譚秀慧,吳蓓琦,殷悅,任娣,王鷺,楊洪生
1. 江蘇省淡水水產研究所(南京 210017);2. 江蘇省水產質量檢測中心(南京 210017);3. 農業(yè)農村部漁業(yè)產品質量監(jiān)督檢驗測試中心(南京)(南京 210017)
鉛是一種可能的人類致癌物,一直是環(huán)境[1-4]和人體健康[5-8]領域關注的熱點。隨著生活水平的提高,水產品成為消費者喜歡的菜籃子產品,巨大的消費市場為水產養(yǎng)殖發(fā)展創(chuàng)造了更廣闊的市場空間,水產品中鉛污染問題越來越得到重視[9-11]。研究表明[12-13],甲殼類對重金屬鉛有較強的富集能力。江晨潔等[14]對全國6省市甲殼類水產品污染情況調查發(fā)現,河蟹和梭子蟹Pb均有超標樣品,且在肝胰臟中有明顯富集。殷小琴等[15]對南通市水產品鉛含量檢測,結果發(fā)現甲殼類鉛存在超標現象,梭子蟹超標率最高,為9.1%。有調查表明[16],深圳市市售水產品鉛超標率為1.06%。覃東立等[17]對東北稻蟹微量元素含量調研發(fā)現,鉛對復合污染物風險指數貢獻率較高,是主要的風險元素之一。水體中的重金屬鉛會對水生生物體造成急性中毒、亞急性中毒和慢性中毒[18-19],研究發(fā)現,慢性鉛脅迫可降低日本沼蝦硫氧還蛋白的轉錄水平,調控熱應激蛋白系統(tǒng)基因表達量,高濃度的鉛會減少維持正常代謝菌群豐度[20],鉛對河南華溪蟹有明顯的生殖毒性[21-22]水產品中的鉛通過食物鏈進入人體后,可對人體神經、免疫和心血管等系統(tǒng)構成損傷[23]。江蘇是中華絨螯蟹養(yǎng)殖大省,養(yǎng)殖產量占全國河蟹養(yǎng)殖產量的40%以上。試驗對江蘇地區(qū)主要河蟹養(yǎng)殖區(qū)的中華絨螯蟹中的重金屬鉛殘留現狀含量進行調查,并進行膳食風險評估,為保障中華絨螯蟹質量安全提供技術支撐。
ELAN DRC-e型電感耦合等離子質譜儀(美國PerkinElmer儀器公司);Milli-Q Elix+IQ7000超純水儀(美國Millipore公司);BSA224S電子天平(德國Sartorius公司);CEM Mars6 Classic微波消解儀(美國CEM公司);EHD-24電熱消解儀(北京東航科儀儀器有限公司)。
硝酸(工藝超純,國藥集團化學試劑有限公司);過氧化氫(優(yōu)級純,國藥集團化學試劑有限公司)。
Pb標準儲備液(1 000 mg/L,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);In內標儲備液(1 000 mg/L,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);質譜調諧液(10 μg/L,美國PerkinElmer公司);GBW 10050大蝦成分分析標準物質(中國地質科學院地球物理化學勘查研究所)。
試驗所用器皿均用15%硝酸浸泡24 h以上,超純水洗凈晾干后備用。
采樣于2018—2020年9—10月,采集樣本424份,每份樣本包括同一養(yǎng)殖池塘內的20只公蟹和20只母蟹。將采集的中華絨螯蟹洗凈,去殼去鰓,取出可食部分,用絞肉機打成勻漿,放置-20 ℃冰箱中冷凍貯存?zhèn)溆谩?/p>
參考GB 5009.268—2016第一法進行測定。
1.3.1 質量控制
為保證試驗結果的可靠性和準確性,采取嚴格的質量控制。每次分析樣品時校準曲線的相關系數達到0.999以上;每批樣品做1個實驗室空白,空白值低于方法檢出限0.01 mg/kg;每批樣品測定2個基體加標,測定的加標回收率在90.7%~106.8%;每分析10個樣品,測定1次校準曲線中間質量濃度點,其測定結果與實際質量濃度值相對偏差均≤10%;每10個樣品添加1個大蝦成分分析質控樣,保證其測定值在0.20±0.05 mg/kg范圍內;測定20%的平行雙樣,且2個平行樣品測定結果的相對偏差≤20%。
采用單因子污染指數法對中華絨螯蟹Pb污染情況進行評價,單因子污染指數按式(1)計算。
式中:Pi為單因子污染指數;Ci為污染物在樣品中的平均含量;Si為該元素的評價標準。Pi<0.2表明樣品未受該因子污染;0.2≤Pi≤0.6表明樣品受到該因子輕度污染;0.6<Pi<1表明樣品受到該因子中度污染,Pi≥1表明樣品受到該因子重度污染。
依據美國國家環(huán)境保護局(U.S. Environmental Protection Agency,USEPA)于2000年提出的按人的平均體重建立的風險分析方法,運用靶標危害系數(target hazard quotients,THQ)評估人體通過食物攝取重金屬的風險程度。
式中:EFr為接觸頻率,122 d/a;EDtot為平均人壽,70 a;FIR為消化食物的比率,成人螃蟹攝入率為38.9 g/d;C為食物中重金屬含量,mg/kg;RfD為參比劑量,3.57 μg/(kg·d);BWa為平均體質量,60.6 kg;Atn為平均接觸時間,d。THQ<1時,可認為該重金屬對暴露人群沒有明顯的健康風險;THQ>1時,可認為該重金屬對暴露人群存在健康風險。
數據處理用IBM SPSS Statistics 24完成,用Graph Pad Prism 7進行繪圖。
江蘇地區(qū)中華絨螯蟹養(yǎng)殖區(qū)所采集樣品鉛含量范圍在ND(未檢出)~0.547 mg/kg,檢出率為64.9%,平均值為0.025 0 mg/kg,中位數0.015 5 mg/kg,75分位數為0.031 0 mg/kg,95分位數為0.056 9 mg/kg。GB 2762—2017[21]規(guī)定甲殼類水產動物鉛限量值為0.5 mg/kg,據此,共有2份樣品超出限量標準,超標率為0.47%,Pb含量樣本分布情況見圖1。
圖1 中華絨螯蟹不同Pb含量水平的樣本分布
各采樣地點鉛質量分數由低到高依次為淮安、宿遷、泰州、南京、揚州、鎮(zhèn)江、蘇州、鹽城、常州、南通、無錫,見表1。
表1 江蘇各采樣地點中華絨螯蟹重金屬鉛檢測結果
利用箱型圖的4分位距對異常值進行Tukey檢驗。由圖2可以看出,蘇州、無錫等地存在異常值超標現象。
圖2 江蘇不同抽樣地點中華絨螯蟹Pb含量
將采樣地點進一步劃分為蘇南、蘇中和蘇北三大區(qū)域,各地區(qū)樣品數量分別為214個、124個、86個。如圖3所示,鉛含量由大到小依次為蘇南地區(qū)>蘇中地區(qū)>蘇北地區(qū)。對3個地區(qū)中華絨螯蟹樣品中鉛含量進行Kruskal-Wallis檢驗,檢驗水準α=0.05,蘇中和蘇南地區(qū)沒有顯著性差異,而蘇北地區(qū)與二者存在顯著性差異。
圖3 江蘇不同抽樣地區(qū)中華絨螯蟹Pb含量
利用單因子污染指數計算中華絨螯蟹樣品Pb的污染指數,結果見圖4。在424份樣品中,有422份樣品處于未污染或輕度污染水平,2份樣品處于重度污染水平。說明大部分中華絨螯蟹的養(yǎng)殖環(huán)境整體良好。
圖4 單因子污染指數
運用靶標危害系數評估中華絨螯蟹對人體的健康風險,得到的風險熵范圍為3.01×10-4~3.28×10-2,均遠小于1,見圖5。說明對于一般人群來說,食用中華絨螯蟹會造成鉛的不良影響的可能性不大。
圖5 采樣點的THQ值
江蘇地區(qū)養(yǎng)殖中華絨螯蟹鉛含量范圍在ND~0.547 mg/kg,平均值為0.025 0 mg/kg,99.5%的樣品處于未污染或輕度污染水平,故江蘇地區(qū)中華絨螯蟹的養(yǎng)殖環(huán)境整體良好,這與張聰等[24]對長江流域養(yǎng)殖中華絨螯蟹中重金屬鉛的殘留情況的調查結果一致。深圳市[16]市售甲殼類水產品鉛均為清潔或輕度污染。同時試驗發(fā)現部分地區(qū)異常值存在超標現象,建議對這些地點的水體、底泥等進行檢測,以確認養(yǎng)殖環(huán)境是否收到重金屬鉛污染,必要時采取生態(tài)修復措施,以保障河蟹養(yǎng)殖環(huán)境安全,消除中華絨螯蟹食用安全隱患。
鉛污染主要來源于金屬礦的開采、冶煉及工業(yè)“三廢”,同時重金屬鉛受交通運輸影響較大[25],蘇南、蘇中地區(qū)交通運輸業(yè)發(fā)達,并且經濟發(fā)展水平越高,工業(yè)經濟增長對環(huán)境污染的影響明顯[26]。研究表明[12],Pb在中華絨螯蟹鰓、肝胰腺和肌肉中均有明顯富集,對Pb的富集系數范圍5~51,故環(huán)境中的污染物鉛進入河蟹體內富集,故中華絨螯蟹鉛含量呈現出蘇南地區(qū)>蘇中地區(qū)>蘇北地區(qū)地區(qū)分布差異。
利用THQ法對所采集的中華絨螯蟹樣品進行健康風險評價,Pb的風險值均遠小于1,說明中華絨螯蟹重金屬鉛對人體健康造成的影響不明顯。與試驗風險評估結果相一致,張聰等對黃河、遼河和長江流域附近的中華絨螯蟹蟹黃中鉛殘留情況調查,認為食用中華絨螯蟹鉛的攝入量處于安全范圍,不會對人體健康產生危害。
江蘇地區(qū)中華絨螯蟹體內重金屬鉛平均值為0.025 0 mg/kg,99.5%滿足限量要求。通過單因子污染指數分析,99.5%的樣品處于未污染或輕度污染水平,表明江蘇地區(qū)中華絨螯蟹的養(yǎng)殖環(huán)境基本良好。鉛含量分布蘇南地區(qū)>蘇中地區(qū)>蘇北地區(qū),蘇中和蘇南地區(qū)沒有顯著性差異,而蘇北地區(qū)與二者存在顯著性差異。從健康風險角度分析,THQ值均遠小于1,中華絨螯蟹重金屬鉛對人體健康造成的影響不明顯。