饒澤昌

（南昌大學(xué)撫州醫(yī)學(xué)院，江西 撫州 344000）

多環(huán)芳烴（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs），又稱為多環(huán)芳香烴、多環(huán)芳香族碳氫化合物，是由2 個或以上苯環(huán)稠和而成的親油性芳香型化合物。水溶性很低，通常以混合物的形式廣泛存在于空氣、土壤、水、沉積物和生物群中，是重要的環(huán)境和食品污染物，其對環(huán)境和人類健康的有害影響引起了廣泛關(guān)注。

PAHs 是最早被發(fā)現(xiàn)、研究最多及分布范圍最廣、總體數(shù)量最多樣以及與人類身體接觸頻率最高的環(huán)境致癌物質(zhì)，可在環(huán)境中積累，污染水、空氣和土壤，進而進入食物鏈。目前發(fā)現(xiàn)的致癌性PAHs 及其衍生物已經(jīng)超過400 種，每年排放到大氣中的PAHs 有幾十萬t。

近30 年，我國工業(yè)發(fā)展迅猛，城市化進程加快，機動車保有量大增，導(dǎo)致PAHs 污染日趨嚴重，嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境及生物體的安全。隨著經(jīng)濟快速增長，我國水產(chǎn)品產(chǎn)量連續(xù)20 多年穩(wěn)居世界第一。魚類味道鮮美，營養(yǎng)豐富，深受人們喜愛，水環(huán)境中的PAHs 很容易進入魚體，從而成為人體攝取PAHs 的來源之一。針對PAHs 的污染狀況，許多國家和地區(qū)通過檢測魚體內(nèi)PAHs 的含量水平，進而分析其對人體健康的影響。

1 魚類PAHs 污染狀況

1.1 魚體內(nèi)PAHs 含量標(biāo)準(zhǔn)

截至目前，美國食品和藥物管理局尚未制定食品中PAHs 含量的標(biāo)準(zhǔn)，但美國國家環(huán)境保護局要求飲用水中PAHs 的最高質(zhì)量濃度為0.2 μg/L，我國規(guī)定苯并[a]芘在飲用水中的質(zhì)量濃度應(yīng)小于0.01 μg/L。

1.2 魚體采樣部位

研究者一般選取鮮魚的背部肌肉，也有人選用魚胸腔兩側(cè)肌肉、魚鰓、魚腦、肝臟、腎臟、魚泡、魚卵，或制備成可食部魚糜、全魚魚粉等。研究結(jié)果提示，魚內(nèi)臟PAHs 濃度比肌肉高得多

1.3 魚體PAHs 含量單位

不同研究者表示，PAHs 含量有多種單位：ng/g、μg/kg、mg/kg 等；取材標(biāo)本又有干質(zhì)量（dry weight,dw）、濕質(zhì)量（wet weight,ww）之別。為直觀顯示、方便對比，本文對相關(guān)文獻中PAHs 含量單位統(tǒng)一換算成“ng/g（干質(zhì)量）（ng/g dw）”。換算方法：1 ng/g=1 μg/kg=10mg/kg；1ng/g（干質(zhì)量）=0.2 ng/g（濕質(zhì)量）（ng/g ww）（鮮魚含水量約為74.2%～79.3%、73.2%～86.6%，為方便計算，除原始數(shù)據(jù)外，鮮魚含水量取均值80%）。

1.4 魚體PAHs 含量

研究發(fā)現(xiàn)，全世界魚類中均可檢測到PAHs，但含量差別較大，國內(nèi)外部分魚體內(nèi)PAHs 含量見表1。

由表1 可見，魚體內(nèi)PAHs 含量（ng/g）（dw）最低值為2.55，最高值為42 492.85，相差達16 664倍，原因可能為：不同水體污染程度不同、魚來源地不同、采樣時間不同、魚種差異、魚的生態(tài)位差異、測定方法差異等，這導(dǎo)致很難形成明確的共識。

表1 國內(nèi)外部分魚類體內(nèi)PAHs 含量

續(xù)表

1.5 魚體內(nèi)PAHs 的來源

PAHs 來源一般分為天然源和人為源。天然源包括微生物、藻類、水生生物、植物等的生物合成以及森林、草原的天然火災(zāi)及火山活動等，所占比例很?。蝗藶樵窗ń煌ㄟ\輸污染源、生活污染源、化學(xué)工業(yè)污染源等。通過污染來源分析，提示魚體PAHs 的主要來源為：木材、煤炭燃燒、石油排放、混合源，以及船舶燃油泄漏、工業(yè)污水排放等。

2 魚體內(nèi)PAHs 生物累積

魚類通過呼吸、食物、沉淀物、懸浮顆粒物的攝入，以及魚鰓、魚皮從水體直接吸收并在體內(nèi)累積PAHs。魚體內(nèi)PAHs 的生物累積受到每種PAHs 同系物的辛醇/水分配系數(shù)、環(huán)境介質(zhì)中的濃度、生物利用度以及PAHs 的凈化/排泄等影響。

王汨發(fā)現(xiàn)魚體內(nèi)PAHs 累積程度與其水環(huán)境中的背景濃度相一致；李海燕認為，魚肉中PAHs的含量與沉積物中PAHs 含量變化趨勢基本一致，提示魚類PAHs 的含量受到其外界環(huán)境污染程度的影響；但王彤彤發(fā)現(xiàn)，PAHs 在斑馬魚體內(nèi)不具有明顯富集性，劉海新得出魚體內(nèi)PAHs 蓄積與水體中PAHs 濃度無顯著相關(guān)的結(jié)果。說明水體、沉積物中PAHs 污染與魚體內(nèi)PAHs 累積的關(guān)系還需做進一步研究。

研究表明，魚類中的PAHs 具有生物放大作用。例如，香港市場上肉食性魚類金線鯛和鯰中的PAHs 濃度比草食/雜食性魚類更高；太湖肉食性魚類中PAHs 的總平均濃度最高，其次是草食性魚類，雜食性魚類最低；松花江食物鏈中，大部分PAHs 出現(xiàn)了明顯的生物放大現(xiàn)象，高營養(yǎng)級的魚體中會富集更多的PAHs。然而，有人發(fā)現(xiàn)，肉食性的湖鱒中的PAHs 濃度低于之前研究的雜食性魚類，認為肉食性魚通常具有較高的PAHs代謝能力，PAHs 進入高營養(yǎng)級的肉食性魚體內(nèi)能夠更快被降解并排泄；在另外一些營養(yǎng)生物放大研究中也很少觀察到水生動物的這種生物累積趨勢；多項研究提示，PAHs 在海洋食物鏈中沒有生物放大。

由于PAHs 的生物有效性和物種間棲息地的巨大差異，目前很難在不同營養(yǎng)水平的魚類中，就PAHs 的積累趨勢達成共識。

3 魚體內(nèi)PAHs 對魚的影響

PAHs 在魚體內(nèi)達到一定濃度時，可能對魚類產(chǎn)生多種毒害作用，導(dǎo)致魚類：（1）肝臟和腎臟出現(xiàn)細胞壞死等組織病理學(xué)變化；（2）脂質(zhì)過氧化程度顯著增高和相關(guān)神經(jīng)酶類活性顯著降低，形成神經(jīng)毒性，并顯著降低存活率；（3）其遺傳毒性對魚類種群動態(tài)產(chǎn)生影響；（4）眼睛發(fā)育、形態(tài)和功能異常；（5）骨骼破壞、脊柱畸形；（6）脂質(zhì)代謝異常；（7）內(nèi)分泌干擾作用；（8）生殖毒性；（9）致癌作用等。微塑料污染環(huán)境已逐漸成為一個世界性問題，附著在微塑料上的PAHs 對魚體的毒性還未知，需要進一步研究。

4 魚體內(nèi)PAHs 對人體健康影響

PAHs 與人類健康風(fēng)險有關(guān)，長期接觸PAHs 可導(dǎo)致發(fā)育毒性、遺傳毒性、免疫毒性、氧化應(yīng)激和內(nèi)分泌干擾等，還與致癌和突變有關(guān)。

國際上對PAHs 食用安全的評估，包括非致癌健康風(fēng)險評估，評價指標(biāo)為暴露邊界值（Margin of Exposure,MOE）；致癌健康風(fēng)險評估，評價指標(biāo)為致癌風(fēng)險指數(shù)（Carcinogenic Risk Index,CRI）；總致癌風(fēng)險指數(shù)（Total Carcinogenic Risk Index,R），以及日均攝取量（estimated daily intake,EDI）、終生致癌風(fēng)險增量模型（incremental lifetime cancer risk,ILCR）、SV 值（screening value）等。

一些研究認為，魚體內(nèi)PAHs 對人體健康存在潛在風(fēng)險，比如：對加納、韓國等地魚體組織中PAHs 的研究發(fā)現(xiàn)，通過攝食水產(chǎn)品引起的致癌風(fēng)險高于美國國家環(huán)境保護局規(guī)定的致癌風(fēng)險限值；漢江下游魚類食用健康風(fēng)險水平，部分超出美國國家環(huán)境保護局、瑞典環(huán)保局、荷蘭建設(shè)和環(huán)境部推薦的可接受水平，有潛在風(fēng)險，但健康風(fēng)險水平低于韓國海產(chǎn)品、太原包括魚類在內(nèi)的食物樣本及巢湖水產(chǎn)品等，健康風(fēng)險相對較低；廣東羅非魚肌肉中致癌性PAHs，造成個人年致癌風(fēng)險，低于國際輻射防護委員會推薦的最大可接受風(fēng)險水平，但高于瑞典環(huán)保局、荷蘭建設(shè)和環(huán)境部推薦的最大可接受水平；非致癌PAHs 對人體的非致癌風(fēng)險遠低于國際輻射防護委員會和瑞典環(huán)保局、荷蘭建設(shè)和環(huán)境部推薦的最大可接受水平；廣東海珠濕地研究的6 種魚肌肉中PAHs 的總致癌風(fēng)險略高于美國國家環(huán)境保護局推薦的最大可接受風(fēng)險水平，已存在潛在致癌風(fēng)險，但魚體中PAHs 產(chǎn)生致癌風(fēng)險允許值，比如最大日食用量平均值為187.2 g/d，高于廣東地區(qū)水產(chǎn)品人均食用量60.3 g/d，該區(qū)域居民食用魚類的致癌性健康風(fēng)險相對較小，但在日常生活中對其攝入量仍需加以注意；上海滴水湖鯔致癌性PAHs 百分比較高，大量食用可能會產(chǎn)生潛在的健康威脅，食用該湖其他魚類不會帶來顯著的健康風(fēng)險。

日常消費魚類，其中的PAHs 對居民總體上無明顯健康風(fēng)險，但各地方食用魚的健康風(fēng)險水平也有差異，可能是由于食用量、魚種、食性、年齡、個體大小等存在差異。健康風(fēng)險評價的一個重要特征，是在整個評價過程中的每一步都存在著一定的不確定性。一般認為，除少數(shù)地區(qū)、少數(shù)魚種外，大多數(shù)魚體內(nèi)PAHs 污染對人體無明顯健康風(fēng)險。

人體對PAHs 有3 大暴露途徑，膳食暴露約占75%，其次是呼吸暴露，皮膚暴露占比很小。膳食暴露中對總暴露貢獻最大的食品是糧食、肉類、魚類，其中魚類約占膳食暴露的10%，因此，評估魚體內(nèi)PAHs污染對人體健康影響是必要的，但是也不夠全面。

5 減少PAHs 污染的措施

隨著煤炭、石油等在工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸以及人類生活中的廣泛應(yīng)用，PAHs 已成為全世界共同關(guān)注的有機污染物，減少環(huán)境中PAHs 的危害勢在必行。

5.1 減少PAHs 排放

預(yù)防PAHs 對魚及人體的影響，必須加大環(huán)保宣傳力度，提高全民環(huán)保意識，自覺保護環(huán)境，采取積極措施加強立法和指導(dǎo)工作，控制污染源，減少PAHs 的排放。如在大城市生活區(qū)采用集中供熱，在工業(yè)區(qū)盡量使用燃油代替燃煤，并盡可能使各種燃料充分燃燒，發(fā)展清潔能源，加強石油產(chǎn)品的監(jiān)測和管理，改變發(fā)動機的燃料等。

5.2 PAHs 降解與修復(fù)

目前對PAHs 的降解與修復(fù)方法，主要有熱修復(fù)技術(shù)、電動修復(fù)技術(shù)、化學(xué)氧化法、化學(xué)淋洗法、光催化氧化法、植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)等。

植物修復(fù)是一項用于清除環(huán)境中有毒污染物的綠色修復(fù)技術(shù)。與物理或化學(xué)方法相比較，植物修復(fù)是一種有效、非強制性、自然和價格低廉的修復(fù)方法。植物修復(fù)技術(shù)節(jié)省能源，操作方法簡便，不會產(chǎn)生二次污染，而且具有修復(fù)、保護和美化環(huán)境的功能。但是由于PAHs 的疏水性、穩(wěn)定性，限制了其生物利用度和修復(fù)速度，往往需要借助化學(xué)、微生物、基因工程等手段對其修復(fù)效果進行強化。

微生物修復(fù)技術(shù)是在人為優(yōu)化的條件下，利用自然環(huán)境中的微生物或人為投加的特效微生物的生命代謝活動，來修復(fù)受污染的環(huán)境。微生物品種多，其中許多細菌、真菌、藻類具有降解PAHs的功效，有些對PAHs 分解代謝能力較強和代謝速率較快。但由于石油工業(yè)與含鹽環(huán)境關(guān)系密切，PAHs 往往存在于中高鹽環(huán)境下，使得一些具有良好PAHs 降解能力的普通微生物無法在含鹽環(huán)境中發(fā)揮功能。耐鹽/嗜鹽菌具有較好的鹽度耐受性，在含鹽環(huán)境中可發(fā)揮良好的降解作用，從而達到去除PAHs的目的。因此，對此類微生物資源的深入研究，將為含鹽環(huán)境中PAHs 的降解起到技術(shù)支撐作用。PAHs 的生物降解是目前國內(nèi)外研究的一大熱點，無論是降解特性、降解途徑、降解機制還是實際應(yīng)用等方面均有深入的研究。目前嗜鹽PAHs 的降解菌屬約有100 多種，根據(jù)對PAHs 的降解途徑一般分為好氧降解和厭氧降解。嗜鹽微生物的篩選和分子機制等方面的研究仍將是今后研究的熱點。

5.3 減少食品中PAHs 污染

膳食暴露是人體接觸PAHs 的主要暴露途徑，因此有必要采取措施，減少食品中PAHs 污染。比如：（1）熏魚、熏肉等煙熏食品，在烹飪前用溫水徹底清洗，可顯著減少大多數(shù)PAHs（但其總體濃度仍高于可接受的水平）；（2）在較低的溫度下烹飪；（3）盡量使用間接熱源，避免食品接觸明火；（4）在燒烤過程中暴露瘦肉部分；（5）大蒜、洋蔥、啤酒和某些香料可抑制食品中PAHs 的形成。

6 結(jié)語

全世界魚類體內(nèi)均可測到PAHs，但含量差異很大；不同營養(yǎng)層級魚類中的PAHs 生物積累趨勢相互矛盾，尚未達成共識；魚體內(nèi)PAHs 污染對人體健康風(fēng)險評價過程復(fù)雜，存在一定的不確定性；導(dǎo)致這些研究結(jié)果很難形成明確的共識，因此有必要進一步擴大研究、持續(xù)監(jiān)測，才有助于減少這些差異與矛盾，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。目前需要增強環(huán)保意識，自覺保護環(huán)境，加強立法和指導(dǎo)工作，控制污染源；使用物理方法、化學(xué)方法和生物方法降解和修復(fù)PAHs 污染；采取措施，減少食品中PAHs 污染。