黃徽,朱曉玲,余婷婷,張莉,靳海濱,姚曉帆
1. 湖北省食品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院(武漢 430075);2. 湖北省食品質(zhì)量安全檢測(cè)工程技術(shù)研究中心(武漢 430075)
湖北省擁有豐富的水資源,是我國(guó)淡水漁業(yè)的主產(chǎn)區(qū)之一,長(zhǎng)期雄踞我國(guó)淡水漁業(yè)第一位,目前已有“世界水產(chǎn)看中國(guó),淡水漁業(yè)看湖北”的稱譽(yù)[1]?,F(xiàn)在已從傳統(tǒng)的“四大家魚(yú)”轉(zhuǎn)型為以小龍蝦、武昌魚(yú)、河蟹、斑點(diǎn)叉尾、龜鱉、鱖魚(yú)、黃鱔、黃顙等品種為龍頭的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。其中湖北省特色的小龍蝦產(chǎn)量占全國(guó)的57%,鱔魚(yú)產(chǎn)量占全國(guó)的45%,黃顙魚(yú)產(chǎn)量占全國(guó)的30%[2]。作為水產(chǎn)品的出口大省,2017年前11個(gè)月湖北省的水產(chǎn)品出口量為1.47萬(wàn) t,出口金額達(dá)到了1.51億美元[3]。
作為人類主要食物之一的水產(chǎn)品,其質(zhì)量問(wèn)題受到越來(lái)越多的關(guān)注[4]。水產(chǎn)品污染問(wèn)題主要包括獸藥殘留污染、微生物污染和重金屬污染等,其中重金屬污染具有高難降解性和累積性等特點(diǎn),通過(guò)食物鏈傳遞到人體,嚴(yán)重威脅人們的健康[5-8]。水產(chǎn)品的重金屬污染主要是指鉛(Pb)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、汞(Hg)以及類金屬砷(As)等生物毒性顯著的重金屬帶來(lái)的污染[9],污染源主要來(lái)自于水質(zhì)污染和土壤污染等[5],加上很多養(yǎng)殖戶一味地提升養(yǎng)殖產(chǎn)量,追求經(jīng)濟(jì)利益,飼料和魚(yú)藥的亂用也會(huì)給養(yǎng)殖環(huán)境帶來(lái)重金屬的污染[10]。近年來(lái),水產(chǎn)品中重金屬的污染已成為我國(guó)環(huán)境科學(xué)和食品安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。程國(guó)霞等[11]研究發(fā)現(xiàn)陜西省市售水產(chǎn)品中鉛、鎘分別有一定的超標(biāo)率。俞曉燁等[12]通過(guò)對(duì)杭州地區(qū)水產(chǎn)品中重金屬狀況的檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)海產(chǎn)品中有鎘超標(biāo)現(xiàn)象。鮑方印等[13]發(fā)現(xiàn)巢湖銀魚(yú)、白蝦、田螺3種水產(chǎn)動(dòng)物中有輕度的重金屬污染。謝文平等[14]研究了珠江三角洲淡水養(yǎng)殖主要水產(chǎn)品,除砷和鉻以外,尚無(wú)明顯的重金屬污染安全問(wèn)題。
前期通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查[15]發(fā)現(xiàn),大部分消費(fèi)者對(duì)湖北省水產(chǎn)品的質(zhì)量安全問(wèn)題表示不夠樂(lè)觀,認(rèn)為在水產(chǎn)品的養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中有較大的安全隱患,如養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中的環(huán)境污染問(wèn)題、不新鮮以及病死魚(yú)蝦的處置問(wèn)題等,還有一部分受訪者認(rèn)為新聞媒體報(bào)道的“避孕藥黃鱔”存在蓄意夸大,并不符合事實(shí)。因此,課題組以湖北省的主要水產(chǎn)養(yǎng)殖地區(qū)魚(yú)塘養(yǎng)殖水產(chǎn)品,以及各縣市超市、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等市售水產(chǎn)品為研究對(duì)象,分析采集水產(chǎn)品中鉛、砷、鎘、汞、鉻、鎳、錳等重金屬含量,對(duì)湖北省現(xiàn)階段水產(chǎn)品的真實(shí)質(zhì)量情況進(jìn)行摸底評(píng)估。
采集方式主要有以下2種:一是在湖北省咸寧、仙桃、潛江等地進(jìn)入養(yǎng)殖水塘采集;二是在各縣市超市、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等隨機(jī)抽取。所采集淡水產(chǎn)品主要包括四大家魚(yú)(青魚(yú)、草魚(yú)、鰱魚(yú)、鳙魚(yú))、鯽魚(yú)、武昌魚(yú)、鳊魚(yú)等,也有部分特種養(yǎng)殖產(chǎn)品,具體品種包括黃鱔、黃顙魚(yú)、龍蝦、螃蟹、翹嘴鲌等。考慮到我省居民日常消費(fèi)的水產(chǎn)品除了來(lái)自我省自主養(yǎng)殖外,還涉及外省輸入,因此此次試驗(yàn)的樣品選擇在覆蓋我省各類養(yǎng)殖方式的基礎(chǔ)上,同時(shí)結(jié)合特色養(yǎng)殖、養(yǎng)殖產(chǎn)量、日常消費(fèi)情況等因素,共采集水產(chǎn)樣品品種39種,共285批次。
依據(jù)國(guó)標(biāo)方法[16](第一法)測(cè)定鉛、砷、鎘、汞、鉻、鎳、錳等元素含量,部分樣品總砷超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限量后,利用HPLC-ICP-MS法進(jìn)行無(wú)機(jī)砷的測(cè)定[17]。在處理樣品的同時(shí),處理空白樣品和質(zhì)控樣品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)和重復(fù)性測(cè)試,用以質(zhì)量控制,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
此次試驗(yàn)在參考相關(guān)文獻(xiàn)[18-19]的基礎(chǔ)上分別采用單因子污染指數(shù)法和多因子綜合污染指數(shù)法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并進(jìn)行生物質(zhì)量評(píng)價(jià)。
單因子污染指數(shù)法,其表達(dá)式如下:
式中:Pi為單因子污染指數(shù);Ci為樣品中該因子i的實(shí)際含量;Si為該因子i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。
對(duì)于生物樣品中多種污染物的綜合污染評(píng)價(jià),采用均方根綜合指數(shù)法進(jìn)行分析,計(jì)算公式如下:
式中:PI為此生物樣品的綜合污染指數(shù);Pi為該樣品某單因子i的單因子污染指數(shù);n為評(píng)價(jià)中選取的污染物種類數(shù)。
可以根據(jù)綜合污染指數(shù)的結(jié)果將污染水平劃分為4個(gè)等級(jí):當(dāng)PI<0.2時(shí)認(rèn)為為正常水平;當(dāng)PI值在0.2~0.6之間時(shí),為微污染或輕度污染水平;PI在0.6~1.0時(shí)為污染水平;而當(dāng)PI>1.0則認(rèn)為該樣品已受到了重度污染。
2.2.1 按檢測(cè)項(xiàng)目分析
此次試驗(yàn)主要檢測(cè)水產(chǎn)品中鉛、砷、鎘、汞、鉻、鎳、錳這七種重金屬元素含量,國(guó)標(biāo)[20]規(guī)定鉛(魚(yú)類、甲殼類)最高殘留限量為0.5 mg/kg;鎘(魚(yú)類)最高殘留限量為0.1 mg/kg、甲殼類最高殘留限量為0.5 mg/kg;甲基汞(水產(chǎn)動(dòng)物及其制品(肉食性魚(yú)類及其制品除外))最高殘留限量為0.5 mg/kg、肉食性魚(yú)類及其制品最高殘留限量為1.0 mg/kg;無(wú)機(jī)砷(水產(chǎn)動(dòng)物及其制品(魚(yú)類及其制品除外))最高殘留限量為0.5 mg/kg、魚(yú)類及其制品最高殘留限量為0.1 mg/kg;鉻最高殘留限量為2.0 mg/kg;對(duì)于鎳、錳的殘留限量指標(biāo)未進(jìn)行規(guī)定。因此,此次試驗(yàn)中所測(cè)的7種元素,其中3種(鉛、鎘、鉻)可以判定,2種(總砷、總汞)無(wú)法對(duì)樣品進(jìn)行合格與否的判定,但可以作為初篩指標(biāo),2種(鎳、錳)不能判定。
表1顯示各重金屬指標(biāo)的檢出率、含量范圍、平均值等信息,從檢出含量看,不同重金屬元素在魚(yú)體肌肉中的含量不同,其中Mn含量最高,Ni、As、Cr次之,Pb、Cd、Hg含量較低,平均含量由高到低依次為Mn、Ni、As、Cr、Pb、Cd、Hg;從總體檢出率看,Pb、Cd、As、Hg、Mn的檢出率均較高,As、Hg、Mn的檢出率在85%以上,Pb、Cd的檢出率在30%以上,Cr和Ni的檢出率較低,總體檢出率由高到底依次為As、Hg、Mn、Cd、Pb、Cr、Ni。
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量指標(biāo)[20]進(jìn)行單因子評(píng)價(jià),所檢測(cè)樣品中鉛、鎘、鉻的檢出值均遠(yuǎn)小于限量標(biāo)準(zhǔn)值;總汞含量最高值為0.05 mg/kg,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)甲基汞的限量要求0.5和1.0 mg/kg;總砷的檢出最大含量為3.8 mg/kg,對(duì)超過(guò)0.1或0.5 mg/kg的部分樣品進(jìn)行進(jìn)一步的無(wú)機(jī)砷的檢測(cè),未發(fā)現(xiàn)不合格樣品[20]。
表1 各重金屬指標(biāo)檢出率、含量范圍、平均值
2.2.2 按樣品品種分析
表2列出了水產(chǎn)品種的食性、生活水層和鱗片相關(guān)信息,表3列出了各水產(chǎn)品種所檢出的重金屬含量的平均值。從表3可以看出,各品種魚(yú)體內(nèi)的Pb、Cd、Hg、Ni含量均較低;As的平均含量超過(guò)0.1 mg/kg的魚(yú)類品種有鱸魚(yú)、財(cái)魚(yú)、黃顙魚(yú)、黃鱔、刁子魚(yú)、泥鰍,其中鱸魚(yú)體內(nèi)的As平均含量最高,達(dá)2.169 mg/kg,但As的毒性取決于其形態(tài),有機(jī)砷毒性較低,而無(wú)機(jī)砷的毒性較大,一般動(dòng)物體內(nèi)的As大多為有機(jī)砷;在所檢測(cè)樣品中Cr含量最高的魚(yú)類品種為草魚(yú),其他品種的魚(yú)體內(nèi)Cr含量均較低;黃鱔和泥鰍樣品中Mn含量明顯高于其他品種的魚(yú)類。
有研究[21]表明不同魚(yú)類的重金屬污染水平從高到低依次為肉食性魚(yú)類、雜食性魚(yú)類、植物食性魚(yú)類,底層魚(yú)類大于中、上層魚(yú)類。但從此次試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,各品種魚(yú)體內(nèi)的金屬元素含量和食性、水層的相關(guān)性不明顯,這可能是魚(yú)體內(nèi)的重金屬含量除了與魚(yú)類的生活水層和食性有關(guān)外,還與樣品的養(yǎng)殖水環(huán)境和捕撈采集時(shí)的魚(yú)齡有關(guān);魚(yú)齡不同,對(duì)重金屬的富集程度也各不相同。
2.2.3 生物質(zhì)量評(píng)價(jià)
對(duì)水產(chǎn)品中鉛、鎘、鉻三種元素進(jìn)行生物質(zhì)量評(píng)價(jià),所得到的各水產(chǎn)品的單因子Pi值和綜合污染指數(shù)PI值詳見(jiàn)表4。表4顯示,除了草魚(yú)的綜合污染指數(shù)PI為0.272>0.2,為輕度污染;其他品種的PI值均遠(yuǎn)小于0.2,為正常水平。
表2 水產(chǎn)品種的食性、生活水層和鱗片相關(guān)信息
表3 不同魚(yú)類中重金屬平均含量 mg/kg
表4 水產(chǎn)品的單因子Pi值和綜合污染指數(shù)PI值
2.2.4 安全性評(píng)價(jià)
按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[20-22]中對(duì)各金屬元素的指標(biāo)要求,對(duì)此次試驗(yàn)中的樣品檢測(cè)情況進(jìn)行安全性評(píng)價(jià),所檢測(cè)樣品中鉛、鎘、鉻、汞、無(wú)機(jī)砷含量均低于相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn)要求,屬于安全食用范圍。
對(duì)于Ni和Mn元素,目前國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)均無(wú)相應(yīng)的水產(chǎn)品指標(biāo)要求,鑒于Ni的檢出率和檢出含量均較低,結(jié)合魚(yú)類及其制品的膳食暴露量,其安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低;Mn在黃鱔和泥鰍中的檢出含量相對(duì)較高,錳本身是人體的必需元素,但過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)受損[23],當(dāng)今工業(yè)上錳的使用量越來(lái)越大,很多國(guó)家已將甲基環(huán)戊二烯三羰基錳(MMT)作為汽油的抗爆劑等,錳對(duì)環(huán)境的污染也會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重,水產(chǎn)品在長(zhǎng)期的Mn污染環(huán)境下生長(zhǎng),其體內(nèi)蓄積的Mn殘留可能會(huì)對(duì)人體存在潛在危害。
水產(chǎn)品中重金屬的檢出率由高到底依次為As、Hg、Mn、Cd、Pb、Cr和Ni。平均含量由高到低依次為Mn、Ni、As、Cr、Pb、Cd和Hg。所檢測(cè)樣品中鉛、鎘、鉻的檢出值均遠(yuǎn)小于限量標(biāo)準(zhǔn)值,總汞含量最高值為0.05 mg/kg,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)甲基汞的限量要求0.5和1.0 mg/kg,雖然總砷的檢出最大含量為3.8 mg/kg,但是未發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)砷不合格樣品。部分水產(chǎn)品種中Mn的檢出含量較高,錳雖然是人體的必需微量元素,但攝入過(guò)量可能會(huì)存在潛在危害,值得重視。
從研究結(jié)果來(lái)看,各品種魚(yú)體內(nèi)的金屬元素含量和其食性、水層的相關(guān)性并不明顯,這可能是魚(yú)體內(nèi)的重金屬含量除了與魚(yú)類的生活水層和食性有關(guān)外,還與樣品的養(yǎng)殖水環(huán)境和捕撈采集時(shí)的魚(yú)齡有關(guān)。
除了草魚(yú)的綜合污染指數(shù)PI為0.272>0.2,為輕度污染,其他品種的PI值均遠(yuǎn)小于0.2,均為正常水平。
湖北省的水產(chǎn)品重金屬質(zhì)量安全狀況總體較好,但仍存在一些問(wèn)題,隨著居民生活水平的提高,水產(chǎn)品消費(fèi)量也在不斷增大,相應(yīng)的食用風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)加大。相應(yīng)監(jiān)管部門應(yīng)擴(kuò)大宣傳和培訓(xùn),提高水產(chǎn)品從業(yè)人員在養(yǎng)殖、運(yùn)輸和銷售環(huán)節(jié)中的質(zhì)量安全意識(shí),同時(shí)還應(yīng)加大對(duì)水產(chǎn)品的監(jiān)管力度,增加采樣批次和頻次,從而能夠更加準(zhǔn)確地掌握我省水產(chǎn)品的重金屬污染狀況和變化趨勢(shì),控制好水產(chǎn)品中重金屬污染問(wèn)題,讓人民吃得放心。