徐帥琳,焦清波
(1.臨汾市水利局水產(chǎn)站,山西 臨汾 041000;2.山西水產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心,山西 太原 030002)
鰱魚、鳙魚和鯉魚重金屬含量測定與污染評價
徐帥琳1,焦清波2
(1.臨汾市水利局水產(chǎn)站,山西 臨汾 041000;2.山西水產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心,山西 太原 030002)
試驗采用原子吸收光譜法(AAS)對澮河水庫中的鰱魚、鳙魚和鯉魚體內(nèi)不同組織中4種重金屬銅(Cu)、鉛(Pb)、鎘(Cd)和鉻(Cr)的含量進行了測定和污染評價。結(jié)果表明:不同重金屬在魚體組織中的富集程度不同。Cu、Pb、Cd和Cr在肝胰臟組織中的富集程度高于肌肉、鰓和椎骨組織,其中Cu在肝胰臟組織中含量最高。通過單因子污染指數(shù)分析方法測算表明,3種魚體中的Cu處于無污染水平,Pb在肝胰臟和椎骨組織中處于輕微污染水平,Cr在3種魚的肝胰臟中處于輕微污染水平。根據(jù)綜合污染指數(shù)評估顯示,3種魚處于無污染水平,但是椎骨和肝胰臟組織的綜合污染指數(shù)高于鰓和肌肉組織,而肌肉組織的綜合污染指數(shù)最低。研究表明:澮河水庫中的鰱魚、鳙魚和鯉魚受到重金屬的污染程度較小。
重金屬;鰱魚;鳙魚;鯉魚;單因子污染指數(shù);綜合污染指數(shù)
通常密度等于或大于5 g/cm3的金屬,稱之為重金屬。大部分重金屬對人體是有害的,通過接觸或食物鏈進入人體,具有蓄積性,半衰期較長,急慢性毒性反應(yīng)。有些重金屬具有致畸、致癌和致突變的作用。
隨著生活質(zhì)量的改善,水產(chǎn)品已成為人類動物性蛋白的重要來源之一。近年來中國重金屬水污染事件頻發(fā),水產(chǎn)品重金屬污染問題引起越來越多關(guān)注。評價水產(chǎn)品中重金屬污染水平對保障食品質(zhì)量安全有著重要意義。
澮河水庫是一座集灌溉、防洪為主,兼水產(chǎn)養(yǎng)殖和休閑旅游于一體的中型水庫,位于黃河流域汾河一級支流澮河干流上。水庫壩址位于曲沃縣城東10 km南澮河干流史村鎮(zhèn)西吉必村段,流域面積1 301 km2,水產(chǎn)養(yǎng)殖面積520 hm2。通過評測澮河水庫魚類重金屬污染狀況,進行水生態(tài)系統(tǒng)受污染程度評價,并掌握該水域食用魚類安全狀況。
試驗選取鰱魚、鳙魚和鯉魚3種經(jīng)濟食用魚類,對其體內(nèi)重金屬Cu、Pb、Cd和Cr含量進行分析評價,為了解澮河水庫魚類重金屬污染狀況和食用安全評價提供參考依據(jù)。
2016年8月,捕撈澮河水庫中的鰱魚、鳙魚和草魚,選取規(guī)格在1 000~1 500 g/尾的鮮活樣品各5尾作為試驗用魚。用不銹鋼剪刀和解剖刀將魚的背脊肌肉(去皮)、肝胰臟、鰓和椎骨組織分離,用去離子水沖洗表面血液和雜物,瀝干。用勻漿機分別打碎勻漿,分裝入塑料封口袋中,保存在-20℃的冰箱中。
制好的樣品自然解凍,肌肉、鰓和椎骨組織分別準確稱取2 g,肝胰臟稱取1 g,稱量精確到0.001 g,以超純水為空白對照,每種樣品稱取3個平行。分別置于微波消解罐中,加入5 ml硝酸(優(yōu)級純)過夜。第二天放入微波消解儀(型號:上海屹堯EXCEL)程序消解,自然冷卻后,取出。電熱板上120℃趕酸后,移入容量瓶中用超純水定容,混勻備用。
用原子吸收光譜儀(型號:美國瓦里安AA240Z)分別測定樣品中的Cu、Pb、Cd和Cr的含量,同時測定樣品空白及標準曲線。參照《食品安全國家標準》中的《食品中鉛的測定》(GB/T 5009.12-2010)、《食品中銅的測定》(GB/T 5009.13-2003)、《食品中鎘的測定》(GB/T 5009.15-2014)和《食品中鉻的測定》(GB/T 5009.123-2014)的要求測定,樣品中的重金屬含量計算公式如下,
式中:X——試樣中重金屬含量mg/kg;
c1——消化液中重金屬含量ng/mL;
c0——空白液中重金屬含量ng/mL;
V——消化液總體積,mL;
m——試樣質(zhì)量,g;
計算出樣品的重金屬含量,采用Excel 2013進行數(shù)據(jù)處理,取平均值作為分析結(jié)果。
采用單因子污染指數(shù)法[1]評價魚體內(nèi)的某一重金屬污染狀況。
式中:Pi為單因子污染指數(shù),Ci為樣品中該因子i的實際含量,Si為該因子i的評價標準值,采用《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害水產(chǎn)品安全要求》(GB/T 18406.4-2001)中的限值作為評價標準值詳見表1、表2。
表1 各污染因子的評價標準值
表2 單因子污染指數(shù)分級表
多種重金屬的污染水平采用均方根綜合指數(shù)法[1]分析:
式中:PI為某一生物樣品的綜合污染指數(shù);Pi為該樣品重金屬的單因子污染指數(shù);n為重金屬的種類。綜合污染指數(shù)見表3。
表3 綜合污染指數(shù)分級表
鰱魚、鳙魚和鯉魚不同組織中Cu、Pb、Cd和Cr的含量如表4所示。
由表4可見,不同重金屬在魚體組織中的富集程度不同。Cu、Pb、Cd和Cr在肝胰臟組織中的富集程度高于肌肉、鰓和椎骨組織。其中Cu在肝胰臟組織中含量最高,Pb在椎骨組織中的含量高于肌肉和鰓組織。鯉魚的肌肉和肝胰臟組織中的Pb含量略高于鳙魚和鰱魚,3種魚的椎骨組織中的Pb含量高于其它組織,鯉魚鰓和椎骨組織中的Cd含量略高于鳙魚和鰱魚,3種魚的椎骨組織中的Cd含量高于肌肉和鰓組織,鰱魚和鳙魚鰓組織中的Cr含量略高于鯉魚。
表4 鰱魚、鳙魚和鯉魚體內(nèi)不同組織中重金屬的含量(mg/kg,濕重)
3種魚肌肉組織和肝胰臟組織中的單因子污染指數(shù)大小,Pb>Cr>Cd>Cu,鰓組織表現(xiàn)為 Pb>Cr>Cd>Cu,椎骨組織表現(xiàn)為Pb>Cd>Cr>Cu。從單因子污染指數(shù)看,Pb在鯉魚肌肉組織中為輕微污染水平,鰱魚和鳙魚的肌肉組織處于無污染水平。3種魚的肝胰臟組織的Pb和Cr處于輕微污染水平,其中鳙魚中的Cd處于輕微污染水平。鳙魚和鯉魚鰓組織的Pb處于輕微污染水平。3種魚的椎骨組織中的Pb處于輕微污染水平。從綜合污染指數(shù)看,椎骨和肝胰臟組織的污染指數(shù)大于鰓和肌肉組織的,3種魚的肌肉組織綜合污染指數(shù)最低。詳見表5。
表5 鰱魚、鳙魚和鯉魚體內(nèi)不同組織中重金屬污染指數(shù)
重金屬在魚體中的富集水平受魚的品種、組織器官、暴露時間、暴露濃度和重金屬種類等因素影響[2]。3種魚中Cu、Pb、Cd和Cr在肝胰臟中的含量高。因為肝胰臟是魚的生化轉(zhuǎn)化及儲蓄中心,其組織內(nèi)可誘導(dǎo)產(chǎn)生大量束縛重金屬的金屬硫蛋白,使其成為重金屬蓄積的重要靶器官之一[3]。由于Cu是魚類必需的微量礦物質(zhì),主要參與生物酶的合成,并廣泛分布于生物組織中,而肝胰臟是合成和釋放酶類的主要場所,所以Cu的含量明顯高于其它重金屬。3種魚椎骨中的Pb含量要高于鰓和肌肉組織,因為Pb可以隨血液循環(huán)到各個部位,其中約90%的Pb以磷酸鉛的形式沉積在骨骼上。Cd積存在肝腎不易排出,所以肝胰臟組織中的含量高于其它組織。有研究表明Cr參與血糖代謝[4],所以肝胰臟組織中含量較高。綜合結(jié)果分析,3種魚肝胰臟組織中重金屬富集量最多,而肌肉組織中最少,這與劉芳芳等[5]的研究結(jié)果相一致。
按照《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害水產(chǎn)品安全要求》,通過單因子污染指數(shù)發(fā)現(xiàn)Pb和Cr的污染水平較高,這與人類生產(chǎn)活動有一定關(guān)系。肝胰臟是污染水平較高的組織,鰓和椎骨組織的Pb污染水平較高,而可食用的肌肉組織污染水平較輕微。鯉魚的肌肉和肝胰臟組織中Pb含量高于鰱魚和鳙魚,這或與鯉魚的食性有關(guān),通過較長的食物鏈富集了更多的Pb。從綜合污染指數(shù)看,相近規(guī)格的3種魚尚無受到污染。但隨著魚體的增長,水庫中污染物的持續(xù)釋放,重金屬通過生物鏈的富集作用,最終會影響到消費者。因此建議有關(guān)部門應(yīng)加強對水庫環(huán)境監(jiān)測和出庫成品魚的質(zhì)量安全檢測,從而降低食品安全風(fēng)險,保障群眾利益。
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TV62
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1004-7042(2017)10-0011-03
徐帥琳(1971-),男,2007年畢業(yè)于大連水產(chǎn)學(xué)院水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè),高級工程師。
2017-08-09;
2017-09-16