我國水產品重金屬污染脫除技術研究進展

張美琴 邵俊杰 萬金娟

摘? ?要：近年來我國工業經濟高速成長，工業廢水的產生導致水質下降，重金屬污染問題丞待解決。水產品生長覓食特性決定，極易富集水環境中的重金屬，水產品質量安全時刻面臨考驗，同時影響水產品的相關出口，綜上所述，水產品重金屬污染脫除技術研究迫在眉睫。本文針對重金屬在不同水產品中，吸收途徑、部位的富集能力進行分析，并對我國水產品重金屬污染脫除技術研究進展進行介紹。

關鍵詞：水產品? 重金屬污染? 脫除技術

中圖分類號：TS254? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（c）-0125-02

水產品高蛋白低脂肪、營養豐富符合大眾口味，在日常飲食中占據一定的比例，其中貝類、蝦蟹類是餐桌上最常見水產品。眾所周知貝類、蝦蟹類最容易富集重金屬水產品，如果水產品種重金屬超標，將對國民健康造成嚴重的影響，例如重金屬中的砷可以引起皮膚損傷、乏力等癥狀，重金屬中的鎘可以影響肝、腎器官中的酶系統。因此，水產品重金屬污染脫除技術研究十分重要。

1? 水產品污染現狀

1.1 水產品富集重金屬的方式

水產品富集重金屬一般通過以下幾種方式：通過鰓進入體內，一般是溶解態的金屬離子，存在于水產品表面或通過血液循環進入到水產品器官中;通過消化系統進入體內，吃到含有重金屬或重金屬化合物的食品;通過身體表面進入體內，通常水產品體表與周圍環境具有交換反饋，這個過程會將重金屬化合物帶入體內;魚類與貝類還具備富集顆粒態和溶解態重金屬以及金屬化合物特性。現階段，水產品研究的重點品種為牙鲆、牡蠣、菲律賓蛤仔、真鯛、文蛤、貽貝，重點重金屬為Pb、Cu、Cr、Zn、Hg、Cd、As。

1.2 重金屬富集差異

不同種類水產品富集重金屬種類不同，主要原因是食物中富集重金屬不同。例如魚類中以浮游動植物為食，容易在體內富集Cr與As;魚類中以腐屑、藻類為餌料，容易在體內富集Cr與As;魚中以底棲無脊椎動物為餌料，容易在體內富集Zn;魚中以雜食性為食，容易在體內富集Ni與Pd。同時同種重金屬在不同水產品中的含量有區別，例如Cu，含量最高的是魚類其次是貝類、甲殼類。通常一般水產品體內重金屬富集度排名最高Cd其次Cu與Pb。水環境是水產品重金屬富集因素之一，水產品中的重金屬與水環境中的重金屬含量、養殖時長呈正相關性。

1.3 不同部位富集重金屬能力

同樣的養殖環境中，水產品體內不同部位重金屬的富集情況也有所區別。不同部位內源性物質親和力差異，是導致這種情況的主要原因。肝臟、腎臟是富集能力最強的兩個器官，其主要原因是在這兩個器官中存在金屬硫蛋白，導致重金屬富集明顯。在不同種類水產品中，富集器官也有所不同，文蛤是肝胰腺與閉殼肌富集現象最明顯、紫貽貝是內臟富集能力最強、海豚是肝臟富集能力最強、微黃鐮玉螺是肝臟、食道腺、內臟囊和足中富集能力最強。

2? 水產品重金屬污染脫除技術

2.1 水產品活體脫除技術

2.1.1 水產品干凈環境養殖

水產品容易富集重金屬，關鍵因素是水產品通常移動性弱且腐食性居多，在污染水域中會逐步富集重金屬。在日常養殖中，水產品脫除重金屬的常規方法是更換養殖水環境，換言之是在干凈的水環境中過度養殖，通過水產品自身的新陳代謝，完成體內重金屬脫除。水環境的鹽度范圍，同樣影響水產品重金屬脫除。例如鹽度30.5%～31.5%（接近天然海水）），牡蠣體內Cd與Pb半衰期是77d與14d，當提高水環境中的鹽度時，牡蠣體內的Pd脫除速率明顯加速，但Cd脫除速率明顯下降，Cu在高鹽度與低鹽度環境中脫除速率均加速。綜上所述，水環境的改善一定程度上可以緩解水產品體內的重金屬，但達到徹底脫除，需要的周期太長。同時重金屬在水產品體內，一般通過與生物蛋白結合的方式存在，完全依靠自身新陳代謝脫除很難。而且在脫除的過程中，水產品自身的營養物質消耗，同樣會造成對新養殖環境重金屬污染。

2.1.2 水產品餌料脫除養殖法

在水產品活體脫除法中，為縮短重金屬的半衰期，通常使用特殊餌料混合脫除劑的養殖法。餌料與脫除劑的喂養，將加速水產品自身的新陳代謝，從而完成水產品體內重金屬的盡快脫除。餌料的選擇，一般采用單細胞的藻類：藻類孢子、小球藻等。有研究表明，在同樣養殖環境中，采用單細胞的藻類餌料，將促進牡蠣重金屬的脫除。同時餌料的加入對不同種重金屬均有促進作用，但不同種類的餌料對不同種重金屬，作用效果有明顯的脫除。例如扁藻促進Pb脫除、混合餌料促進Cd脫除。脫除劑一般采用殼聚糖及其衍生物、EDTA、VC等比較常見。殼聚糖來源于甲殼素中，屬于多糖類并呈現堿性，官能團為羥基與氨基等。殼聚糖及其衍生物的重金屬脫除原理，是發生絡合反應從。有學者驗證殼聚糖與羧甲基殼聚糖可在10d時間內，脫除95%的Pb，但對其他重金屬僅能達到30%左右的脫除率。在海水水產品環境改善中，經常使用EDTA的鈉鹽進行重金屬的脫除，并能夠達到緩解水產品體內重金屬毒性的作用，有利于水產品的養殖生產。有學者發現被Fe、As污染牡蠣，在喂養0.5%EDTA后，能夠在48 h后達到理想脫除效果。但對Cu、Pb、Cd等重金屬，未產生相應的脫除效果，VC作為天然的還原劑，可以產生理想的重金屬脫除效果。針對絡合重金屬離子，常采用氧化型谷胱甘肽進行脫除。

2.2 水產品水解液脫除養殖

2.2.1 水產品水解液物理脫除養殖法

活性炭與沸石是最常使用重金屬物理吸附法材料，其具有脫除容量大、操作簡單、可重復利用的優勢。有學者發現在扇貝內臟酶解液Cd的脫除，活性炭的效果更好。

2.2.2 水產品水解液絡合法脫除養殖法

絡合脫除重金屬法的核心是采用絡合劑（植酸、琥珀）和重金屬進行絡合反應。有學者發現馬氏珠母貝水解液中，絡合劑添加可以有效的脫除重金屬Cd，最理想的效果能達到九成脫除率。在牡蠣的水解液研究中，絡合劑針對Cd的脫除率也可達到九成。絡合反應通常情況下是形成絮狀懸濁液，難以進行過濾分離，因此未進行大規模的推廣示范。

2.2.3 水產品水解液樹脂法脫除養殖法

水產品水解液樹脂法脫除法可劃分為兩類，一類是螯合樹脂法、一類是離子交換型樹脂法。螯合樹脂脫除原理是，通過具有交聯功能的大分子針對重金屬進行絡合交聯。有學者研究發現扇貝廢棄物酶解液樹脂法脫除Cd，能夠達到凈化效果進80%。離子交換型樹脂法脫除原理是，針對重金屬進行離子交換來實現凈化脫除。有學者研究發現離子交換樹脂法針對Cd的凈化效果最好，理想條件下可達到80%。目前，樹脂法是相對可靠、高效的重金屬脫除方法。

參考文獻

[1] 婁曉祎，湯云瑜，田良良，等.我國貝類重金屬污染現狀及其脫除技術研究進展[J].食品安全質量檢測學報， 2017，8（8）：13-18.

[2] 王彩蘊，于洪波，匡少華，等.水產生物重金屬污染治理方法研究進展[J].河北漁業，2015（5）：54-56.

[3] 蔡繼晗，李凱，鄭向勇，等.水產養殖重金屬污染現狀及治理技術研究進展[J].水產科學，2010，29（12）：749-752.

[4] 張聰，宋超，胡庚東，等.中國漁業水體重金屬的污染現狀及消除技術研究進展[J].中國農學通報，2018，34（2）：141-145.

[5] 徐連偉，曲婷婷，趙彥濤.水產品中重金屬污染的來源危害及防治措施[J].農業與技術，2018（1）：30-32.