大連地區貝類中鉛和鎘對人體健康的潛在風險評價

王 璐 許 巖丁 勇 陳文博 尚宏鑫 楊婷婷

（大連市水產技術推廣總站，遼寧大連 116023）

貝類是中國重要的水產養殖品種，其海水增養殖已成為沿海地區重要支柱產業之一。貝類具有獨特的生理特性，其濾食性攝食方式可以將水體、浮游植物及其他有機碎屑中的環境污染物累積到體內，且富集能力、耐受性強，同時其移動性差、區域性強、生活方式固定，特別容易受到周圍生活環境的影響，因而其質量安全與其生長環境有著密切關系。加之品種繁多、生物特性各異以及環境污染物種類復雜，導致質量安全風險增加。隨著城市工業化發展、城市規模擴大、原油運輸、海上鉆井平臺建設，人類海上活動日益頻繁，導致環境污染增加，嚴重影響貝類棲息環境，尤其重金屬污染，不僅分布范圍廣、殘留時間久，同時其存在多形態間轉化等特性，極易通過食物鏈向高級生物傳遞，加劇了貝類中重金屬安全風險，對食用人群生命健康安全造成威脅，也影響消費意愿及產業發展與國際市場競爭力[1-4]。目前，在國際上已引起高度重視，相關研究越來越多，其中就包括貝類重金屬富集因素和蓄積特性的研究，但其機理還尚不明確。從確保食用安全考慮，重點監控環境污染對貝類中重金屬的影響、重點關注受重金屬影響較大的品種以及評估其食用安全風險并推動限量標準制定尤為重要，需加大關注力度[5-8]。

文章以大連地區5種常見的貝類為研究對象，包括菲律賓蛤仔、蝦夷扇貝、櫛孔扇貝、貽貝、牡蠣，針對其可食用部分及其養殖海水中重金屬Pb、Cd的含量狀況進行測定分析，評價貝類重金屬污染情況及人類食用潛在健康風險，并為合理控制重金屬污染和保障海洋產品食用安全提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

根據大連地區貝類主要養殖區域及生產季節，分別在各養殖區隨機對貝類進行采樣，同時采集其養殖海水，按照《海洋監測規范 第3部分：樣品采集、貯存與運輸》（GB 17378.3—2007）進行采集[9]。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理。為避免樣品污染，試驗過程中取樣及碎樣等工具及器皿均需進行消毒處理后使用[10]。貝類樣品可食用部分用醫用不銹鋼刀取出后搗碎混勻，準確稱取2 g（精確到0.001 g）糜狀鮮樣置于烘箱內60℃條件下干燥48 h至恒定干重，計算含水率、干重與鮮重。烘干樣品用HNO3-HClO4消化，冷卻后定容，混勻，待測[11]。

養殖海水方法按照《海洋監測規范 第4部分：海水分析》（GB 17378.4—2007）進行處理[12]。

1.2.2 測定方法。按照《海洋監測規范 第4部分：海水分析》（GB 17378.4—2007）[12]采用石墨爐原子吸收光譜法測定貝類與養殖海水中Pb、Cd的含量。

1.3 污染指數評價方法

1.3.1 單因子污染指數法。單因子污染指數法是將實測數據和標準數據對比后進行污染分類評價[13]，計算公式如下：

式（1）中，Pi、Ci、Si分別表示第 i項污染因子的污染指數、實測數據和標準數據。當Pi＜0.2時，表明處于正常濃度范圍；當0.2≤Pi≤0.6時，表明處于輕污染水平；當 0.6＜Pi＜1.0 時，表明處于中度污染狀態；當Pi≥1.0，表明已處于重度污染[14]。

1.3.2 金屬污染指數法。采用金屬污染指數（XMPI）對貝類中重金屬含量進行綜合評價[15]。計算公式如下：

式（2）中，Cn表示第n項污染因子的濃度值。

1.4 金屬攝入量及對健康造成的風險評價

本研究通過重金屬每周評估攝入量（EWI）[16-17]來評估該地區居民從貝類中攝入的重金屬量，計算公式如下：

式（3）中，c表示金屬離子濃度；FIR表示攝食率，根據聯合國糧農組織（FAO）的統計數據，為9.8 g/d；BW表示體重，為60 kg[17]。世界衛生組織制定Pb和Cd每周允許攝入量為25 μg/kg bw和7 μg/kg bw。

研究同時通過危害商數法（THQ）評價暴露于污染物中對人體健康產生的風險水平，該方法以烹飪前后污染物含量未發生改變為假設前提，利用人體攝入與標準污染物限比值作為評價標準。當危害商數總和小于1時，說明暴露人群沒有明顯食用風險，反之，則存在風險[18]。計算公式如下：

式中，EF表示暴露頻率，為365 d/年；ED為暴露年限（70年）；RFD表示口服參考劑量，Pb和Cd分別為 4×10-3mg/（kg bw·d）和 1×10-3mg/（kg bw·d）；TA為非致癌源的平均暴露時間，為365 d/年×ED）。

1.5 產地水質評價

養殖海水水質標準要求及產地環境評價方法，以及對嚴格控制環境指標Pb和Cd的評價按照《無公害食品 海水養殖用水水質》（NY 5052—2001）[19]和《無公害農產品 產地環境評價準則》（NY/T 5295—2015）[20]中相關規定執行。

嚴格控制環境指標采用單項污染指數法進行評價，計算式同式（1）。當Pi≤1時，表明嚴格控制環境指標未超標；當Pi＞1時，嚴格控制環境指標有超標，判定為不合格。其中海水養殖用水Pb和Cd的評價標準值分別為0.05 mg/L和0.005 mg/L。

2 結果與分析

2.1 海洋生物中重金屬含量

參照《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）[21]中相關重金屬限量要求。5種貝類重金屬Pb、Cd含量測定結果及合格情況見表1、2，均符合相應標準（Pb≤0.5 mg/kg，Cd≤2.0 mg/kg），未超標，重金屬風險相對可控。

表1 各貝類中Pb、Cd含量 單位：（mg·kg－1）

表2 各貝類中Pb、Cd合格情況

對于Pb，不同貝類含量之間跨度較小，含量范圍為 N.D.～0.44 mg/kg，符合海洋環境中 Pb 濃度處于較低水平的結果[22]。

對于Cd，不同貝類含量之間差異性較大，含量范圍為 0.10～1.3 mg/kg，均值為 0.43 mg/kg，Cd 含量較高的是櫛孔扇貝和蝦夷扇貝。貝類富集重金屬的能力已經被很多研究者報道[23－25]。有文獻指出貝類金屬含量和其所處營養級并不相關，而是取決于其生理特性以及金屬的生物功能[26]。有學者提出生物體內絕大多數Cd的存在和細胞中溶酶體及細胞溶質蛋白有關，這2種蛋白在生物體對Cd存儲和解毒過程中起著關鍵作用[27]。還有專家指出，和其他水生生物一樣，某些貝類不能很好地對體內Cd含量進行調節，從而造成富集[28]。其中扇貝對鎘具有蓄積特異性，是制約產品安全性的主要因素之一。貝類質量安全工作廣受關注，推動了《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2012）的制（修）訂。 從2012年開始，對雙殼貝類等中Cd的檢測采用去除內臟的特別規定，限量≤2.0 mg/kg[29]，但本文結果水平依舊符合安全標準。

2.2 貝類重金屬污染程度評價

5種貝類采用單因子污染指數法評價重金屬污染程度，并利用重金屬污染指數法比較重金屬污染程度差異，評價結果如表3所示。對于Pb，所有貝類中含量處于正常濃度值范圍內。對于Cd，貝類樣品中蝦夷扇貝、櫛孔扇貝、牡蠣中含量處于輕污染水平，菲律賓蛤仔、貽貝含量處于正常濃度值范圍內。由XMPI計算結果可知，各種海洋生物富集重金屬Pb、Cd的能力大小順序為櫛孔扇貝＞牡蠣＞蝦夷扇貝＞貽貝＞菲律賓蛤仔。

表3 各貝類重金屬單因子污染指數（Pi）與重金屬污染指數（XMPI）

2.3 重金屬攝入對健康造成的風險評價

人類暴露于化學污染物中的重要途徑包括攝食貝類[30]，由此引發的安全風險問題亟待探究。由表4可以看出，食用貝類Pb、Cd的每周評估攝入量和危害商數分別是 Pb 0.061～0.228 μg/kg bw 和 Cd 0.297～0.947 μg/kg bw，皆低于世界衛生組織制定量。相應危害商數都小于1，說明暴露人群沒有明顯的健康風險。

表4 食用貝類Pb、Cd每周評估攝入量和危害商數

2.4 水質監測結果及其評價

由表5可以看出，Pb、Cd污染物單項污染指數均小于1，表明養殖海水符合無公害食品海水養殖用水質量要求。

表5 海水養殖用水Pb、Cd監測結果

3 結論與討論

文章以大連地區5種經濟價值高且比較常見的貝類為研究對象，針對其可食用部分及其養殖海水中重金屬Pb、Cd的含量狀況進行測定分析，評價該地區貝類重金屬污染情況及人類食用潛在健康風險，并為合理控制該地區重金屬污染提供參考。試驗結果表明，所采集的樣品中重金屬Pb、Cd測定含量均符合相應標準要求，未超標。重金屬污染指數評價結果表明，所有貝類中Pb含量處于正常濃度值范圍；貝類樣品中蝦夷扇貝、櫛孔扇貝、牡蠣中Cd含量屬于輕污染水平，菲律賓蛤仔、貽貝Cd含量處于正常濃度值范圍內。XMPI計算結果表明，各種貝類富集重金屬Pb、Cd的能力大小順序為：櫛孔扇貝＞牡蠣＞蝦夷扇貝＞貽貝＞菲律賓蛤仔。從人類食用潛在健康風險角度看，Pb、Cd每周評估攝入量均低于世界衛生組織制定的人類暫定每周允許攝入量，且危害商數均小于1，說明暴露人群沒有明顯的非致癌健康風險。