養(yǎng)殖魚體中重金屬污染狀況評(píng)價(jià)

何 琳，江 敏，2，戴習(xí)林，李世凱

（1.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海201306；2.水域環(huán)境生態(tài)上海高校工程研究中心，上海201306）

隨著人們生活水平的提高和環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重，人們對(duì)無公害食品的要求越來越高。水產(chǎn)品重金屬污染在世界范圍來說都是一個(gè)較普遍的食品安全問題，在國(guó)內(nèi)外均出現(xiàn)了水產(chǎn)品受重金屬污染并超出食品安全標(biāo)準(zhǔn)卻仍然作為可食用食品銷售的情況[1-2]。通常水產(chǎn)品中需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的重金屬項(xiàng)目有銅（Cu）、鉛（Pb）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、砷（As）和汞（Hg），其中As屬于類金屬，但常將其納入重金屬類加以考慮。濃度超標(biāo)的重金屬離子常常擾亂水產(chǎn)動(dòng)物的正常生命活動(dòng)，引起養(yǎng)殖對(duì)象的中毒和死亡，嚴(yán)重影響了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展；而殘留在水產(chǎn)品中的重金屬隨著食物鏈的富集放大，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境都會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅[3]。團(tuán)頭魴（Megalobrama amblycephala）即鳊魚，性情溫順，適應(yīng)性強(qiáng)，屬草食性魚類，肉質(zhì)細(xì)嫩，味道鮮美，是我國(guó)主要淡水養(yǎng)殖魚類之一。鯽魚（Carassius auratus）個(gè)體大，生長(zhǎng)快，屬雜食性魚類，易受水中各種物質(zhì)直接影響，對(duì)其進(jìn)行研究分析可以較好地掌握淡水魚的污染狀況。因此，本實(shí)驗(yàn)于上海郊區(qū)兩個(gè)團(tuán)頭魴、鯽魚標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場(chǎng)展開研究，監(jiān)測(cè)其水產(chǎn)品中Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg的含量，利用單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)水產(chǎn)品重金屬污染程度，結(jié)合對(duì)其養(yǎng)殖環(huán)境中重金屬含量的檢測(cè)數(shù)據(jù)，定量剖析各種重金屬的富集情況，并就重金屬污染危害及國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)品中重金屬安全限量標(biāo)準(zhǔn)展開對(duì)比，旨在更好地揭示養(yǎng)殖系統(tǒng)污染程度，促進(jìn)環(huán)境衛(wèi)生狀況的提升，并為水產(chǎn)品食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中重金屬含量的限定提供有益的資料。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

團(tuán)頭魴（Megalobrama amblycephala） 上海松江區(qū)某團(tuán)頭魴養(yǎng)殖場(chǎng)；鯽魚（Carassius auratus） 上海金山區(qū)某鯽魚養(yǎng)殖場(chǎng)。

石墨爐原子吸收分光光度計(jì)（TAS-990G） 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；雙道原子熒光分光光度計(jì)（HG-AFS） 北京吉天儀器有限公司。

1.2 樣品采集與分析

1.2.1 樣品采集 本實(shí)驗(yàn)于2011年7～11月在上海松江區(qū)某團(tuán)頭魴養(yǎng)殖場(chǎng)（池塘A、B、C）和金山區(qū)某鯽魚養(yǎng)殖場(chǎng)（池塘E和F）進(jìn)行。期間每月采集一次魚樣，共計(jì)5次。通過撒網(wǎng)的方式從魚塘中捕魚，每口池塘隨機(jī)采集三條，穿刺活魚大腦使其立即死亡，然后用紗布輕輕擦干魚體表，去皮，剔取脊椎兩側(cè)兩塊背肌，洗凈后用濾紙吸干殘留水分，裝入保鮮袋中，冰鎮(zhèn)帶回實(shí)驗(yàn)室做進(jìn)一步分析處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為三塊魚肉樣的平均值。

1.2.2 分析方法 本實(shí)驗(yàn)共測(cè)定Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg六種重金屬。其中，Cu、Pb、Cd、Cr經(jīng)由石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定，As和Hg經(jīng)由雙道原子熒光分光光度法測(cè)定，其前處理及測(cè)定方法均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[4-9]嚴(yán)格執(zhí)行。

為計(jì)算魚肌肉中的重金屬富集系數(shù)Ax，本實(shí)驗(yàn)同時(shí)測(cè)定相應(yīng)水樣中的重金屬含量，水樣前處理嚴(yán)格按照《無公害食品淡水養(yǎng)殖用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)推薦方法執(zhí)行，上機(jī)測(cè)定方法同肌肉樣。

式中，C1為魚肉中重金屬含量（mg·kg-1）；C2為水體中重金屬含量（mg·L-1）。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法

1.3.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 采用《GB 18406.4-2001農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害水產(chǎn)品安全要求》和《GB 2762-2005食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兩種魚肌肉中的重金屬污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3.2 評(píng)價(jià)方法 采用單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法[10]對(duì)水產(chǎn)品重金屬污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中單項(xiàng)污染指數(shù)計(jì)算公式如下：

式中，Ii為重金屬元素i的污染指數(shù)；Ci為重金屬元素i的實(shí)測(cè)濃度；Si為重金屬元素i的限量標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)Ii≤0.5表明未受該因子污染；當(dāng)0.5＜Ii≤1時(shí)，表明開始受到該因子污染；當(dāng)Ii＞1時(shí)，表示已經(jīng)受到污染；Ii值越大，受污染程度越嚴(yán)重[11]。

綜合污染指數(shù)計(jì)算公式為：

式中，Iav為平均污染指數(shù)，Imax為最大單項(xiàng)污染指數(shù)，根據(jù)表1對(duì)水產(chǎn)品進(jìn)行重金屬污染等級(jí)劃分。

平均污染指數(shù)的計(jì)算公式為：

式中，n為樣本量，本實(shí)驗(yàn)中n=6。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)殖魚體中重金屬含量與評(píng)價(jià)

本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的各重金屬中，Cu和Cr含量較高，且Cu的含量高于Cr的含量，其余各重金屬含量相當(dāng)。池塘A、B和C團(tuán)頭魴肌肉中Cu含量分別為（3.53±0.26）、（3.47±0.62）、（3.55±0.58）mg·kg-1，Cr 含 量 分 別 為（0.26±0.03）、（0.26±0.05）、（0.27±0.00）mg·kg-1；池塘E和F鯽魚肌肉中Cu含量分別為（2.51±0.39）、（2.65±0.22）mg·kg-1，Cr含量分別為（0.19±0.06）、（0.18±0.07）mg·kg-1。統(tǒng)計(jì)分析表明，各養(yǎng)殖塘魚肌肉中同種重金屬含量間無顯著差異。

本實(shí)驗(yàn)團(tuán)頭魴和鯽魚肌肉中Cu、Pb、Cd、Cr和Hg含量符合《無公害水產(chǎn)品安全要求》，As含量符合《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)。池塘A、B、C、E和F中各重金屬元素單項(xiàng)污染指數(shù)均小于0.5，表明養(yǎng)殖品種并未受到Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg的污染；其綜合污染質(zhì)量指數(shù)分別為0.1、0.1、0.2、0.1和0.1，屬于清潔水平，具體測(cè)定結(jié)果見表2（5次采樣數(shù)據(jù)的平均值）。

2.2 重金屬在水產(chǎn)品中富集程度

水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中需要大量的水資源供給和交換，一些重金屬也隨之進(jìn)入養(yǎng)殖水體。同時(shí)，漁藥的使用[13]，飼料[14]的投入也使得水體中重金屬含量增加。而重金屬在環(huán)境中無法降解，一旦進(jìn)入養(yǎng)殖環(huán)境中便通過食物鏈在水產(chǎn)品體內(nèi)富集放大，對(duì)食品安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

本實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)頭魴和鯽魚對(duì)Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg都有較強(qiáng)的富集能力，其中對(duì)Cu的富集能力最強(qiáng)，其次是對(duì)Cr。團(tuán)頭魴對(duì)Pb、Cd、Cr和Hg的富集能力要強(qiáng)于鯽魚，對(duì)Cu和As的富集能力弱于鯽魚（見表3）。對(duì)比其他人關(guān)于幾種淡水魚肌肉對(duì)各重金屬富集系數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，同種魚在不同養(yǎng)殖環(huán)境下，對(duì)同種重金屬的富集系數(shù)不同，表明養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)養(yǎng)殖品種的富集能力影響較大；而同一養(yǎng)殖環(huán)境不同水產(chǎn)品其重金屬富集能力也不相同。

3 討論

3.1 水產(chǎn)品對(duì)重金屬富集能力對(duì)比

不同水產(chǎn)品對(duì)重金屬的富集能力不一樣。阮金山等[17]對(duì)福建興化灣海域的魚類、蝦類和貝類重金屬展開調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)品體內(nèi)重金屬含量差別依次是貝類＞蝦類＞魚類，其中貝類重金屬富集系數(shù)最高達(dá)到魚類的8896倍，蝦類重金屬富集系數(shù)最高達(dá)到魚類的4109倍，這主要跟水產(chǎn)品的養(yǎng)殖環(huán)境及生活習(xí)性[18]有關(guān)。譬如貝類，它們是濾食性生物，又較多地生長(zhǎng)生活在受污染的河口區(qū)及沿海岸，在大量濾食食物顆粒的過程中也被動(dòng)地積累了包括重金屬在內(nèi)的環(huán)境污染物，因此其重金屬含量較高[19]。

水產(chǎn)品對(duì)不同種重金屬的富集能力也不相同。劉媛媛等[20]對(duì)洋口港水產(chǎn)品重金屬狀況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，生物體對(duì)Cu和Pb的富集系數(shù)表現(xiàn)為甲殼類＞貝類＞魚類；對(duì)Cd的富集系數(shù)表現(xiàn)為貝類＞甲殼類＞魚類；對(duì)As的富集系數(shù)表現(xiàn)為魚類＞貝類＞甲殼類；對(duì)Hg的富集系數(shù)表現(xiàn)為魚類＞甲殼類＞貝類。

此外，生物體的不同組織器官對(duì)某種重金屬的積累具有高度的選擇性。劉麗等[21]發(fā)現(xiàn)鯽魚幼魚內(nèi)臟重金屬的富集能力明顯高于肌肉部位，其肝臟的富集量是肌肉十幾倍之多。馬桂云等[22]也發(fā)現(xiàn)Cu和Pb在鯽魚體內(nèi)的分布為內(nèi)臟＞鰓＞肌肉。不僅是鯽魚，眾多研究報(bào)告[16，23]都表明，水產(chǎn)品的不同組織器官，其重金屬富集能力不同。這是因?yàn)轸~體內(nèi)各組織器官生理功能、代謝水平均存在差異。重金屬進(jìn)入魚體內(nèi)的主要途徑是通過餌料攝取、體表滲透、鰓膜吸附以及腸的消化作用等，因此肝胰臟、腸、鰓、鱗片積累的重金屬比肌肉的多。本實(shí)驗(yàn)只測(cè)定了養(yǎng)殖魚體可食用部分即肌肉中的重金屬含量，今后將進(jìn)一步研究肝、胰、腎等解毒和排泄器官中重金屬的蓄積情況。

3.2 國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)品中重金屬安全限量比較

我國(guó)是世界水產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，向150多個(gè)國(guó)家（地區(qū)）出口水產(chǎn)品，歐盟是我國(guó)水產(chǎn)品四大出口市場(chǎng)之一。但是由于藥物殘留、重金屬污染等質(zhì)量問題的制約，我國(guó)水產(chǎn)品的出口屢遭歐盟技術(shù)性貿(mào)易壁壘，這給我國(guó)水產(chǎn)的貿(mào)易帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。為了保證我國(guó)水產(chǎn)品出口順利通過檢測(cè)，減少不必要的損失，必須先了解掌握歐盟對(duì)水產(chǎn)品安全衛(wèi)生項(xiàng)目的要求，有計(jì)劃有目的地實(shí)施健康養(yǎng)殖和水產(chǎn)品加工，以適應(yīng)國(guó)際貿(mào)易環(huán)境，保護(hù)我國(guó)水產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

我國(guó)與歐盟各類食品中的重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，與國(guó)際上通用的食品法典標(biāo)準(zhǔn)（CAC標(biāo)準(zhǔn)）也有出入（見表4）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與CAC標(biāo)準(zhǔn)的總體符合率僅為23%，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的符合率更低，而發(fā)達(dá)國(guó)家在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)很注重與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，在歐美國(guó)家和日本采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已在90%以上[24]。就水產(chǎn)品中重金屬限量方面，我國(guó)安全衛(wèi)生限量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目多，過于分散，限定也較為簡(jiǎn)單籠統(tǒng)，歐盟安全衛(wèi)生技術(shù)法規(guī)則較為系統(tǒng)全面；并且我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)諸如Pb指標(biāo)限定不及歐盟和CAC標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，有可能不能滿足國(guó)際貿(mào)易要求；此外，受體制和國(guó)情制約，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不能適時(shí)修訂，而歐盟技術(shù)法規(guī)則隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷地修訂，因此更加科學(xué)合理，更能夠及時(shí)反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求[25]。盡管如此，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)水平并不落后，像諸如Cu以及多種農(nóng)藥指標(biāo)也進(jìn)行了限定，這是歐盟所沒有的。我們應(yīng)當(dāng)全面看待我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)水平，繼續(xù)傳承保持好的部分，同時(shí)借鑒學(xué)習(xí)國(guó)外優(yōu)秀的技術(shù)方法，制定出適合我國(guó)國(guó)情并與國(guó)際貿(mào)易接軌的水產(chǎn)品安全限量標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)魚肌肉中Cu、Pb、Cd、Cr和Hg含量符合《無公害水產(chǎn)品安全要求》，As含量符合《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)，分析表明養(yǎng)殖品種并未受到Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg的污染，屬于清潔水平。團(tuán)頭魴和鯽魚對(duì)Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg都有較強(qiáng)的富集能力，其富集系數(shù)分別為459、14、17、263、1、24和755、3、8、185、6、23，其中兩種魚對(duì)Cu的富集能力最強(qiáng)，其次是對(duì)Cr。團(tuán)頭魴對(duì)Pb、Cd、Cr和Hg的富集能力要強(qiáng)于鯽魚，對(duì)Cu和As的富集能力弱于鯽魚。

我國(guó)與歐盟各類食品中的重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，跟國(guó)際上通用的CAC標(biāo)準(zhǔn)也有出入，我們應(yīng)當(dāng)繼續(xù)傳承保持好的部分，同時(shí)借鑒學(xué)習(xí)國(guó)外優(yōu)秀的技術(shù)方法，制定出適合我國(guó)國(guó)情并與國(guó)際貿(mào)易接軌的水產(chǎn)品安全限量標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)增強(qiáng)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

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