降低中華絨螯蟹體內鎘含量的安全養殖模式研究

侯義宏 ，楊澤曉 ，禹思宇 ，李亞蘭 ，張體銀 ，劉利榮

（1.常德海關，湖南 常德 415000；2.四川農業大學動物醫學院，四川 雅安 625014；3.長沙海關檢驗檢疫技術中心，湖南 長沙 410004；4.福州海關檢驗檢疫技術中心，福建 福州 350001）

中華絨螯蟹Eriocheir sinensis（又稱河蟹），環境適應能力強、食性雜、餌料來源廣，具有較高的養殖效益；它營養豐富、味道鮮美，暢銷于國內外市場，是中國產量最高的淡水主要經濟蟹類。

重金屬Cd是人體和水生動物非必需的毒性極強的金屬元素，可以導致人體慢性積累性中毒及骨質疏松、腫瘤等[1]，損傷腎、肝功能。

隨著人們對食品安全的高度重視，河蟹的品質受到越來越多的關注。近年來，河蟹重金屬Cd超標現象時有發生。2013年底，在常德市進行出口食用性水生動物例行安全風險監控時發現，轄區一批河蟹重金屬Cd含量超標，抽檢4批中有3批超過0.5 mg/kg（河蟹Cd國家標準限量為0.5 mg/kg[2]）。2014年江晨潔等[3]研究也發現，河蟹重金屬Cd超標。2016年3月寧波檢驗檢疫局檢出愛爾蘭凍黃金蟹Cancer pagurus重金屬Cd含量超過我國食品安全限量而被退運。2016年8月，進口孟加拉國黑蟹（鋸緣青蟹）Scylla serrata Cd含量超標被河南出入境檢驗檢疫局銷毀。張聰等[4]認為，螃蟹樣品的鎘含量大多處于輕污染和中度污染水平。

為探討降低該地區養殖河蟹體內Cd含量超標問題，本研究針對常德市河蟹污染溯源分析[5]，充分利用該區域豐富的天然水資源，推動河蟹養殖，確保河蟹品質安全，探索建立了可推廣的降低河蟹鎘含量的科學安全養殖模式。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 設備和試劑

原子吸收分光光度計（瓦里安A240）、電熱板、電子天平、濃硝酸（優級純）、高氯酸（優級純）和購自國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院的鎘標準物。

表1 2016年和2017年采樣情況Tab.1 Sampling in 2016 and 2017

試驗使用的玻璃儀器均經過（1+5）硝酸泡酸過夜，確保無金屬離子干擾，用清水反復清洗后，用去離子水沖洗，烘干。

1.1.2 樣品

河蟹、養殖水樣品、底泥、螺螄和小雜魚均采自河蟹養殖基地。

1.2 方法

1.2.1 養殖模式

幼蟹：中華絨螯蟹長江系種，規格為100～200只/kg。

放養：每年1—2月。

養殖方式：1—8月大湖自然水底養殖；9—11月期間，上市前1個月，大湖網箱中暫養。2016年1—2月投喂螺螄；3—11月投喂小雜魚。2017年1—4月投喂螺螄；4月兼投少量小雜魚，5—11月投喂小雜魚。

1.2.2 采樣

按照GB/T 30891-2014《水產品抽樣規范》要求采樣，在河蟹養殖基地隨機采取底泥、水、螺螄、小雜魚和河蟹樣品，其中水和底泥隨機布點采樣（表1）。

1.2.3 檢測

河蟹和螺螄取可食部分（包括內臟），小雜魚均質取樣。河蟹、螺螄和小雜魚前處理按照GB5009.15-2014《食品安全國家標準食品中鎘的測定》[6]濕式消解法進行消解和測定。

水樣按照GB/T 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》[7]進行前處理和檢測。

底泥按照GB/T 17141-1997《土壤質量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度計法》[8]進行前處理和檢測。

表2 2016年和2017年底泥中隔的含量Tab.2 Cadmium contents in the sediments in 2016 and 2017

2 結果與分析

2.1 底泥中鎘的含量

由表2可知：2016和2017年底泥中鎘含量均高于0.5mg/kg（農產品產地環境質量無公害水產品產地環境要求[9]養殖底質≤0.5mg/kg），這與侯義宏等[5]測定的底泥中鎘含量一致。

2.2 水體中鎘的含量

由表3可知，該水域養殖水中鎘含量均≤0.5μg/L，符合國家漁業水質標準[10]。

2.3 螺螄和小雜魚鎘的含量

由表4和表5可知，2016年和2017年螺螄中鎘含量基本一致，均高于0.5mg/kg；小雜魚中鎘含量也基本一致，均≤0.1mg/kg；2年中螺螄和小雜魚中鎘含量與侯義宏等[5]的測定結果基本一致。

2.4 河蟹的鎘含量

由表6可知：經過2年的連續跟蹤監測，該養殖模式養殖的河蟹體內重金屬Cd含量均低于國家標準。

3 討論

重金屬在生物體內的累積作用，通過食物鏈的生物放大，在較高級的生物體內成千萬倍地聚集起來[1]。河蟹底棲生活、廣食性和食腐等生活習性的食物鏈放大作用使重金屬Cd在體內富集，食用后會影響消費者的健康。

Cd在土壤中的半衰期在20年以上，Cd污染是一種不可逆的積累過程[11]，養殖水體和底泥中的Cd含量在短期內不會發生明顯變化。該養殖模式采用大湖養殖，通過監控了底泥、養殖水體和餌料（螺螄和小雜魚）中Cd含量情況；在養殖水體、底泥和投喂餌料來源未變的情況下，調整河蟹各生長階段的餌料（螺螄、小魚蝦等）結構和養殖方式（網箱養殖）來控制河蟹體內Cd含量。

表3 2016年和2017年水體中鎘的含量Tab.3 Cadmium contents in the water in 2016 and 2017

表4 2016年和2017年螺螄中鎘的含量Tab.4 Cadmium contents in the snails in 2016 and 2017

表6 2016年和2017年河蟹中鎘的含量Tab.6 Cadmium contents in the Chinese mitten handed crab in 2016 and 2017

侯義宏等[5]對底泥、養殖水體、投喂餌料（螺螄和小雜魚，均來自該養殖水域）的監測數據和本研究中結果表明，該水域近階段底泥、養殖水體、投喂餌料（螺螄和小雜魚）中的鎘含量未發生明顯的變化。表明在該養殖基地底泥、養殖水質、投喂餌料中鎘含量未發生明顯變化的情況下，通過調整各生長階段的餌料結構和改變養殖方式所探索的降低河蟹中重金屬鎘含量的安全養殖模式是可行的。

本研究通過調整河蟹各生長階段的餌料結構，由傳統的投喂螺螄方式，改為1—4月投喂螺螄，5—11月投喂小雜魚。螺螄主要生活在湖底泥中，底泥中Cd含量較高，螺螄體內Cd含量也較高；小雜魚生活在水中層或部分生活在深水層，養殖水體較好，整個養殖周期內，水體Cd含量均符合國家漁業水質標準（表3）[10]，小雜魚的Cd含量遠低于螺螄，餌料的改變降低了河蟹體內Cd的蓄積量。養殖前期，河蟹攝食量小，即使螺螄體內Cd含量高，在體內的蓄積量也較低，而隨后的養殖階段，隨著河蟹增大和生長速度的增加，攝食量也增大，Cd在河蟹體內的蓄積也會增多。通過調整餌料，由含量較高的螺螄調整為含量較低的小雜魚，進一步降低了河蟹體內鎘的蓄積。

該安全養殖模式改善了傳統飼養方式，改變了河蟹的生活環境。上市前1個月，由底棲改為網箱暫養，減少底泥的影響；投喂小雜魚和少量玉米，進一步降低了Cd在體內的蓄積。

2017年養殖時，將2016年的餌料投喂方式（1—2月投喂螺螄，3—11月投喂小雜魚）改進為：1—4月投喂螺螄，4月兼投少量小雜魚，5—11月投喂小雜魚。螺螄不僅是河蟹最喜食的鮮活餌料[12]，也是生態環境中重要一員。它能有效降低水體中氮、磷等的濃度，改善底泥，凈化水質[13]。將投喂螺螄的養殖期延長到4月，河蟹體內鎘含量均符合國家標準要求（表6）。在3—4月間，投喂小雜魚改投螺螄，不僅改善底泥凈化水質，也降低了養殖成本。

本研究探索形成的降低河蟹鎘含量的安全養殖模式為：1—2月投幼蟹大湖養殖；1—4月投喂螺螄，4月兼投少量小雜魚；5—11月，投喂小雜魚。1—8月，自然水底養殖；9—11月期間，在上市前1個月，進行河蟹網箱養殖。由表6可知，該養殖模式養殖的河蟹體內重金屬Cd含量均低于國家標準。在整個養殖過程中，所投喂餌料均為該湖區的螺螄和小雜魚，充分利用了湖泊天然餌料資源，既降低成本，又增加河蟹的風味和口感。

我國長期的工農業三廢累積形成的重金屬污染近年來逐漸顯現，水產養殖環境不斷惡化。據統計，全世界每年向環境中釋放的鎘達30 000t左右，其中82%～94%的鎘進入土壤中。國內一些水域的沉積物受到不同程度的鎘污染，長江口潮灘沉積物中鎘為偏重污染[14]。評價表明：長江水系表層沉積物中Cd的生態風險最高[15]；Cd是巢湖[16]湖區及主要出入湖河流、鄱陽湖[17]、湘江及東江流域沉積物中的主要重金屬風險物；安慶市區湖泊鎘污染達到了中毒污染程度[18]，長江武漢段沿岸的沖積土壤中,鎘含量超標[19]。在洞庭湖中，Cd污染最為嚴重，其西洞庭已達到中度污染，Cd平均含量達到2.7mg/kg，是國家土壤環境質量三級標準的近3倍[20,21]。本研究的安全養殖模式對充分利用鎘生態風險高的自然水資源，發展優質、安全河蟹養殖，促進經濟發展具有重要意義。