彭菲，尹杰，王茜，倪天皓，林軍，李娟英,*

1. 上海海洋大學(xué)海洋生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，上海 201306 2. 上海中學(xué)東校，上海 201306

長(zhǎng)期以來(lái)，水產(chǎn)品被公認(rèn)為富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素和礦物質(zhì)，作為人類重要的營(yíng)養(yǎng)與能量來(lái)源，其消費(fèi)市場(chǎng)日益擴(kuò)大，尤其遠(yuǎn)洋捕撈水產(chǎn)品因其品質(zhì)高、口味佳越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)[1]。與此同時(shí)，水產(chǎn)品的質(zhì)量也備受關(guān)注，因?yàn)樯L(zhǎng)環(huán)境中的污染物可能會(huì)在生物生長(zhǎng)的過(guò)程中在其體內(nèi)富集，從而對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)[2]。

我國(guó)是水產(chǎn)業(yè)大國(guó)，水產(chǎn)資源在全球范圍內(nèi)位處前列。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年，我國(guó)3個(gè)外海中東海年捕撈量最多(5.2×106噸)，比2015年增長(zhǎng)3.52%，而南海和黃海僅次于東海，2016年捕撈量分別為3.8×106噸和3.3×106噸[3]。東海漁場(chǎng)有長(zhǎng)江口漁場(chǎng)、溫臺(tái)漁場(chǎng)、舟山漁場(chǎng)、魚(yú)外漁場(chǎng)等，其中魚(yú)外漁場(chǎng)是中日協(xié)定漁業(yè)區(qū)域，因盛產(chǎn)小黃魚(yú)、大黃魚(yú)、鯧魚(yú)等經(jīng)濟(jì)魚(yú)類而聞名[4]，海產(chǎn)品的產(chǎn)量、種類和品質(zhì)滿足了江蘇、浙江和上海等地消費(fèi)者的需求，因此該漁場(chǎng)中海產(chǎn)品的品質(zhì)也是備受關(guān)注。

同時(shí)，魚(yú)外漁場(chǎng)地處東海中部和南北方海運(yùn)大動(dòng)脈交匯處，是一個(gè)繁忙的海上運(yùn)輸“十字路口”，頻繁的海上交通運(yùn)輸、船只燃油的泄漏及燃燒、海上交通事故如油輪的爆炸及沉沒(méi)等都會(huì)造成污染物的排放[5]；另外受黑潮暖流及其分支的影響[6]，來(lái)自中國(guó)和日本大陸的沿海城市和區(qū)域的污染也可能會(huì)輸入到該區(qū)域。這些污染物中，以重金屬(Cu、Pb、Cr、As、Cd)和PAHs最為常見(jiàn)[7]，重金屬在進(jìn)入海洋環(huán)境中后，可以在海水、懸浮顆粒、沉積物及海洋生物之間進(jìn)行遷移，并在海洋生物體內(nèi)累積[8]；PAHs由于其憎水性而大多存在于海洋沉積物中，在水體中的含量較低[9]，同時(shí)這些污染物也具有較強(qiáng)的生物累積特性，從而有可能對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)。

因此，本研究以魚(yú)外漁場(chǎng)中的海洋生物為研究對(duì)象，測(cè)定其中5種重金屬(Cu、Pb、Cr、As、Cd)和美國(guó)EPA優(yōu)先控制的16種PAHs的含量水平，分析上述污染物在海洋生物體內(nèi)的生物富集程度，并在日均攝入量的基礎(chǔ)上，計(jì)算消費(fèi)這些海產(chǎn)品可能會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果不僅有助于深入了解魚(yú)外漁場(chǎng)中海產(chǎn)品體內(nèi)污染物的含量水平，同時(shí)對(duì)魚(yú)外漁場(chǎng)海產(chǎn)品的科學(xué)合理消費(fèi)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 樣品采集

本研究于2018年2月在魚(yú)外漁場(chǎng)布設(shè)22個(gè)采樣點(diǎn)(S1～S22，圖1)，采集表層海水、沉積物及生物樣品。所有采樣點(diǎn)的表層(5 m)海水置于干凈的容量為500 mL的棕色玻璃瓶中，存放于4 ℃冰柜中保存盡快分析；同時(shí)，利用船載抓斗式采泥器在S1～S5、S9、S11、S15采集表層沉積物，并將其置于棕色玻璃瓶中，-20 ℃條件下保存至分析；生物樣品利用拖網(wǎng)采集，并用鋁箔包裹，做好標(biāo)記帶回實(shí)驗(yàn)室，儲(chǔ)存在-20 ℃條件下保存至分析。生物樣品主要包括魚(yú)類、頭足類和甲殼類三大類，其中魚(yú)類6種(鮐魚(yú)、日本海魴、綠鰭魚(yú)、竹莢魚(yú)、銀鯧、藍(lán)點(diǎn)馬鮫)、頭足類2種(魷魚(yú)、金烏賊)以及甲殼類1種(日本蟳)。所捕獲生物種類均為本研究區(qū)域主要的經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)品，生物基本信息見(jiàn)表1。

1.2 樣品前處理及測(cè)定方法

1.2.1 生物體內(nèi)重金屬和PAHs的測(cè)定

生物體內(nèi)重金屬和PAHs的處理及測(cè)定方法參照課題組前期的研究方法[5]，且同種生物選取大小相似的個(gè)體進(jìn)行測(cè)定。生物體內(nèi)重金屬預(yù)處理方法參照GB 17378.6—2007《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》。Cu、Pb和Cd含量采用TAS 990原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定；Cr含量采用GBC932plus原子吸收光譜儀測(cè)定；As含量采用AFS-9130順序注射雙道原子熒光光度計(jì)測(cè)定。生物體內(nèi)PAHs預(yù)處理方法和儀器測(cè)定方法具體為：稱取3 g冷凍干燥后的樣品，加入0.5 g用1 mol·L-1的HCl活化后的銅粉(AR，購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán))和丙酮∶正己烷(V/V=1:1)溶液150 mL (HPLC，均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán))，于65 ℃條件下索氏提取24 h并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至10 mL，然后離心去脂，通過(guò)盛有8 g中性硅膠、4 g氧化鋁和4 g無(wú)水硫酸鈉(AR，均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán))的凈化柱凈化，氮吹濃縮至1 mL待測(cè)，具體方法參照李振華[10]的研究。采用安捷倫公司氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 7890A/5975C)對(duì)樣品中16種USEPA優(yōu)先控制PAHs單體含量進(jìn)行定量測(cè)定，儀器分析條件參照本課題前期研究[5]，色譜柱為DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為氦氣，流速為1.2 mL·min-1，進(jìn)樣口溫度280 ℃，進(jìn)樣量2 μL，進(jìn)樣方式不分流，升溫程序以15 ℃·min-1的速率升至190 ℃，再以6 ℃·min-1的速率升至215 ℃，然后以20 ℃·min-1的速率升至280 ℃，保持10 min，最后以20 ℃·min-1的速率升至310 ℃，保持2 min。

圖1 魚(yú)外漁場(chǎng)采樣點(diǎn)圖Fig. 1 Descriptive sampling map of Yuwai fishing ground

表1 生物樣品基本信息Table 1 Basic information of marine organisms

續(xù)表1生物種類(拉丁名)Biological species(Latin name)采集數(shù)量Collection quantity體長(zhǎng)/cmBody length/cm體重/gBody weight/g生活水層Living water layer生活習(xí)性Living habit脂肪含量/(% dw)Fat content/(% dw)金烏賊(S. esculenta)613～23250～800晝間多活動(dòng)于中下層,夜間多活動(dòng)于中上層(More activities in the middle and lower layers during the day and more activities in the upper middle layer at night)主要生活于外海溫暖水域,趨光性強(qiáng),仔魚(yú)以端足類和其他小型甲殼類為食,稚魚(yú)期多捕食小魚(yú),成體以扇蟹、蝦姑、毛蝦等為食(Mainly living in the warm waters of the open sea, the phototaxis is strong. The larvae feed on the amphipods and other small crustaceans. The juveniles prey on small fish, and the adults feed on crabs, shrimps, and prawn)9.40

1.2.2 氮穩(wěn)定同位素的測(cè)定

將所有樣品均切成小塊，放入恒溫干燥箱80 ℃至少48 h直到達(dá)到恒重，然后放入研缽用杵磨成細(xì)粉。所有樣品的δ15N值在上海海洋大學(xué)海洋學(xué)院穩(wěn)定同位素實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀為Delta V Advantage，元素分析儀為Flash 2000 HT。δ15N的標(biāo)準(zhǔn)為N2，氮穩(wěn)定同位素的比率表示為：

(1)

式中15N/14Nsample表示組織樣品中重同位素與輕同位素的比值；15N/14Nair表示大氣中的比值，δ15N精密度<±0.15‰[11]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 食用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(1)重金屬

不同類型重金屬通過(guò)攝食途徑進(jìn)入人體后所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)包括致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)[12]。Cr、As和Cd所導(dǎo)致的致癌風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式如下：

(2)

式中：Rci為重金屬i經(jīng)食入所產(chǎn)生的平均個(gè)人致癌年風(fēng)險(xiǎn)(y-1)，Di為重金屬i經(jīng)食入的單位體重日均暴露劑量(mg·kg-1·d-1ww)；qi為重金屬i經(jīng)食入途徑的致癌強(qiáng)度系數(shù)，Cr、As、Cd取值分別是0.91、15、6.1 (mg·kg-1·d-1ww)，來(lái)自USEPA整合的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)[13]，70為人類平均壽命(y)。

Cu和Pb的非致癌風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式為：

(3)

式中：Rni為重金屬i經(jīng)食入所導(dǎo)致的非致癌年風(fēng)險(xiǎn)(y)；Pi為重金屬i經(jīng)食入的調(diào)整劑量(mg·kg-1·d-1ww)；Di為重金屬i經(jīng)食入的單位體重日均暴露劑量(mg·kg-1·d-1)。

(4)

式中：mi為成人平均每日水產(chǎn)品的攝入量(kg ww)，根據(jù)2000年中國(guó)總膳食研究，以0.182(kg·周-1ww)計(jì)，即0.026(kg·d-1ww)；Ci為水產(chǎn)品肌肉中重金屬含量(mg·kg-1ww)；70為成年人的平均體重(kg)。

調(diào)整劑量Pi的計(jì)算公式為：

(5)

式中：RfDi為水產(chǎn)品重金屬經(jīng)食入途徑的參考劑量(mg·kg-1·d-1ww)，Cu和Pb的參考劑量分別為0.005、0.0014 (mg·kg-1·d-1ww)；A為安全因子，取10。

為比較不同種類水產(chǎn)品對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)的差異，假設(shè)各重金屬對(duì)人體健康危害的毒性作用呈加和關(guān)系而不是協(xié)同或拮抗關(guān)系，則不同種類水產(chǎn)品總的健康食用風(fēng)險(xiǎn)(R總)：

(6)

式中：n為檢測(cè)的重金屬數(shù)，本文為5。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)參照國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)推薦的最大年接受風(fēng)險(xiǎn)水平5.0×10-5(y)。

(2)PAHs

根據(jù)美國(guó)USEPA(1993)規(guī)定，本研究通過(guò)16種優(yōu)控PAHs的聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)來(lái)評(píng)估海產(chǎn)品的致癌毒性[13]，即以各個(gè)單體的BaP毒性當(dāng)量因子(TEF)和濃度進(jìn)行估算BaPeq，計(jì)算公式如下：

(7)

式中：Ci為第i種PAHs同系物在水產(chǎn)品中的濃度，TEFi為第i種PAHs同系物的TEF。

消費(fèi)者通過(guò)攝食海產(chǎn)品暴露PAHs引起的增量終身致癌風(fēng)險(xiǎn)(Incremental Lifetime Cancer Risk, ILCR)，計(jì)算公式如下：

(8)

CSFingestion是致癌斜率因子，其值為7.3(mg·kg-1·d-1)；BW是人體重量，其值為70(kg)；AT是平均年齡，其值為70(y)；EF是暴露頻率，其值為365(d·y-1)；ED是暴露持續(xù)時(shí)間，其值為70(y)；IR是水產(chǎn)品攝入速率[14]，魚(yú)類是0.059(kg·d-1ww)，頭足類0.035(kg·d-1ww)，甲殼類0.049(kg·d-1ww)。本文中測(cè)得的干重濃度按照含水率折算為濕重濃度，其中魚(yú)類、頭足類、甲殼類含水率分別取70%、80%、75%。終身致癌風(fēng)險(xiǎn)ILCR參照USEPA提出的可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)值1.0×10-6。

1.3.2 生物富集因子計(jì)算

本文采用生物濃縮因子(BCF)和生物-沉積物富集因子(BSAF)反映魚(yú)外漁場(chǎng)海洋生物對(duì)海水和沉積物中重金屬和PAHs的富集情況[5]，計(jì)算公式如下：

(9)

(10)

式中：Cb,lip表示生物體內(nèi)脂肪標(biāo)化的某重金屬濃度(μg·g-1lipid weight)或∑PAHs的濃度(ng·g-1lipid weight)，Cw表示海水中重金屬平均濃度(Cu=(12±0.46) μg·L-1、Pb=(37±0.83) μg·L-1、Cr=(0.84±0.05) μg·L-1、As=(4.0±1.4) μg·L-1、Cd=(0.88±0.001) μg·L-1)或∑PAHs的平均濃度(1.03±0.25) ng·L-1；Cs,OC表示沉積物中有機(jī)碳標(biāo)化的某重金屬平均濃度(Cu=(1 063±15) μg·g-1OC weight、Pb=(2 393±17) μg·g-1OC weight、Cr=(3 710±8.1) μg·g-1OC weight、As=(150±2.3) μg·g-1OC weight、Cd=(18±0.88) μg·g-1OC weight)或∑PAHs平均濃度(41 992±238) ng·g-1OC weight，以上數(shù)據(jù)均來(lái)自本團(tuán)隊(duì)未發(fā)表數(shù)據(jù)。沉積物中有機(jī)碳含量取的是0.53%[15]。當(dāng)BCF>54 545(通過(guò)5 000 kg·L-1ww除以不同生物樣品的脂肪百分比獲得)時(shí)，表明生物體相對(duì)海水存在生物累積[16]；當(dāng)BSAF>1時(shí)，表明生物體相對(duì)沉積物發(fā)生了生物積累[17]。

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)級(jí)的計(jì)算

重金屬和PAHs還可通過(guò)食物鏈進(jìn)行物質(zhì)傳遞，通過(guò)探究生物體內(nèi)污染物濃度和其在食物鏈中所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，可判斷該物質(zhì)是否存在生物放大或生物稀釋現(xiàn)象，為判斷該物質(zhì)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)提供進(jìn)一步理論基礎(chǔ)。不同生物的營(yíng)養(yǎng)水平(trophic level, TL)可通過(guò)氮穩(wěn)定同位素法進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算公式如下：

(11)

式中：TL表示的是某種生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，δ15Nbase為生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的初級(jí)生產(chǎn)者或初級(jí)消費(fèi)者的氮穩(wěn)定性同位素比值(λ=1時(shí)，δ15Nbase為初級(jí)生產(chǎn)者的δ15N值；而λ=2時(shí)，δ15Nbase為初級(jí)消費(fèi)者的δ15N值)。本研究采用底泥的δ15N的平均值作為同位素基線值，故λ=1，δ15Nconsumer為消費(fèi)者氮穩(wěn)定同位素比值，δ15N為營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞過(guò)程中的富集值(平均值約為3.4‰)[18]。

2 結(jié)果與討論(Results and discussion)

2.1 海洋生物體內(nèi)重金屬和PAHs的污染特征

魚(yú)外漁場(chǎng)海洋生物體內(nèi)重金屬Cu、Pb、Cr、As、Cd的檢出率均較高(表2)，5種重金屬在海洋生物中的平均濃度順序?yàn)椋篊u>Pb>Cr>As>Cd。重金屬Cu在各個(gè)生物體內(nèi)的濃度遠(yuǎn)高于其他元素，這與Cu為常量元素且與生物體生長(zhǎng)發(fā)育聯(lián)系緊密有關(guān)，方杰[7]對(duì)浙江沿海海洋生物中重金屬濃度的研究也有類似的發(fā)現(xiàn)。

表2 海洋生物體內(nèi)重金屬的濃度及檢出率Table 2 Concentration and detection rate of heavy metals in marine organisms

注：海洋生物數(shù)量n=18；nd表示未檢出；濃度以干重計(jì)。

Note: The number of marine organisms is eighteen; nd means not detected; the calculated concentration is based on dry weight.

與我國(guó)《食品中污染物限量》(GB 2762—2017)[19](Pb、Cr、As、Cd參照標(biāo)準(zhǔn))和《無(wú)公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》(NY 5073—2006)[20](Cu參照標(biāo)準(zhǔn))中的限量比較(圖2)發(fā)現(xiàn)，魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)Cu、Cr和Cd未超標(biāo)；而近一半生物中As存在超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，90%生物體內(nèi)Pb的含量超標(biāo)，是威脅魚(yú)外漁場(chǎng)生物質(zhì)量最主要的因素。與南海[21]、黑海[22]、Tuscany沿海[23]相比，魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)重金屬Pb濃度偏高，這可能與采樣點(diǎn)的地理位置有關(guān)，該區(qū)域處于連接?xùn)|亞和南亞的海上航線交通要道，海上船只來(lái)往密集，Pb的污染可能與海上交通和船舶原油泄漏與燃燒密切相關(guān)[5]。

圖2 海洋生物體內(nèi)重金屬濃度水平注：每個(gè)樣品混勻后的平行樣品n=2。Fig. 2 Concentration levels of heavy metals in marine organismsNote: the number of parallel sample prepared by mixing is two.

表3 生物體內(nèi)∑PAHs的濃度 (ng·g-1 dw)Table 3 Concentration of ∑PAHs in organisms (ng·g-1 dw)

注：PAHs為多環(huán)芳烴； NAP為萘；ANY為苊烯；FLU為芴；ANA為苊；PHE為菲；ANT為蒽；FLT為熒蒽；PYR為芘；CHR為；BaA為苯并[a]蒽；BbF為苯并[b]熒蒽；BkF為苯并[k]熒蒽；BaP為苯并[a]芘；DBA為二苯并[ah]蒽；IPY為茚并[1,2,3-cd]芘；BPF為苯并[g, h, i]苝；∑PAHs為多環(huán)芳烴的總和；∑cPAHs為致癌性多環(huán)芳烴的總和；ILCR為終身致癌風(fēng)險(xiǎn)；TL為營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

Note: PAHs stands for polycyclic aromatic hydrocarbons; NAP stands for naphthalene; ANY stands for acenaphthylene; FLU stands for fluorene; ANA stands for acenaphthene; PHE stands for phenanthrene; ANT stands for anthracene; FLT stands for fluoranthene; PYR stands for pyrene; CHR stands for chrysene; BaA stands for benz[a]anthracene; BbF stands for benzo[b]fluoranthene; BkF stands for benzo[k]fluoranthene; BaP stands for benzo[a]pyrene; DBA stands for dibenz[a,h]anthracene; IPY stands for indeno[1,2,3-cd]pyrene; BPF stands for benzo[g,h,i]perylene; ∑PAHs stands for the sum of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons; ∑cPAHs stands for the sum of carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons; ILCR stands for incremental lifetime cancer risk; TL stands for trophic level.

魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)∑PAHs的濃度范圍為176～418 ng·g-1dw(表3)，平均值為283 ng·g-1dw，其中最低值銀鯧出現(xiàn)在體內(nèi)，最高值出現(xiàn)在鮐魚(yú)體內(nèi)。生物體內(nèi)∑PAHs的濃度存在魚(yú)種間差異(P<0.05)，但與生物的脂肪含量及體重沒(méi)有明顯關(guān)系(P>0.05)。與世界其他海域生物體內(nèi)PAHs濃度比較可知，魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)PAHs的污染水平較低[24-27](圖3a)。此外，魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)PAHs分布以2～3環(huán)的低環(huán)PAHs為主(圖3b)，占∑PAHs的85%～100%，且主要貢獻(xiàn)單體為NAP(表2)。低環(huán)PAHs在生物體內(nèi)累積濃度較高，這可能與頻繁的海上交通運(yùn)輸及船只燃油的泄漏有關(guān)，因?yàn)樵椭兄饕缘铜h(huán)PAHs為主[28]。最后，致癌性∑cPAHs(CHR、BaA、BbF、BkF、BaP、DBA和IPY)的濃度范圍為nd～45 ng·g-1dw，對(duì)∑PAHs的貢獻(xiàn)度為nd～14%所占比例較低。

圖3 生物體內(nèi)PAHs含量與世界其他海域的比較(a)及環(huán)數(shù)分布(b)注：PAHs含量的單位為ng·g-1 dw。Fig. 3 Comparison of PAHs concentrations of different areas (a) and distribution of 2-,3-,4-,5-,6-ring (b) in organismsNote: the unit of PAHs concentration is ng·g-1 dw.

圖4 重金屬和PAHs的生物-海水濃縮因子(BCF)和生物-沉積物富集系數(shù)(BSAF)注：BCF限值是通過(guò)5 000這一標(biāo)準(zhǔn)和藍(lán)點(diǎn)馬鮫的脂肪含量計(jì)算得來(lái)。Fig. 4 Bio-seawater concentration factor (BCF) and bio-sediment accumulation factor (BSAF) of heavy metal and PAHsNote: The BCF limit is calculated from the standard 5 000 and the fat content of the S. Niphonius.

2.2 重金屬和PAHs在海洋生物體內(nèi)的累積特性

海洋生物體內(nèi)污染物大多通過(guò)呼吸和攝食等過(guò)程在體內(nèi)蓄積。本文通過(guò)計(jì)算生物濃縮因子BCF和生物-沉積物富集因子BSAF反映魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)重金屬或PAHs的富集特征[29]。

由圖4(a)和圖4(b)可知，魚(yú)外漁場(chǎng)生物重金屬的BCF值由高到低順序?yàn)镃u>Cr>As>Cd>Pb，生物重金屬的BCF值均在限值范圍內(nèi)，說(shuō)明生物對(duì)海水中的重金屬?zèng)]有產(chǎn)生顯著的累積作用；BSAF除了魷魚(yú)和金烏賊體內(nèi)的Cu超過(guò)1以外，其他生物重金屬的值均小于1，且魷魚(yú)對(duì)沉積物中Cu的累積作用最大，這與魷魚(yú)體內(nèi)重金屬Cu濃度最高有關(guān)。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，無(wú)論是BCF還是BSAF，生物對(duì)重金屬Cu的富集能力都是最強(qiáng)的，這與實(shí)際所測(cè)的水產(chǎn)品體內(nèi)重金屬含量結(jié)果一致，即水產(chǎn)品體內(nèi)Cu濃度最高，對(duì)其富集能力最強(qiáng)。

此外，魚(yú)外漁場(chǎng)所有生物對(duì)PAHs的生物濃縮因子(BCF)數(shù)值均遠(yuǎn)小于生物脂肪標(biāo)化的累積限值(圖4(c))，且差別不大。同時(shí)，所有生物的對(duì)PAHs的BSAF值均小于1(圖4(d))，表明生物對(duì)沉積物中的PAHs富集能力也較弱。不同物種對(duì)PAHs富集能力不同，其中藍(lán)點(diǎn)馬鮫對(duì)海水和沉積物中PAHs的富集能力均較強(qiáng)，銀鯧最低。藍(lán)點(diǎn)馬鮫和銀鯧雖處于同一海域，但生活習(xí)性、攝食行為、體內(nèi)代謝以及棲息地環(huán)境等的不同導(dǎo)致對(duì)相同污染物的累積程度不同。藍(lán)點(diǎn)馬鮫[30]屬于中上層魚(yú)類，且體型較大，以中上層的小魚(yú)為食，而銀鯧[31]屬于中下層魚(yú)類，體型較小，主要以水母及浮游動(dòng)物為食。

2.3 海洋生物體內(nèi)重金屬和PAHs的食用健康風(fēng)險(xiǎn)分析

重金屬和多環(huán)芳烴的攝入除了會(huì)對(duì)生物體肝、腎等內(nèi)臟器官造成損傷，并產(chǎn)生潛在的三致作用外，也會(huì)對(duì)消費(fèi)者的身體健康產(chǎn)生潛在的風(fēng)險(xiǎn)，因此評(píng)價(jià)海產(chǎn)品體內(nèi)的重金屬和多環(huán)芳烴對(duì)人體可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)水平，可以為水產(chǎn)品質(zhì)量控制及當(dāng)?shù)鼐用竦娘嬍辰】堤峁┛茖W(xué)依據(jù)[32]。

魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)重金屬總的健康風(fēng)險(xiǎn)范圍在5.3×10-6～6.7×10-5之間(圖5(a))，最大值出現(xiàn)在綠鰭魚(yú)體內(nèi)，最小值出現(xiàn)在竹夾魚(yú)體內(nèi)，絕大多數(shù)生物的健康風(fēng)險(xiǎn)水平小于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)推薦的最大可接受水平5.0×10-5(y)，遠(yuǎn)低于長(zhǎng)三角養(yǎng)殖水產(chǎn)品體內(nèi)重金屬的總健康風(fēng)險(xiǎn)[11]、江蘇近海海產(chǎn)品總的健康風(fēng)險(xiǎn)[33]，不會(huì)導(dǎo)致明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)。雖然風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)最大的是As，但本文中的As是總量，真正產(chǎn)生致癌效應(yīng)的是無(wú)機(jī)砷，魚(yú)類等水產(chǎn)品中僅有10%的總砷是以無(wú)機(jī)砷形態(tài)存在[34]，因此As引起的實(shí)際健康風(fēng)險(xiǎn)會(huì)大大降低。

魚(yú)外漁場(chǎng)中海洋生物體內(nèi)∑PAHs導(dǎo)致的終身致癌風(fēng)險(xiǎn)(ILCR)值介于1.43×10-11(魷魚(yú))～1.66×10-8(竹莢魚(yú))之間(圖5(b))，雖然高于南海[26]海洋生物的ILCR(1.32×10-10～4.49×10-10)，但低于本課題組前期對(duì)洋山港鄰近海域海洋生物體內(nèi)的ILCR(7.26×10-9～1.47×10-5)[16]和長(zhǎng)三角養(yǎng)殖水產(chǎn)品體內(nèi)的ILCR(5.1×10-10～1.3×10-6)[12]，同時(shí)也遠(yuǎn)低于USEPA提出的可接受標(biāo)準(zhǔn)值1.0×10-6，不會(huì)導(dǎo)致明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，魚(yú)外漁場(chǎng)的生物整體處于安全水平。

2.4 海洋生物體內(nèi)重金屬和多環(huán)芳烴營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞初步分析

進(jìn)入生物體內(nèi)的重金屬和PAHs可能會(huì)在食物鏈間傳遞，生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境狀況、動(dòng)物本身的攝食習(xí)性及污染物的遷移轉(zhuǎn)化特性等都會(huì)對(duì)其生物富集產(chǎn)生重要影響[35]。魚(yú)外漁場(chǎng)海洋生物體內(nèi)重金屬Cu、Cd濃度與營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)(圖6，P<0.05)，這與李君[36]在三峽庫(kù)區(qū)發(fā)現(xiàn)的必需重金屬Cu濃度沿著食物鏈產(chǎn)生生物稀釋的現(xiàn)象一致；同時(shí)也有報(bào)道稱，Cd在水生生態(tài)系統(tǒng)中也會(huì)隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高產(chǎn)生生物稀釋現(xiàn)象[37]。同時(shí)，本研究所捕獲的生物體內(nèi)Pb、Cr、As和∑PAHs濃度和營(yíng)養(yǎng)級(jí)沒(méi)有明顯的相關(guān)性(P>0.05)，這可能是因?yàn)楹Ｑ笊矬w內(nèi)有著復(fù)雜的代謝機(jī)制，水生生物富集污染物的主要途徑是攝食行為，單純的應(yīng)用富集效率而不考慮生物體內(nèi)的代謝機(jī)制、生長(zhǎng)發(fā)育以及污染物的形態(tài)和生物有效性等因素，并不能準(zhǔn)確地有效評(píng)價(jià)其在食物鏈上的傳遞累積[38]。此外，本文中涉及的海洋生物的數(shù)量較少，營(yíng)養(yǎng)級(jí)的跨度也較小，更完整的食物鏈內(nèi)海洋生物體內(nèi)污染物的傳遞特性有待進(jìn)一步深入研究。

圖5 生物體內(nèi)重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)水平(a)及∑PAHs終身致癌風(fēng)險(xiǎn)(b)Fig. 5 Health risk levels of heavy metals (a) and incremental lifetime cancer risk of ∑PAHs (b) in organisms

圖6 生物體內(nèi)重金屬Cu、Cd濃度與營(yíng)養(yǎng)級(jí)的關(guān)系Fig. 6 Relationship between concentration of Cu, Cd and trophic level in organisms

綜上所述：

(1)魚(yú)外漁場(chǎng)生物體內(nèi)重金屬Cu、Cd和Cr均未超標(biāo)，有近一半生物的重金屬As存在超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，90%左右的生物的Pb濃度都超標(biāo)?！芇AHs的平均濃度為283 ng·g-1dw，低環(huán)PAHs(2～3環(huán))占比較大，且主要貢獻(xiàn)單體為NAP，PAHs的總體殘留水平較低。

(2)魚(yú)外漁場(chǎng)海洋生物對(duì)重金屬富集能力超過(guò)PAHs，且對(duì)Cu的富集能力最強(qiáng)。生物體內(nèi)重金屬和多環(huán)芳烴引起的健康風(fēng)險(xiǎn)不明顯，可放心食用。

(3)生物體內(nèi)重金屬Cu和Cd濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而降低，而其他重金屬和PAHs與營(yíng)養(yǎng)級(jí)的關(guān)系不明顯，考慮到重金屬和PAHs在生物體內(nèi)富集是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，不僅決定于營(yíng)養(yǎng)層次，而且受自身因素和環(huán)境因子的影響，因此，對(duì)于重金屬和PAHs的營(yíng)養(yǎng)傳遞特征還有待于進(jìn)一步深入研究。