摘要:水產品是人類攝取動物性蛋白的重要來源之一。工業(yè)的迅速發(fā)展和農藥的過量使用,導致水環(huán)境污染加劇、水產品化學污染問題日益嚴重。目前化學污染問題集中在漁藥殘留、農藥殘留、重金屬超標和有機物污染等方面。就各種化學危害因子的來源、污染途徑及危害等進行了探討,并根據我國水產品安全現狀提出應對水產品化學污染的措施與對策。
關鍵詞:水產品;化學污染;重金屬;漁藥殘留;農藥殘留
中圖分類號:S949文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)03-0560-04
Main Chemical Pollutants in Aquatic Products: A Review
DAI Wen-jin1,2,3,YANG Xiao-man3,4,CHEN Hua1,2,3,SUN Hui-li1,2,3
(1. South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301,China;
2. Key Laboratory of Marine Bio-resourses Sustainable Utilization, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;
3.Graduated University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
4. Yantai Institute of Coastal Zone Research,Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, Shandong, China;)
Abstract: Aquatic product is one of the most important sources of animal protein. With the rapid development of industry and overuse of pesticide, environmental pollution had been aggravated; and chemical pollution of aquatic products was more and more serious. At present the main issues of chemical pollution were concentrated on fishery drugs residue, pesticide residue, excessive heavy metal and other organic pollution. The sources, polluting ways and harm of several chemical hazard factors were studied. According to the present conditions of aquatic product safety, some measures and strategies to prevent the chemical pollution of aquatic product were put forward.
Key words: aquatic product; chemical pollutant; heavy metal; fishery drugs residue; pesticide residue
水產品是人類攝取動物性蛋白的重要來源之一,具有高蛋白低脂肪、營養(yǎng)均衡性好的特點,在餐桌上的地位不斷提高?,F代工業(yè)的迅速發(fā)展和大量農藥的廣泛使用,使得水生動物養(yǎng)殖和捕撈環(huán)境不斷惡化,污染了水生生物,影響水產品品質,使消費者的健康受到威脅?,F就目前水產品中主要的化學污染包括重金屬超標、農藥殘留、漁藥殘留和有機物污染等問題綜述如下。
1常見重金屬污染
因養(yǎng)殖和捕撈環(huán)境的惡化,水產品往往會受到水環(huán)境中重金屬的污染,水生生物從環(huán)境中攝取重金屬通過生物富集和食物鏈的生物放大作用,在較高級生物體內更高倍數的富集,通過食物進入人體的某些器官中積蓄而造成慢性中毒。特別是甲殼類和貝類水產品,因其底棲、濾食等生活習性,更容易積累重金屬及其他有毒物質等。水產品中常見的重金屬污染主要有砷、鉛、汞、鎘、鉻、錫等,其來源、毒性和引起的癥狀各不相同,但大多危害較大。就目前狀況而言,除通過對原材料進行危害分析和抽檢、質量控制之外,并無高效的水產品重金屬脫毒方法。因此,對各種重金屬來源、污染途徑和危害進行研究和總結顯得尤為重要。
1.1砷
砷在自然界的分布很廣,殺蟲劑、除草劑等含砷農藥,木材防腐劑,還有煤燃燒等,都會造成砷污染。環(huán)境中的砷都可以通過食物鏈在水生生物體內富集,水生生物對砷有很強的富集能力,長期食用砷污染的水產品會導致砷在人體內蓄積,造成慢性或急性中毒。慢性中毒表現為疲勞、乏力、心悸、驚厥;急性中毒表現為口腔有金屬味,口、咽、食道有燒灼感,惡心、劇烈嘔吐、腹瀉,體溫和血壓下降,重癥病人煩躁不安,四肢疼痛。砷還能引起皮膚損傷,出現角質化、蛻皮、脫發(fā)、色素沉積等,有時會誘發(fā)惡性腫瘤[1-3]。
1.2鉛
環(huán)境中的鉛來源于蓄電池、彈藥、焊料、顏料、管道、黃銅制品、采礦場等。通過雨水沖刷、廢水排放等各種途徑轉移到水體中的鉛,又對水生生物產生了污染。食用受污染的水產品會使鉛進入到人體,人體中的鉛通過與多種酶結合從而干擾有機體多方面的生理活動,對全身器官產生危害,特別是對人體神經系統(tǒng)、血液和心血管系統(tǒng)等造成損害[1,2,4]。無機鉛干擾血紅蛋白的重要組成部分與亞鐵血紅素合成酶,導致貧血癥。金屬鉛可引起神經細胞壞死、髓鞘退化,還可以引起由于腦脊髓液壓力升高而導致的腦血管損傷[5]。有機鉛化合物容易通過上皮組織大量吸收,導致腦部疾病和孩童智力損傷。
1.3汞
汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠的廢水排放,含汞顏料和農藥的使用也是汞污染的來源。水環(huán)境中的無機汞可被厭氧生物轉化為毒性強的甲基汞,甲基汞具有脂溶性,可被微生物吸收積累并轉入食物鏈對人體產生危害,在1986年美國所報道的10個污染最嚴重的地區(qū),受汞污染的水產品樣本中甲基汞含量占汞總含量的78%~98%。甲基汞可以透過血腦屏障,對中樞神經系統(tǒng)產生損害,導致神經受損或肌肉運動不協調、顫栗、癲癇發(fā)作等,也會造成腎損傷[6];甲基汞對發(fā)育中的胚胎和幼兒的神經系統(tǒng)危害更大[4,7],孕婦和幼兒等敏感人群應該避免食用甲基汞含量高的水產品。
1.4鎘
在日本,鎘污染事件曾造成過轟動一時的“痛痛病”。鎘污染嚴重的地區(qū),鎘會取代鈣元素在人體骨骼中積累,肝腎中也會富集鎘。鎘污染來源于固體垃圾、污水污泥、磷酸鹽化肥、電鍍和鍍鋅產品、采礦廢水(特別是鋅礦)等。攝入人體內的鎘在體內半衰期可能長達30年[4],在骨骼、肝、腎、脾、胰等器官中都會有蓄積。鎘與含羥基、氨基、巰基的蛋白質分子結合,能使許多酶系統(tǒng)受到抑制,從而影響肝、腎器官中酶系統(tǒng)的正常功能,使組織代謝產生障礙,對人體有“三致”(致癌、致畸、致突變)毒性[1,8]。鎘中毒會出現高血壓、心血管疾病,出血性腸胃炎以及肝、腎壞死等病癥。
1.5鉻
鉻污染主要源于電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻以Cr3+和Cr6+形式存在。六價鉻主要存在于水中,是各種水生生物的主要污染源。鉻是人體必需的微量元素,但過多的鉻在體內蓄積會對人體健康有害,會引發(fā)口角潰爛、腹瀉、消化紊亂、過敏性皮炎和急性腎衰竭等病癥[1,4]。同時鉻也是一種有致癌致突變作用的物質。
1.6錫
有機錫是人工合成物質,廣泛用于聚氯乙烯塑料穩(wěn)定劑,也可用于農業(yè)殺菌劑、油漆、船舶及水產養(yǎng)殖網上抗生物附著涂料、防鼠劑等。有機錫化合物對人類皮膚、黏膜、消化道有強烈刺激作用,可引起腹瀉、腸炎、肝膽損傷、胸腺萎縮、大腦灰白質髓部水腫和紅血球減少等,嚴重時會導致死亡[9]。海洋生物對有機錫的富集作用強,可達到環(huán)境濃度的
5 000~10 000倍[4],在環(huán)境濃度很低的情況下,就能引起海洋生物蓄積性中毒、致畸,危害神經傳遞系統(tǒng)[10]。但目前有機錫的危害性尚未得到重視,我國國標中尚未對水產品中的錫含量提出限量標準。
水生生物由于其攝食和生活習性不同,對不同重金屬的蓄積能力也不同,水產品中部分藻類、甲殼類和貝類等重金屬蓄積能力較強,重金屬含量易超標,而目前除了通過抽樣檢測來對原材料進行挑選外,并無高效的水產品重金屬脫毒方法??刂浦亟饘傥廴驹?、保障水產養(yǎng)殖和捕撈環(huán)境的安全,是解決水產品重金屬超標的根本途徑。
2漁藥殘留
我國是世界上最大的水產品養(yǎng)殖國,海水養(yǎng)殖產量約占全球海水養(yǎng)殖總產量的80%以上。我國沿海重要的海水養(yǎng)殖區(qū)分布于沿海港灣和河口附近水域,這些水域也往往是沿海陸源污染物和海上排污的場所。內陸?zhàn)B殖水域包括江河、湖泊、池塘、水庫、沼澤、濕地等。由于富營養(yǎng)物質的流入、含有機農藥的農業(yè)污水的匯集和養(yǎng)殖自身產生的污染導致漁業(yè)環(huán)境的惡化,水域生物受到病原肆虐、養(yǎng)殖生物抵抗力低等威脅,為了防病治病,漁藥被大量使用。2001年來我國出口水產品頻頻被進口國檢出氯霉素殘留,歐盟于2002年1月31日禁止從中國進口動物源產品,同年1~6月,我國水產品對歐盟出口量和出口額比2001年同期分別下降70.8%和73.0%[11]。2001~2005年歐盟從我國進口的水產品中多次檢出氯霉素殘留,此事件使我國水產品出口受挫,造成了巨大的經濟損失。漁藥殘留事關水產品質量安全,嚴重影響著水產品市場競爭力和我國水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。
漁藥在水產動物體內代謝不完全或在生物體內積累時,水產品的可食部分保留有藥物母體、代謝物以及與藥物有關的雜質就產生了漁藥殘留。漁藥大致分為消毒劑、殺蟲劑、抗生素、磺胺類、呋喃類和激素類等,其中,應重點受到控制的有目前人類臨床應用的抗菌藥物和高毒、高殘留及有“三致”毒性的藥物[12]?!稛o公害食品 漁用藥物使用準則》規(guī)定高毒、高殘留或具有“三致”毒性的漁藥,對水域環(huán)境有嚴重破壞又難以修復的漁藥嚴禁使用;嚴禁向養(yǎng)殖水域潑灑抗生素,嚴禁將新近開發(fā)的人用新藥作為漁藥主要或次要成分使用。我國農業(yè)行業(yè)標準NY 5070-2002《無公害食品 水產品中漁藥殘留限量》規(guī)定水產品不得檢出氯霉素、呋喃唑酮、己烯雌酚、喹乙醇。
在水產動物體內的殘留漁藥,可以通過食用進入人體,抗菌藥物會誘導人體產生某些耐藥性菌株,給臨床上感染性疾病的治療帶來困難;激素類藥物的殘留會造成人類生理功能紊亂,干擾內分泌、免疫和神經系統(tǒng)等;青霉素、四環(huán)素、磺胺類及某些氨基糖苷類抗生素等容易使易感個體產生過敏反應[4]。長期攝入含殘留漁藥的水產品,藥物在體內蓄積達到一定濃度后,會對人體產生毒副作用,導致體內器官的功能紊亂、病變,致畸、致癌、致突變等[13],危及人體健康。
造成漁藥殘留主要原因有:使用未經批準的藥物或禁止使用的藥物、不正確使用或濫用藥物、不遵守漁藥休藥期規(guī)定,水產品及其加工制品受到藥物污染或儲存運輸方法不當等。加強漁藥市場監(jiān)管,合理科學地使用符合要求的漁藥產品是減少漁藥殘留的最根本途徑,建立和完善漁藥殘留檢測體系是有效控制漁藥殘留的有力措施。
3農藥殘留
我國作為農業(yè)大國,農藥生產和使用的規(guī)模巨大,生產和使用量居世界第二位[14],但其真正利用率僅為10%~20%[15]?;瘜W農藥在控制害蟲,保證農、林、果蔬豐收方面起到了巨大的作用,但長期過量及不合理的使用導致大量農藥從土壤遷移到養(yǎng)殖或捕撈水域中,進而在水產生物體內富集[16]。農藥很容易通過食物鏈富集在水生動物體內,富集倍數可達數萬倍,食用受污染的水產品使農藥在人體積累,達到一定程度后就會對機體產生明顯的毒害作用,包括急性毒性、慢性毒性和“三致”毒性。水產品中最常見的殘留農藥有機氯類農藥,包括DDT及其衍生物、艾氏劑、氯丹、狄氏劑、六氯苯、滅蟻靈等。有機氯類農藥普遍具有較穩(wěn)定、高殘留性和高毒性特點,如DDT及其代謝產物半衰期在20年以上,在水產生物體內能富集到較高濃度,而較低濃度水平的DDT就會抑制心肌酶活性、導致肝細胞死亡或解體等;氯丹曾作為殺白蟻的特效藥被廣泛使用[4],導致其在環(huán)境中廣泛分布和持續(xù)存在,氯丹對神經系統(tǒng)有刺激作用,也會影響免疫系統(tǒng),有致癌性。
水產品農藥殘留嚴重危害消費者健康,影響水產業(yè)及水產貿易的發(fā)展,目前已經有許多針對農藥等有毒化學品制定的國際公約和法規(guī),這些公約和法規(guī)的制定和推行對保護環(huán)境,合理科學使用農藥,控制水產品農藥殘留起到了積極作用。
4其他化學污染
水產品也會受到其他一些化學污染危害,如多氯聯苯(PCBs)、二噁英(PCDDs、PCDFs)、多環(huán)芳烴類化合物(PAHs)等。許多研究表明,含脂食物包括水產品和肉制品等,是這些有機污染物進入人體的主要來源[17]。PCBs類化合物曾被用于工業(yè)中的液體載熱劑、電子變壓器、電容器、涂料添加劑、無碳復寫紙及塑料等[4]。20世紀70年代逐漸停止使用,
PCBs降解速度慢,因此在環(huán)境中一直持續(xù)存在。PCBs是脂溶性污染物,攝入含脂肪較多的水產品時可能導致PCBs進入人體,可能造成癌變、幼兒神經性能缺失等。
二噁英是工業(yè)生產中向環(huán)境釋放,或因環(huán)境因素分解變質所產生的有毒持續(xù)環(huán)境污染物,主要是在燃燒垃圾或生產殺蟲劑及其他氯化物時產生的。二噁英有致癌、免疫及生理毒性,化學性質也極其穩(wěn)定,進入人體后易積累在脂肪部位無法分解,在人體內累積時間長,如果人體受到污染,極難排出,只有減少攝入量才能避免累積效應[18]。
多環(huán)芳烴是廣泛存在于環(huán)境中的致癌性有機物,石油、煤炭等化石燃料及木材、煙草等有機物的不完全燃燒等都可產生多環(huán)芳烴,常見的有芘和苯并芘等。多環(huán)芳烴在環(huán)境中的廣泛分布也使得其成為水生生物中廣泛分布的污染物,可能給人類引起嚴重的潛在危害。如來源于煙熏食品、污染水體等中的苯并芘可殘留于消化道內,促使生長激素和磺胺類藥物殘留于肝、腎和肌肉中,誘發(fā)胃癌、消化道癌等,冰島居民常食用熏制水產品和肉制品,其胃癌發(fā)生率居世界第三位[2,4]。
5結語
目前食品安全已經成為世界性的問題。食品安全不僅關系著民眾的身心健康,同時也是影響國家經濟和國際經貿的重要問題。雖然國民對食品污染問題的認識不斷加深,對食品安全問題的重視程度也在不斷提高,但為了農產品和水產品增收,使用劇毒農藥和濫用漁藥的情況還是經常發(fā)生。水產品相關質量安全管理和監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展和完善跟不上工業(yè)化發(fā)展和環(huán)境污染的速度,也導致一些受到重金屬和其他化學物質污染的水產品流向市場,危害消費者健康安全,造成人們對水產品安全的信任危機,影響水產及其加工行業(yè)的健康發(fā)展。
預防和控制水產品中的化學污染,要從根本上控制或消除污染源開始,科學合理地使用農藥和漁藥,加強環(huán)境保護力度,加快城市垃圾處理能力、工業(yè)污水處理的建設等;制度上,要制定和完善食品安全法規(guī)和食品安全標準體系,明確食品安全監(jiān)管體系,明確水產品安全生產鏈上各個環(huán)節(jié)的法律義務和責任;科學研究方面,加大對水產品安全領域的研究投入,加強水產品安全控制技術的風險性評估分析和研究;此外,加強宣傳,提高全民食品安全意識也是解決水產品安全問題所必須推進的工作。
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