;cultured ponds ;aquaticulture products ;health risk assessment ;Yangtze River Delta
20 16- 12- 13收稿日期:
[email protected]作者简介:和庆(1990—),男,硕士生,研究方向为养殖环境中有机污染物的污染与风险研究。E-mail :
*通信作者:[email protected]李娟英E-mail :基金项目:上海海洋大学水产动物遗传育种协同创新中心(A1-2037-16-0001-12)Project supported :Shanghai Collaborative Innovation Center for Aquatic Animal Genetics and Breeding (A1-2037-16-0001-12)
The heavy metals Cd ,Cr and As in aquaticulture products from Yangtze River Delta were suggested to be closely related to the contamina -
重金属由于其毒性、生物富集性与放大性而备受殖环境关注度的提高,开展相关研究具有现实意义。本研究重点关注来自不同地表水源和不同养殖品种的养殖池塘中水产品的重金属含量,同时对水产品体内的重金属来源进行分析并计算健康风险。研究结果不仅可以为该地区池塘养殖水产品质量提供全方位、多层次的参考意见,也为合理规划该地区水产业的发展、有效控制重金属污染提供相关依据,在风险评价的基础上为该地区水产品消费提供安全指导。
关注[1-2],其污染问题已成为我国最重要的环境问题之一[3-4]。海洋、河流和养殖池塘等水体及其沉积物中的重金属可经食物链传递而富集于水生生物体内,之后进入人体损害肝、肾等内脏器官,产生潜在的三致作用[5-7]。作为终极消费者的人类,如果食用受重金属污染的水产品,健康将会受到直接威胁。近年来,重金属在水产品中的残留已成为我国环境科学和食品安全领域的研究热点[8-10]。刘平等[11]研究了北京市主要淡水
Cd 和As 均有超标;鱼体内重金属残留,发现Pb 、谢文平等[12]对广东养殖水体和罗非鱼(Oreochromis spp. )
体内的重金属进行健康风险评价,发现As 存在健康风险问题,且主要来自养殖底泥;王华全等[13]研究了湖北淡水小龙虾(Procambarus clarkii chinensis )体内的重金属含量,发现尽管水体中重金属含量低至几乎检测不出,沉积物的重金属含量符合标准,但龙虾体内重金属仍有部分超标。以上研究结果显示,我国淡水水产品目前正受到重金属污染压力,因而研究养殖产品体内的重金属含量、来源和健康风险对进一步保障水产品质量及消费水产品的人体健康安全有重要意义。长三角地区经济发展迅速、水面广阔、河湖众多
2014年包括江苏、且水产养殖业发达。据统计[14],浙江和上海的水产养殖面积达1079566hm 2,其中淡水池
塘养殖面积达47227hm 2,淡水养殖水产品总量已达是国内重要的淡水养殖区,池塘养殖水产品也已成为淡水水产品的主要来源。随着人们对水产品质量及养
1
1.1样本采集
材料与方法
根据水产品的养殖周期,该研究于2015年5月
至11月期间,分别在上海、江苏、浙江的13个养殖池塘进行了水产品采集(表1)。样品由养殖人员随机从养殖池塘中捕捞,选择商品规格基本一致的水产品,装入塑料自封袋中,再置于加有冰袋的保温箱中运回实验室,储存在-80℃ 冰箱中待测。每个养殖池塘按对角线布点法用彼德森采泥器采集5个分点的表层沉积物,混匀装入玻璃罐中,置于加有冰袋的保温箱中运回实验室,于-20℃ 冰箱中保存待测。Pb 、Cd 、Cr 和As 5种实验共测定生物样品中Cu 、
Pb 、Cd 和Cr 采用石墨炉原子吸收分重金属,其中Cu 、As 采用双道原子荧光分光光度计法测光光度法测定,
定。样品前处理及测定方法均按照国家标准[15-19]严格执行,沉积物样品消解参考《渔业生态环境监测规范
[20]
第三部分:淡水》。
1.2实验方法
4492839t ,占全国淡水养殖水产品总量的15.30%,
Table 1Basic information of sampling sites
类别Category
底栖类
Benthic
蟹类Crabs
采样点Sampling site
S1S2
鳖类Turtle 蚌类Freshwater mussel
虾类Shrimp
S3S4S5S6S7S8
鱼类Fish
S10S11S12S9
水源地Water source 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water 地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 地表Ⅳ 类水Surface class Ⅳ water
养殖品种Breeding species 扣蟹Eriocheir sinensis 扣蟹Eriocheir sinensis 鳖Trionyx Sinensis 三角帆蚌Hyriopsis cumingii 凡纳滨对虾Penaeus vannamei Boone 罗氏沼虾Macrobrachium rosenbergii 罗氏沼虾Macrobrachium rosenbergii 四脊滑螯虾Cherax quadricarinatus 草鱼Ctenopharyngodon idellus 沙塘鳢鱼Odontobutis obscurus 鲈鱼Lateolabrax maculatus 黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco
地表Ⅴ 类水Surface class Ⅴ water 中华绒螯蟹Eriocheir sinensis H.Milne-Edwards
表1养殖池塘基本信息
1.3.1世食界用卫安生全组性织评价
(WHO )、联合国粮农组织(FAO )和食品添加剂联合专家委员会(JECFA )制定了污染物intake 每周据水产品,PTWI 可耐中)受重金作为摄属食入含用量量以及安(全Provisional 性我评价国居依tolerable 民据weekly [21]。本研究根
每周水产品消费量,计算成人每周实际重金属摄入量,并与PTWI 值比较,评价其食用安全性。评价方法如下:
式中:AWI=AWI (C i Weekly × WC
intake )为成人每周实际重金属(1摄
)
入量,
mg ;C i 为水产品中重金属含量,mg ·kg - 1;WC Weekly consumption )为人均每周水产品消费量,根据2000年中国总膳食研究[22],以0.182式中:
PTWI PTWI (成为人JECFA )=PTWI制× 定成的人污染体重kg ·周- 1计。
物每周可耐受摄(2入)
量kg - 1
0.007(mg )Cu 、周可耐、·0.006,受摄入7、量,0.007Pb 、Cd ;mg 、成·Cr 人kg 、As 取值分别是3.5、0.025、-1[23];PTWI (成人)为成人每mg 体重以70kg 计。
以AWI 占PTWI (成人)的百分比即AWI/PTWI
成人)
× 100%对食用安全性进行评价,所占比例越高,1.3.2其食用安全性越低[21]不美同国(类型USEPA 污染)物健康。通过风食入险评价
途径进入人体后所引
起的健康风险包括致癌物所导致的健康风险和非致癌物所导致Cd R 、Cr 和的健康As 致风癌险[24-26]物所导致。
的健康风险模型:ci =
式中:
R ci 为重金(3)
属i 经食入途径所产生的平均个人致癌年风险,
a - 1;D i 为重金属i 经食入途径的单位体重日均暴露剂量,mg ·kg -1·
d - 1;q i 为重金属i 经食入途15径的mg 致·kg 癌强度系数,
Cd 、Cr 、As 取值分别是6.1、0.91、-1·
d -1,来自USEPA 整合的风险数据系统IRIS [27-28]
Cu )R 和;
Pb 70非为致人癌类物所导致平均寿命。ni =
-6
的健康风险模型:i (4)
式中:R ni 为重金属i 经食入途径所导致的非致癌年风d 险,a - 1;P i 为重金属i 经食入途径的调整剂量,mg ·kg -1·
- 1;D i 为重金属i 经食入途径的单位体重日均暴露剂量。
D i =
(5)
式中:m i 为成人平均每日摄入的水产品肌肉的量,根据2000年中国总膳食研究[22],以0.182kg ·周- 1计,即700.026为成kg 年·d - 1人;平C i 均为水体重产品,kg 肌肉下。
中重金属含量,mg ·
kg - 1;调整剂量P i 通过如公式计算:
P i =(6)
式kg 中:
R f D i 为重金属i 经食入途径的参考剂量,mg ·-1·d - 1,其值来自USEPA 整合的风险数据系统
IRIS )[22-23]
;A 为安全因子,本研究中取10[29]。
为比较不同种类水产品对人体健康风险的差异,假设各重金属对人体健康危害的毒性作用呈加和关系而不是协同或拮抗关系,则不同种类水产品总的健
康食用风险(R 总)
[29]:R 总2
=Σ n i R I
(7)
2.1池塘养殖结果与分析
将池塘养水殖产水品体内产品体内重金重金属含属量
含量与《农产品质
量安全无公害水产品安全要求》(GB/T18406. 4—2000)中5种重金属的限量进行比较,结果如图1A 所示。重金属Cr 和As 的比值都小于0.01,说明其含量非常
低;
Cu 和Pb 均有40%的样点比值低于1,其余60%的样点比值大于1小于10;所有样点中Cd 的比值都高于1,有些样点甚至达到了100。以上数据说明:重金属Cr 和As 导致池塘养殖水产品超标的风险较低;有近一半样点的重金属Cu 和Pb 存在超标的风险;所有水产品重金属Cd 的含量都超标,且76%的样点超出了标准值约100倍,是威胁水产品质量最主要的重金属元素。另外,计算比较底栖类水产品和鱼类体
内重金属含量的结果表明,浓度含量较高的Cu 、Pb 和Cd 在底栖类水产品体内的浓度分别是鱼类的7、
3倍和4倍左右。这可能是由于一方面大部分重金属常被水体中的悬浮颗粒物和底泥吸附,另一方面鱼虾贝等水生生物对重金属的富集能力有明显差异,且虾贝类对重金属的富集能力明显高于鱼类[30]。
为便于更好地了解水产品对重金属的生物富集效应,可以用生物-沉积物富集因子BSAF=水产品中某重金属污染物的浓度/沉积物中某重金属污染物的浓度[31]来表征,它描述的是水产品对环境中污染物的
累积BSAF 程度。由计算结果(图1B )可知,
Pb 、Cr 和As 的间,而值Cd 基的本小BSAF 于值1,较Cu 大的且都BSAF 在10值介以于上0.04~21,个别样之
点
((((
100A 101
底栖鱼类
0.0001
0.001
S1B
底栖
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10鱼类
S11
S12
S13
0.01
0.1
1001010.10.010.001
S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13
图1水产品中重金属浓度(A )及生物- 沉积物富集系数(B )
Figure 1Content of heavy metals in aquatic product (A )and the BSAF of aquatic products (B )
甚至接近100。以上数据说明所有水产品对重金属Cd 的富集能力均较强,Cu 的次之,Cr 和As 的对Pb 、
As 的比值都低于1,Cu 和Cd 都有60%左右的样点
Cr 和As 比值超过1。以上数据说明沉积物中的Pb 、含量低于限值,即没有造成养殖底泥的污染,导致水产品超标的风险较低。这与水产品体内超标重金属的种类情况相似。为了进一步验证水产品体内的重金属是否来源于养殖底泥,又对池塘养殖水产品中重金属含量与沉积物中重金属含量的相关性进行了研究(图
2B )Cr 和As 的r 值均大于0.5且P ,并分析得出Cd 、值都小于0.05,说明水产品体内的这3种重金属与养殖底泥之间存在明显的相关性。因此,可以认为水产
Cr 和As 的累积可能与养殖底泥中重金品体内Cd 、
属的污染密切相关。
2.3池塘养殖水产品食用安全性评价
富集能力都较弱。与实际测得的水产品体内重金属的
As 和Cr 都未超标,与水产品对其富集能含量相比,
Cu 有60%的样点超出了标准,力较弱相吻合;且超标
Cd 则在样点与其BSAF 值较高的样点也基本一致;所有样点中都超标,与所有样点的水产品种类及其
BSAF 值都较高有关,且超标倍数大的样点也正是其富集能力高的样点。
2.2水产品体内重金属污染物的来源分析
重金属进入池塘养殖水产品的途径主要有水产
品通过体内器官的呼吸、摄食及与水体渗透交换作用等[32-35]。水产品对重金属的积累主要受两大因素影响[36-37]:一个是水产品本身,另一个是非生物因素。根据姚清华等[30]对水产品重金属富集规律的研究,鱼类对重金属的富集因食性、栖息水层不同而存有明显差异[38],而该研究中养殖池塘水体中重金属含量很低,因此我们进一步分析了沉积物中重金属污染及其对水产品中重金属富集的影响。
将沉积物中重金属含量与《农产品质量安全无公害水产品产地环境要求》(GB/T18407. 4—2001)中Pb 、Cr 和的养殖底泥重金属含量比较可知(图2A ),
根据所检测的水产品中重金属的含量以及我国
居民每周水产品消费量,根据公式(1)计算成人每周
实际重金属摄入量(AWI ),并与PTWI (成人)比较,评
Cu 、Pb 、Cr 和As 4价其食用安全性(图3)。结果表明,种重金属的百分比都小于100%(其中Cr 和As 的低
Cu 和Pb 的在10%左右)于0.1%,,而重金属Cd 有
类样点和50%的鱼类样点超过了100%。以上数据说Pb 、Cr 和As 4种重金属的摄入量均未超过明Cu 、
77%的样点的百分比超过了100%,其中88%的底栖
A 101
底栖
鱼类
0.0001
0.001
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S13
0.01
0.1
Cu 、Pb 、Cd 、Cr 和As 的r 值分别为-0.42、0.32、-0.57、-0.58和-0.64,P 值分别为0.14、0.28、0.04、0.04和0.03100B 101
Cu
Pb
Cd
Cr
As
0.0001
0.00001
0.001
0.01
0.1
0.00010.001
0.010.1
kg -1养殖水产品重金属浓度/mg·
110100
1001010.10.010.001
底栖鱼类
S1S2S3
Cu
S4S5
Pb
S6
Cd
S7S8
Cr
S9S10As
S11S12S13
-4底栖1.5× 10-41.0× 10-45.0× 10-5
鱼类
S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13
Figure 4Health risk level of pond aquaculture products
图4池塘养殖水产品健康风险水平
成。这与水产品体内重金属Cu 和Cd 的含量较高、富集能力强的结果一致,说明长三角地区的池塘养殖水产品由于Cd 和Cu 的超标,导致该地区的水产品存在一定的食用安全风险。就水产品种类而言,鱼类的整体健康风险要低于底栖类,鱼类仅有25%的样点超标,且超标程度较低,而底栖类有55%的样点超标严重,对人体健康可能会产生一定威胁。
metal in commercial fish species from the near -shore of Zhejiang 338-344. (3):
Province[J].Journal of Zhejiang University , 2012, 39(Science Edition )
[3]夏泽惠, 王兴明, 楼巧婷, 等. 合肥市场6种淡水鱼体内Cu 、Pb 和Cd 311-315. 的分布及食用风险[J].环境科学研究, 2012, 25(3):XIA Ze-hui, WANG Xing-ming, LOU Qiao-ting, et al. Distribution and from the main market in Hefei[J].Research of Environmental Sciences , 2012, 25311-315. (3):
consumption risk assessment of Cu, Pb and Cd in six freshwater fishes
3结论
[4]蔡深文, 倪朝辉, 李云峰, 等. 长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保1351-1357. (6):
护区鱼体肌肉重金属残留调查与分析[J].中国水产科学, 2011, 18CAI Shen-wen, NI Chao-hui, LI Yun-feng, et al. Heavy metal residues in the muscle of fishes from the rare and endemic fishes national nature reserve in the upper reaches of the Yangtze River, China[J].Journal of Fishery Sciences of China , 2011, 181351-1357. (6):37-39. 环境问题[J].环境保护, 2001(4):
(1)长三角地区养殖池塘水产品体内,重金属As 和Cr 完全达标,重金属Cu 和Pb 有近一半的样点超标,超标最严重的是重金属Cd ,且底栖类水产品体内重金属浓度总体高于鱼类;通过与沉积物中重金属含量的比较以及相关性分析,可以初步得出长三角地区
Cr 和As 与养殖养殖池塘水产品体内的重金属Cd 、
环境沉积物中重金属的污染密切相关。
(2)对长三角地区养殖池塘13种水产品进行风险评价结果表明,安全性评价中所有水产品对重金属Cd 的富集能力最强;总的健康风险评价中,有接近一半样点的风险主要由重金属Cu 和Cd 所贡献,存在Cd 摄入的安全性风险。
参考文献:
[1]Bocher P, Caurant F, Miramand P, et al. Influence of the diet on the guelen archipelago, Southern Indian Ocean[J].Polar Biology , 2003, 26
[5]余刚, 黄俊, 张彭义, 等. 持久性有机污染物:倍受关注的全球性YU Gang, HUANG Jun, ZHANG Peng-yi, et al. Persistentorganic pol - ronmental Protection , 200137-39. (4):
lutants :One of the important global environmental problems[J].Envi 原[6]Luckey T D, Venugopal B. Metal toxicity in mammals. Volume 1. Physi - ologic and chemical basis for metal toxicity[J].Biochemical Society Transactions , 1977, 6819-820. (4):
[7]张东杰. 重金属危害与食品安全[M].北京:人民卫生出版社, 2011. People ′ s Medical Publishing House, 2011.
ZHANG Dong-jie. Heavy metal hazard and food safety[M].Beijing :
bioaccumulation of heavy metals in zooplankton-eating petrels at Ker -
[8]谢文平, 陈昆慈, 朱新平, 等. 珠江三角洲河网区水体及鱼体内重金1923.
1917-属含量分析与评价[J].农业环境科学学报, 2010, 29(10):XIE Wen -ping, CHEN Kun -ci, ZHU Xin -ping, et al. Evaluation on heavy metal contents in water and fishes collected from the waterway in the Pearl River Delta, South China[J].Journal of Agro-Environment Science , 2010, 291917-1923. (10):
759-767. (12):
[2]孙维萍, 刘小涯, 潘建明, 等. 浙江沿海经济鱼类体内重金属的残留, 2012, 39338-344. 水平[J].浙江大学学报(理学版)(3):
SUN Wei-ping, LIU Xiao-ya, PAN Jian -ming, et al. Levels of heavy
[9]肖明松, 王松, 鲍方印, 等. 淮河蚌埠段采样点鱼虾贝类重金属的
富集[J].环境科学研究, 2011, 24(8):
942-948. XIAO heavy Ming-song, metals in economic WANG aquatic Song, BAO animals Fang in -yin, Huaihe et al. River Enrichment segment of Bengbu sampling points[J].Research of Environmental Sciences , 2011, of [10]24黄(大长8)学学报江:
942-948. , 赵
(自然科学珍. 湛江版港), 海2007, 域海22产品(1)中:
30-36. 重金属残留及评价[J].汕头
HUANG metals in Chang-jiang, seafoods from ZHAO Zhen. Harbor[J].Assessment Journal on contents of Shantou of heavy versity (Natural Science )Zhanjiang , 2007, 22(1):
30-36. Uni -
[11]刘
调查[J].平, 环境科学周益奇, 臧, 2011, 利杰. 32北京农(7):
2062-2068. 贸市场4种鱼类体内重金属污染
LIU contamination Ping, ZHOU in four Yi -qi, kinds ZANG of fishes Li -jie. from Investigation of heavy metal in Beijing[J].Environmental Sciences , 2011, the 32(different 7):
2062-2068. farmer markets [12]谢金文属平、HCHs , 朱新、DDTs 平, 郑含光量及明, 等风. 险广评价东罗[J].非鱼环境科学养殖区水体和, 2014, 鱼35体中(12)重
:4663-4670.
XIE and and health Wen-ping, Tilapias risk assessment ZHU Xin-ping, of HCHs, ZHENG Guangdong[J].DDTs Guang-ming, and Environmental heavy metals et al. Residues Sciences in water 2014, 35(12)from :
4663-4670. fish ponds of ,
[13]王湖华全北农业科学, 沈伊亮, 2014, . 湖北53出(口9)淡:
2140-2142. 水小龙虾重金属污染监测与分析[J].
WANG metal pollution Hua-quan, Hubei SHEN exported Yi-liang. cawfish[J].Monitoring Hubei and Agricultural analysis of heavy ences , 2014, 53(of 9):
2140-2142. Sci - [14]农业农业出部版渔社业, 渔2015.
政管理局. 2015中国渔业统计年鉴[M].北京:中国
Fisheries 2015China and fishery Fishery statistical Administration yearbook[M].of the Ministry of Agriculture. [15]Press, Beijing :China Agriculture 中北京华:人2015.
中民国共质和检国出卫版生社部, 2003.
. GB/T5009.13-2003食品中铜的测定[S].
Ministry 2003Determination of Health of the copper People in ′ s food[S].Republic Beijing of China. :China GB/TZhijian 5009.13Pul —ishing 中京华:中人House, 国民质共检和2003.
of -
[16]出国版卫社生, 部2010.
. GB/5009.12-2010,食品中铅的测定[S].北
Ministry 2010, of Health of the People ′ [17]ing 中House, Determination of lead in food[S].s Republic Beijing of :China China. Zhijian GB/5009.12Pulish —- 北京华:人中民国共2010.
质和检国出卫版生社部, 2003.
. GB/T5009.15-2003食品中镉的测定[S].
Ministry 2003of Health of the People ′ s Republic of China. GB/T5009.15—[18]Pulishing Determination of cadmium in food[S].Beijing :China Zhijian 中北京华人:中民House, 国共质和检国2003.
出卫版生社部, 2003.
. GB/T5009.123-2003食品中铬的测定[S].
Ministry 2003Determination of Health of the of chromium People ′ s Republic in food [S].of China. Beijing GB/T:China 5009.123Zhijian —
[19]中砷华的测人定民[S].共和北京国卫:中生国部质. GB/T检出版5009.11社, 2003.
—2003食品中总砷及无机
Ministry 2003Determination of Health of the People ′ s Republic of China. GB/T5009. 11—Beijing :China Zhijian of Pulishing total arsenic House, and 2003.
inorganic arsenic in foods[S].[20]中范华第人3部民分:共和淡国农业水[S].北京部. SC/T9102.3:中国标准—出2007版社, 渔2007.
业生态环境监测规
Ministry 2007Code of Agriculture for of the People ′ s Republic of China. SC/T9102.3—Freshwater[S].Beijing the monitoring :Standards of fishery Press 重金of ecological 属China, 指标2007. environment Part 3:[21]卫叶生海杂志媚, 吴, 2009, 永宁. 21鱼(及加3):
273-276. 工产品中的比较[J].中国食品
YE and Hai mercury -mei, contamination WU Yong -ning. on fish Comparison of lead arsenic cadmium nal of Food Hygiene , 2009, 21(3):
273-276. and fish products[J].Chinese Jour -
[22]高摄俊入量全[J]., 李卫筱生薇研究, 赵京, 2006, 玲. 200035(6年中):
750-754. 国总膳食研究———膳食铅、镉
GAO study Jun-quan, LI Xiao-wei, ZHAO Jing-ling. 2000Chinese total diet Research :The , 2006, dietary 35(lead 6750-754. and cadmium intakes[J].Journal of Hygiene [23]):
顾评价佳丽[J]., 食赵品刚工业科. 辽宁技沿, 海2012, 城市33海(鱼8)和:
63-67. 贝类中重金属含量的测定及
GU metals Jia-li, in fish ZHAO and Gang. shellfish Determination from Liaoning and safety evaluation of heavy Technology of Food Industry , 2012, 33(8):
coastal 63-67. city[J].Science and
[24]cides U. S. EPA. Available information [25]gency in Wang Office food :of A users guide[R].U. on S. assessment Environmental exposure Protection from pesti A - -
eral X, Sato T, Pesticide Xing B, Programs, et al. Health 2000.
risks of heavy metals to the gen -
Science public of the in Tianjin, Total Environment China via consumption , 2005, 350[26](1/2/3of vegetables )28-37. and fish[J].farmed Qiu Y icology fish W, Lin &Environmental from D, South Liu China J Q, et al. Bioaccumulation :
of trace metals in
Safety and , 2011, potential 74[27](3risk ):284-293. assessment[J].Ecotox - 险马分挺析军[J]., 林中炳国农学荣, 贾昌通喜报. , 再2010, 生水养26(殖5)鱼:
332-336. 体内重金属残留及食用风
MA fish Ting-jun, heavy metal LIN residues Bing-rong, and edible JIA Chang-xi. risk assessment[J].Reclaimed Chinese water farming cultural Science Bulletin , 2010, 26(5):332-336. Agri - [28]学侯, 2011.
千. 开封市饮用水源水及食鱼健康风险评价[D].开封:河南大
HOU nants Qian. and consumption Assessment of of human fish health risks posed by water contami - [29]Kaifeng 刘全评价洋, City[D].[J].付环境科学强, Kaifeng 高, 军:Henan University, from the dringking 2011.
water source in 2013, , 等. 34江苏(10)盐:
城4081-4089. 地区水产品重金属含量与安
LIU ation Yang, of heavy FU Qiang, metals GAO Jun, et al. Concentrations and safety evalu - [30]Province[J].姚清华, 颜孙Environmental in 安, 林虬, 等Science aquatic . 水产品, 2013, products 重金34属(富10of 集):
Yancheng, 规4081-4089. Jiangsu 律与风险评估[J].
福建农业学报, 2014, 29(5):
498-504. YAO and Qing-hua, YAN Sun-an, LIN Qiu, et al. Enrichment Journal risk of assessment Agricultural of Sciences heavy metal , 2014, in 29aquatic products [J].regularity Fujian [31](5):
498-504. 苏有秋机氯克农, 祁药士华的积累, 吴模辰熙式[J]., 等地质. 洪湖科技特情色报水, 产品2007, 对26湖(水及4):85-90. 沉积物中
SU cumulating Qiu-ke, QI Shi-hua, WU Chen-xi, et al. Organism productions ac -
from model of organochlorine pesticides in water and sediments and Technology Honghu Lake, Information Hubei , Province, 2007, 26, (4China ):85-90. [J].Geological Science [32]赵红[J].中霞国, 兽周
医杂志敏詹
, 2004, 勇40, 等(4. )重金:
39-41. 属对水生动物毒性的研究进展
ZHAO the Veterinary toxicity Hong-xia, Medicine of heavy ZHOU , metals Min, 2004, 40to ZHAN aquatic Yong, animals[J].et al. Research Chinese progress Journal on of
[33]Mckim (4):
39-41. accumulation J M. Physiological and toxicity of and environmental biological mechanisms chemicals in that fish[J].regulate Marine
the
Environmental Research , 1994, 16[34]Sheng :56-63.
um, biosorptive zinc, P X, and Ting capacity nickel Y P, Chen and by investigation marine J P, et al. algal Sorption of mechanisms[J].biomass of lead, :Characterization copper, cadmi J Colloid In of -
terface Sci , 2004, 275(1):
131-141. -
[35]Davis T A, Volesky B, Mucci algae[J].A. A review Water of Research the biochemistry , 2003, 37of (heavy
4311-4330.
metal biosorption by brown 18):
北渔业, 2011(7):
51-54. LIU Li, DENG Shi-ming, HUANG Journal Xiang-rong, of Hebei et Fisheries al. Of heavy , 2011(metal 51-54.
pollution in aquatic animal[J].7):[37]沈性盎研究绿, [J].马农业环境科学学报继臻, 平仙隐, 等. 褶牡蛎, 2009, 对28重金(4)属:
783-788. 的生物富集动力学特
SHEN teristics Ang-lv, Journal of of Agro-Environment bioconcentration MA Ji-zhen, of PING Science heavy Xian-yin, metals , 2009, in et 28(Crassostrea al. The kinetic 4):
783-788. plicatula charac [J].- [38]陆环境科学超华. 南, 海1995, 北部14海(域2)经济:
12-19. 水产品的重金属污染及其评价[J].海洋
LU from Chao-hua. Pollution and evaluation of heavy metals in the seafoods - tal Science the Northern , 1995, Area 14(2)of :
the 12-19. South China Sea[J].Marine Environmen - [39]于产沛学芬杂志. 松, 1994, 花江水7(系2)鱼:
96-97. 体中痕量重金属锌、铜、铅、镉的监测[J].水
YU of Songhua Pei-fen. River[J].Monitoring of trace heavy metal Zn, Cu, Pb and Cd in fish [40]乔胜英, 护蒋, 敬2007, 业, 23向
Chinese Journal of Fisheries , 1994, 7(2)状况:96-97. 资源保(1)武:
45-48. , 等. 武汉市湖泊中重金属污染[J].水
QIAO pollution Sheng -ying, JIANG Jing -ye, XIANG Wu, 23(1):
45-48. in lakes of Wuhan City[J].Water Resources et al. Protection Heavy , metals 2007,