李 玉，馮志華，李谷祺，閻斌倫

海產(chǎn)品中重金屬Hg、Cd、Pb對人體健康的潛在風險評價

李 玉，馮志華，李谷祺，閻斌倫

(淮海工學院測繪工程學院，江蘇 連云港 222005)

測定幾種海產(chǎn)品(軟體類、甲殼類、魚類)中重金屬Hg、Cd 、Pb的含量，并運用危害商數(shù)(target hazard quotients，THQs)評價食用海產(chǎn)品對人體健康的潛在風險。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：Hg在軟體類生物中的含量范圍為0.06～1.23mg/kg，其次為魚類(0.024～1.03mg/kg)，甲殼類生物最低(未檢出～0.25mg/kg)；Cd在軟體類生物中的含量為0.18～4.02mg/kg，高于甲殼類(未檢出～0.05mg/kg)和魚類(未檢出～0.07mg/kg)；Pb含量較低，軟體類(0.04～0.23mg/kg)、甲殼類(未檢出～0.03mg/kg)、魚類(未檢出～0.07mg/kg)。Cd和Pb的危害商數(shù)說明該市場的海產(chǎn)品中這兩種金屬對人體健康不具有潛在風險，相比之下，重金屬汞在某一種魚中的危害商數(shù)可能對人體健康有潛在風險。

海產(chǎn)品；重金屬；健康風險評估；危害商數(shù)

海洋生物是沿海人群十分重要的食物來源。海洋生物口味鮮美，富含各種人體必須的微量元素、不飽和脂肪酸等營養(yǎng)成分，是人類首選的優(yōu)質(zhì)食品。有資料顯示食用魚類可以減少冠心病的發(fā)病率，還可以降低血壓、防止心臟病[1]。然而，海洋環(huán)境的污染卻使這些原本優(yōu)質(zhì)的海洋食品對食用人群產(chǎn)生了危害。 由于海洋生物獨特的生物特性，它們對環(huán)境中的重金屬有不同程度的富集作用。其中重金屬Hg、Cd、Pb已引起人們的足夠重視，因為在海洋生物的體內(nèi)這些重金屬的毒性高，通過食物鏈會傳遞到人體，研究結(jié)果已經(jīng)證明這些有毒物對人體健康會產(chǎn)生有害效應[1]。所以，海產(chǎn)品的消耗已經(jīng)成為人類暴露于各種化學污染物中的一種重要途徑[2-3]，通過飲食使人類暴露于重金屬污染物而引起的公共衛(wèi)生風險問題亟待研究和探討?，F(xiàn)已有各種方法來評價化學污染物對人體健康造成的潛在風險，稱之為健康風險評估(health risk assessment)，是綜合研究人類暴露于毒性污染中對健康的影響，其以人類為主體，評估其健康可能受外來危害因子之不同程度影響，其中建立在危害商數(shù)(target hazard quotients，THQs)基礎上的非致癌風險評價方法最具代表性，它是用一種污染物的

估計劑量和參考劑量的比值來衡量，如果比值超過安全基準值1則說明這種污染物對人體具有潛在的健康風險[4]。連云港海州灣是貝、蝦、魚類養(yǎng)殖的重要海域，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展海水水質(zhì)污染的情況逐年加重，海水和沉積物的污染必然會帶來海產(chǎn)品的污染。連云港作為沿海城市，其居民對海產(chǎn)品的食用量遠高于內(nèi)陸城市居民。本研究調(diào)查了連云港市新浦區(qū)大型農(nóng)貿(mào)市場上常見海產(chǎn)品的汞、鎘、鉛的含量狀況，以期為評價該地區(qū)人群食用海產(chǎn)品對健康帶來的潛在風險提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

所有的樣品皆于2009年購買自連云港市新浦區(qū)南市場，選擇經(jīng)濟價值高且人們比較喜歡的海產(chǎn)品，包括魚類(帶魚、小黃魚、青鱭、梭魚、鯔魚、鲬魚、藍點馬鮫魚)、軟體類(菲律賓蛤子、光滑河藍蛤、香螺、小胡桃蛤、薄莢蟶、貽貝、扇貝、牡蠣、烏賊、章魚)和甲殼類(脊尾白蝦、琵琶蝦、中國明對蝦、日本囊對蝦、三疣梭子蟹)。魚類每種采購5～10條，貝類每種采購30～50枚，甲殼類每種采購5～15只不等，所有調(diào)查樣品皆來自連云港海州灣近岸、灘涂養(yǎng)殖區(qū)或野生海域。

消解所用試劑濃硝酸、氫氟酸、高氯酸等皆為分析純。

1.2 方法

在實驗室內(nèi)，為避免樣品被玷污，取樣及碎樣等工具及器皿均先凈化處理[5]。樣品用醫(yī)用不銹鋼刀取可食用部分，用搗碎機搗碎[6]、混勻，取大約2g進行消解以待分析測定。消解方法參考文獻[7]。

測定方法：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜( ICPAES)能同時快速測定多種元素，具有檢出限低、干擾少、精度高、分析速度快等特性[8]。本實驗采用ICPAES 法測定生物體內(nèi)重金屬的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 海產(chǎn)品中重金屬含量

取軟體類、甲殼類、魚類生物可食用部分進行重金屬Hg、Pb、Cd含量的測定，結(jié)果見表1。Hg的含量(濕樣)高低次序為軟體類＞魚類＞甲殼類。軟體類生物體內(nèi)重金屬Hg的含量范圍為0.06～1.23mg/kg，平均含量為0.29mg/kg，其中在貽貝組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)Hg最高含量，最低含量則在薄莢蟶樣品中檢測到。甲殼類生物體內(nèi)重金屬Hg的含量范圍在未檢出～0.25mg/kg之間，平均含量為0.15mg/kg，其中琵琶蝦、中國明對蝦、日本囊對蝦中的Hg含量相當。魚類體內(nèi)Hg的含量范圍在0.024～1.03mg/kg之間，平均含量為0.25mg/kg，其中鲬魚為最高，藍點馬鮫魚次之，其他魚類含汞量相當。這當然和鲬魚屬沙地或泥地的底棲性魚類有關，越來越嚴重的海洋沉積環(huán)境污染導致了生物體中的重金屬含量升高。

表1 不同生物體中重金屬的含量Table 1 Contents of heavy metals in different organisms

Cd在軟體類生物中的含量比在魚類和甲殼類中高，含量范圍為0.18～4.02mg/kg，平均含量為1.28mg/kg，而在甲殼類和魚類生物體內(nèi)平均含量分別僅為0.024mg/kg和0.027mg/kg，含Cd最高的是貽貝，其次是光滑河藍蛤，在多種魚類及脊尾白蝦、三疣梭子蟹體內(nèi)未檢出。軟體類生物富集重金屬的能力已經(jīng)被很多的研究者報道[9-11]。Bustamante等[12]提出生物體內(nèi)絕大多數(shù)Cd的存在和細胞中的溶酶體及細胞溶質(zhì)蛋白有關，這兩種蛋白在生物體對Cd存儲和解毒過程中起著關鍵作用。本次調(diào)查結(jié)果顯示重金屬Cd的含量在軟體類不同物種之間差異性較大。與軟體類生物相反，Cd在魚類和甲殼類生物體中的含量變化幅度比較小，含量水平很接近，說明這種金屬在魚類和甲殼類生物組織內(nèi)的殘留不會因為物種不同或營養(yǎng)級不同有很大的變化。Tessier等[13]指出，和其他水生生物一樣，菲律賓蛤仔不能很好的調(diào)節(jié)體內(nèi)

Cd的含量而往往造成富集。本研究結(jié)果是貽貝同其他雙殼類底棲生物一樣，可能不能很好的調(diào)節(jié)機體Cd的含量水平，但監(jiān)測到的含量水平在安全標準范圍之內(nèi)。

Pb在各類生物體中含量跨度都比較小，軟體類：0.04～0.32mg/kg；甲殼類：未檢出～0.03mg/kg；魚類：未檢出～0.07mg/kg。在軟體類生物體中Pb的平均含量高于甲殼類和魚類。在3種重金屬中Pb的含量最低，和文獻[14]中報道的海洋環(huán)境中Pb處于較低的濃度水平的結(jié)果相一致。這當然得益于國家對汽油消耗中鉛含量的限制調(diào)整。

大多數(shù)金屬經(jīng)過食物鏈傳遞被生物富集的規(guī)律目前尚難以準確地掌握。Amiard-Triquet等[15]認為，在大多數(shù)情況下，生物體內(nèi)的金屬含量和其所處的營養(yǎng)級并不相關，而是取決于該物種或種群的生理特性以及金屬的生物功能，生物的攝食行為、解毒機制及代謝機理和金屬的物理化學形態(tài)對金屬的生物蓄積特性起決定作用。Cd的同化率與其在細胞質(zhì)中的比例有一定的正相關， Cd在環(huán)境中存在生物放大的可能，由于這種食物鏈放大導致的金屬在貝類生物體內(nèi)的蓄積必須引起人們的重視，尤其是在海鮮食物深受人們喜愛的沿海地區(qū)。

2.2 人體對重金屬的攝入量及對健康造成的風險

危害商數(shù)法可以指示由于暴露于污染物而對人體健康產(chǎn)生的風險水平，計算公式如下[4]：

式中：EF代表暴露頻率/(365d/年)；ED為暴露年限(70年)，等同于人類平均壽命年齡；FIR為食物攝取率，根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[4]，魚類的每人攝取量為36g/日；軟體類為每人9.8g/日；甲殼類為每人5.42g/日；c是海產(chǎn)品中金屬含量/(mg/kg)；RFD是口服參考劑量(Hg為5×10-4mg/(kg bw·d)，Cd為1×10-3mg/(kg bw·d)，Pb為4×10-3mg/(kg bw·d))；WAB表示人類的平均體質(zhì)量(60kg)；TA為非致癌源的平均暴露時間(365d/年×ED)。對一種海產(chǎn)品來說，重金屬的總危害商數(shù)(TTHQ)等于各種重金屬的危害商數(shù)之和：

要想知道人們從食物中遭受到重金屬污染物的有害程度，一個關鍵的問題是弄清楚各種污染物的飲食攝入量，這個量一定要在規(guī)定的安全范圍內(nèi)。對于重金屬Hg、Cd、Pb，世界衛(wèi)生組織(WHO)制定了一個人類暫定每周允許攝入量(provisional tolerable weekly intake，PTWI)：Hg為5μg/kg bw、Cd 為7μg/kg bw、Pb為25μg/kg bw。重金屬每周評估攝入量(estimated weekly intake，EWI)的表達式如下[16]：

表2 人類對Hg、Cd、Pb的每周評估攝入量(EWI)和危害商數(shù)(THQs)Table 2 Estimated weekly intake (EWI) of mercury, cadmium and lead and target hazard quotients (THQs) for individual metal during the consumption of seafood

由表2可知，食用海產(chǎn)品對重金屬的每周評估攝入量分別是：Hg(0～4.33μg/kg bw)、Cd(0～4.59μg/kg bw)、Pb(0～0.37μg/kg bw)，皆低于WHO制定的人類暫定每周允許攝入量。重金屬Cd和Pb的危害商數(shù)都小于1，說明食用這些海產(chǎn)品人體攝入的重金屬Cd和Pb對人體不具有潛在的健康風險。而對于重金屬Hg則值得關注，軟體類生物和甲殼類生物危害商數(shù)都小于1，食用不具有健康風險，絕大多數(shù)魚類危害商數(shù)也都比較低，但是鲬魚中汞的危害商數(shù)大于1.24，說明食用具有一定的潛在風險。目前認為海洋動物(包括無脊椎動物和魚類)富集重金屬的主要途徑是攝食。所以對于底棲生物來講，正確評價底棲環(huán)境對其富集污染物的影響是非常重要和必需的。一些海洋生物能夠根據(jù)金屬的污染程度改變自己的生化和生理狀態(tài)，從而引起同化率和吸收率的改變[17]。同時，受污染種群體內(nèi)的金屬硫蛋白濃度也大大高于未受污染的種群。

3 結(jié) 論

通過測定連云港新浦區(qū)南市場軟體生物、甲殼類生

物和魚類中重金屬汞、鎘、鉛的含量，發(fā)現(xiàn)不同生物重金屬含量不盡相同，有的相差很大，說明連云港海域生態(tài)環(huán)境和生物的生理因素對海州灣生物富集重金屬影響的重要性。從食用人群的健康角度看，人類食用本海域海產(chǎn)品對重金屬Hg、Cd、Pb的周攝入量低于國際標準，不同海產(chǎn)品中重金屬Cd和Pb的危害商數(shù)都小于1，說明通過食用這些海產(chǎn)品攝入的重金屬鎘和鉛對人體不具有潛在的健康風險。對于重金屬Hg，海州灣某些魚類的危害商數(shù)高于1，表明我國連云港一帶的海域已受到了汞的污染風險。本實驗結(jié)果向人們敲響了警鐘，在工業(yè)發(fā)展的同時，要提高全民的環(huán)保意識，保護好海洋環(huán)境，保護好水資源，否則人類的健康和生存將受到嚴重威脅。

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Potential Risks of Heavy Metals (Hg, Cd and Pb) from Seafood to Health

LI Yu，F(xiàn)ENG Zhi-hua，LI Gu-qi，YAN Bin-lun
(School of Geodesy and Geomatics Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005, China)

The contents of heavy metals including Hg, Cd and Pb in edible marine products such as molluscs, crustaceans, and fish from a local market in Lianyungang were determined to evaluate the potential risks to health on the basis of target hazard quotients (THQs). Results indicated that mercury had the highest concentration in molluscs (0.06－1.23 mg/kg), followed by fish (0.024－1.03 mg/kg), and crustaceans (less than 0.25 mg/kg). Cadmium level in molluscs was in the range of 0.18 to 4.02 mg/kg, which was higher than that in crustaceans (less than 0.05 mg/kg) and fish (less than 0.07 mg/kg). However, Pb level was generally low, which was between 0.04 mg/kg and 0.23 mg/kg in molluscs, less than 0.03 mg/kg in crustaceans, and less than 0.07 mg/kg in fish. According to the THQ values of Cd and Pb, there is no risk to health after consuming these seafoods from this market. In contrast, according to the THQ values of mercury, one kind of fish (Platycephalus indicus) has the risk to health during consumption.

seafood；heavy metal；health risk assessment；target hazard quotients (THQs)

TS254.7

A

1002-6630(2010)21-0390-04

2010-03-29

江蘇省海洋生物技術重點建設實驗室開放課題(2007HS018)；國家自然科學基金項目(40906054)

李玉(1976—)，女，講師，博士，主要從事海洋環(huán)境化學研究。E-mail：liyu241@sina.com