湖北省水產品重金屬污染狀況分析

黃徽，朱曉玲，余婷婷，張莉，靳海濱，姚曉帆

1. 湖北省食品質量安全監督檢驗研究院（武漢 430075）；2. 湖北省食品質量安全檢測工程技術研究中心（武漢 430075）

湖北省擁有豐富的水資源，是我國淡水漁業的主產區之一，長期雄踞我國淡水漁業第一位，目前已有“世界水產看中國，淡水漁業看湖北”的稱譽[1]。現在已從傳統的“四大家魚”轉型為以小龍蝦、武昌魚、河蟹、斑點叉尾、龜鱉、鱖魚、黃鱔、黃顙等品種為龍頭的優勢產業。其中湖北省特色的小龍蝦產量占全國的57%，鱔魚產量占全國的45%，黃顙魚產量占全國的30%[2]。作為水產品的出口大省，2017年前11個月湖北省的水產品出口量為1.47萬 t，出口金額達到了1.51億美元[3]。

作為人類主要食物之一的水產品，其質量問題受到越來越多的關注[4]。水產品污染問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，通過食物鏈傳遞到人體，嚴重威脅人們的健康[5-8]。水產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的污染[9]，污染源主要來自于水質污染和土壤污染等[5]，加上很多養殖戶一味地提升養殖產量，追求經濟利益，飼料和魚藥的亂用也會給養殖環境帶來重金屬的污染[10]。近年來，水產品中重金屬的污染已成為我國環境科學和食品安全領域的研究熱點之一。程國霞等[11]研究發現陜西省市售水產品中鉛、鎘分別有一定的超標率。俞曉燁等[12]通過對杭州地區水產品中重金屬狀況的檢測分析，發現海產品中有鎘超標現象。鮑方印等[13]發現巢湖銀魚、白蝦、田螺3種水產動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殖主要水產品，除砷和鉻以外，尚無明顯的重金屬污染安全問題。

前期通過問卷調查[15]發現，大部分消費者對湖北省水產品的質量安全問題表示不夠樂觀，認為在水產品的養殖環節中有較大的安全隱患，如養殖環節中的環境污染問題、不新鮮以及病死魚蝦的處置問題等，還有一部分受訪者認為新聞媒體報道的“避孕藥黃鱔”存在蓄意夸大，并不符合事實。因此，課題組以湖北省的主要水產養殖地區魚塘養殖水產品，以及各縣市超市、農貿市場等市售水產品為研究對象，分析采集水產品中鉛、砷、鎘、汞、鉻、鎳、錳等重金屬含量，對湖北省現階段水產品的真實質量情況進行摸底評估。

1 材料與方法

1.1 材料

采集方式主要有以下2種：一是在湖北省咸寧、仙桃、潛江等地進入養殖水塘采集；二是在各縣市超市、農貿市場等隨機抽取。所采集淡水產品主要包括四大家魚（青魚、草魚、鰱魚、鳙魚）、鯽魚、武昌魚、鳊魚等，也有部分特種養殖產品，具體品種包括黃鱔、黃顙魚、龍蝦、螃蟹、翹嘴鲌等。考慮到我省居民日常消費的水產品除了來自我省自主養殖外，還涉及外省輸入，因此此次試驗的樣品選擇在覆蓋我省各類養殖方式的基礎上，同時結合特色養殖、養殖產量、日常消費情況等因素，共采集水產樣品品種39種，共285批次。

1.2 方法

依據國標方法[16]（第一法）測定鉛、砷、鎘、汞、鉻、鎳、錳等元素含量，部分樣品總砷超過標準限量后，利用HPLC-ICP-MS法進行無機砷的測定[17]。在處理樣品的同時，處理空白樣品和質控樣品，繪制標準曲線，并進行加標回收試驗和重復性測試，用以質量控制，保證檢測結果的準確性。

2 評價方法與結果分析

2.1 生物質量評價方法

此次試驗在參考相關文獻[18-19]的基礎上分別采用單因子污染指數法和多因子綜合污染指數法對相關數據進行分析，并進行生物質量評價。

單因子污染指數法，其表達式如下：

式中：Pi為單因子污染指數；Ci為樣品中該因子i的實際含量；Si為該因子i的評價標準值。

對于生物樣品中多種污染物的綜合污染評價，采用均方根綜合指數法進行分析，計算公式如下：

式中：PI為此生物樣品的綜合污染指數；Pi為該樣品某單因子i的單因子污染指數；n為評價中選取的污染物種類數。

可以根據綜合污染指數的結果將污染水平劃分為4個等級：當PI＜0.2時認為為正常水平；當PI值在0.2～0.6之間時，為微污染或輕度污染水平；PI在0.6～1.0時為污染水平；而當PI＞1.0則認為該樣品已受到了重度污染。

2.2 結果分析

2.2.1 按檢測項目分析

此次試驗主要檢測水產品中鉛、砷、鎘、汞、鉻、鎳、錳這七種重金屬元素含量，國標[20]規定鉛（魚類、甲殼類）最高殘留限量為0.5 mg/kg；鎘（魚類）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（水產動物及其制品（肉食性魚類及其制品除外））最高殘留限量為0.5 mg/kg、肉食性魚類及其制品最高殘留限量為1.0 mg/kg；無機砷（水產動物及其制品（魚類及其制品除外））最高殘留限量為0.5 mg/kg、魚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；對于鎳、錳的殘留限量指標未進行規定。因此，此次試驗中所測的7種元素，其中3種（鉛、鎘、鉻）可以判定，2種（總砷、總汞）無法對樣品進行合格與否的判定，但可以作為初篩指標，2種（鎳、錳）不能判定。

表1顯示各重金屬指標的檢出率、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。

按照國家標準限量指標[20]進行單因子評價，所檢測樣品中鉛、鎘、鉻的檢出值均遠小于限量標準值；總汞含量最高值為0.05 mg/kg，遠低于標準中對甲基汞的限量要求0.5和1.0 mg/kg；總砷的檢出最大含量為3.8 mg/kg，對超過0.1或0.5 mg/kg的部分樣品進行進一步的無機砷的檢測，未發現不合格樣品[20]。

表1 各重金屬指標檢出率、含量范圍、平均值

2.2.2 按樣品品種分析

表2列出了水產品種的食性、生活水層和鱗片相關信息，表3列出了各水產品種所檢出的重金屬含量的平均值。從表3可以看出，各品種魚體內的Pb、Cd、Hg、Ni含量均較低；As的平均含量超過0.1 mg/kg的魚類品種有鱸魚、財魚、黃顙魚、黃鱔、刁子魚、泥鰍，其中鱸魚體內的As平均含量最高，達2.169 mg/kg，但As的毒性取決于其形態，有機砷毒性較低，而無機砷的毒性較大，一般動物體內的As大多為有機砷；在所檢測樣品中Cr含量最高的魚類品種為草魚，其他品種的魚體內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類。

有研究[21]表明不同魚類的重金屬污染水平從高到低依次為肉食性魚類、雜食性魚類、植物食性魚類，底層魚類大于中、上層魚類。但從此次試驗結果來看，各品種魚體內的金屬元素含量和食性、水層的相關性不明顯，這可能是魚體內的重金屬含量除了與魚類的生活水層和食性有關外，還與樣品的養殖水環境和捕撈采集時的魚齡有關；魚齡不同，對重金屬的富集程度也各不相同。

2.2.3 生物質量評價

對水產品中鉛、鎘、鉻三種元素進行生物質量評價，所得到的各水產品的單因子Pi值和綜合污染指數PI值詳見表4。表4顯示，除了草魚的綜合污染指數PI為0.272＞0.2，為輕度污染；其他品種的PI值均遠小于0.2，為正常水平。

表2 水產品種的食性、生活水層和鱗片相關信息

表3 不同魚類中重金屬平均含量 mg/kg

表4 水產品的單因子Pi值和綜合污染指數PI值

2.2.4 安全性評價

按照相關標準[20-22]中對各金屬元素的指標要求，對此次試驗中的樣品檢測情況進行安全性評價，所檢測樣品中鉛、鎘、鉻、汞、無機砷含量均低于相應的限量標準要求，屬于安全食用范圍。

對于Ni和Mn元素，目前國內外標準均無相應的水產品指標要求，鑒于Ni的檢出率和檢出含量均較低，結合魚類及其制品的膳食暴露量，其安全風險等級較低；Mn在黃鱔和泥鰍中的檢出含量相對較高，錳本身是人體的必需元素，但過量攝入會導致神經系統受損[23]，當今工業上錳的使用量越來越大，很多國家已將甲基環戊二烯三羰基錳（MMT）作為汽油的抗爆劑等，錳對環境的污染也會愈發嚴重，水產品在長期的Mn污染環境下生長，其體內蓄積的Mn殘留可能會對人體存在潛在危害。

3 結論

水產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。所檢測樣品中鉛、鎘、鉻的檢出值均遠小于限量標準值，總汞含量最高值為0.05 mg/kg，遠低于標準中對甲基汞的限量要求0.5和1.0 mg/kg，雖然總砷的檢出最大含量為3.8 mg/kg，但是未發現無機砷不合格樣品。部分水產品種中Mn的檢出含量較高，錳雖然是人體的必需微量元素，但攝入過量可能會存在潛在危害，值得重視。

從研究結果來看，各品種魚體內的金屬元素含量和其食性、水層的相關性并不明顯，這可能是魚體內的重金屬含量除了與魚類的生活水層和食性有關外，還與樣品的養殖水環境和捕撈采集時的魚齡有關。

除了草魚的綜合污染指數PI為0.272＞0.2，為輕度污染，其他品種的PI值均遠小于0.2，均為正常水平。

湖北省的水產品重金屬質量安全狀況總體較好，但仍存在一些問題，隨著居民生活水平的提高，水產品消費量也在不斷增大，相應的食用風險也會加大。相應監管部門應擴大宣傳和培訓，提高水產品從業人員在養殖、運輸和銷售環節中的質量安全意識，同時還應加大對水產品的監管力度，增加采樣批次和頻次，從而能夠更加準確地掌握我省水產品的重金屬污染狀況和變化趨勢，控制好水產品中重金屬污染問題，讓人民吃得放心。