广州市售甲壳类中镉污染状况分析及安全性评价

王倩茹，安文佳 ，蒋宁*，陈银苹，陈文锐

1. 华北理工大学公共卫生学院（唐山 063210）；2. 广州海关技术中心（广州 510623）；3. 广东省动植物与食品进出口技术措施研究重点实验室（广州 510623）

水产品富含蛋白质、维生素、矿物质、脂肪酸等多种营养素[1]，日渐成为居民的日常消费食品。同时，居民生活水平提高，健康饮食理念普及，水产品消费量呈现不断增加趋势[2]。然而，由于水生生物对重金属具有富集作用，水环境中重金属的自然含量及含有重金属的工农业废水和生活污水的排放都可能使水生生物受到污染[3]。重金属可通过食物链传递到人体，且具有持久性、累积性和不易降解等特性[4]，即使以低浓度进入人体，也可累积达到一定浓度而危害人体健康。镉是一种蓄积性很强的生物非必需重金属元素，在人体内半衰期长达10～35年[5]，若在人体内蓄积达耐受剂量，可对肝、肾、骨骼等造成一系列损伤，导致肝、肾功能受损，严重者可致骨痛病 。黄永兰等[7]分析扬州市鱼体中重金属的含量，结果表明鱼体内的平均镉含量为0.029 mg/kg。殷小琴等[8]研究南通市水产品中铅和镉的污染情况，结果表明甲壳类中镉的检出率和超标率分别为90.9%和27.3%。蔡华等[9]研究上海市水产品中重金属污染情况，结果表明镉超标情况较为严重，尤其在海水蟹中镉平均浓度为0.913 mg/kg，超标率达61.70%。因此，对市售水产品尤其是甲壳类中镉的污染状况进行分析，并评价其安全性是至关重要的。食品安全指数法是一种综合评价方法，它在污染物浓度的基础上，同时考虑食品的消费量，通过计算食品安全指数（IFS）评价食品的食用安全性。试验以广州367份市售甲壳类水产品为研究对象，检测样品中镉含量，分析镉污染状况并评价其食用安全性。

1 材料与方法

1.1 样品采集

试验于2017—2018年在广州市具有代表性的农贸市场、大小型超市等随机抽取367份甲壳类样品，将样品装入自封袋，加冰块后带回实验室，放入-20 ℃冰箱中冷冻保存。为保证检测结果数据的准确性，检测日期与抽样日期的时间间隔不超过5 d。

1.2 仪器与试剂

原子吸收光谱仪AA800（美国，PE，用于镉的测定）；Ultra WAVE超级微波消解平台（意大利，Milestone）；Milli-Q超纯水系统（电阻率18.2 MΩ·cm）；玻璃器皿（均用20%硝酸浸泡24 h，用水反复冲洗后再用去离子水冲洗）。

镉溶液标准物质（1 000 μg/mL，中国计量科学研究院）；硝酸（优纯级，苏州晶瑞有限公司）；水（超纯水机制备）；氮气（99.99%以上）；其他所用试剂均为优纯级或以上。

1.3 样品前处理

按照GB 2672—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[10]要求去壳去皮等，根据GB 5009.15—2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》[11]要求进行匀浆，称取1.0 g（精确值0.001 g）代表性样品于聚乙烯消化管中，加入3 mL硝酸，盖上盖子，放置过夜，同时做空白试验。将样品放入消解仪中，锁紧罐体，预加惰性气体（氮气），压力4 000 kPa，外腔温度≤40 ℃，设定升温程序（见表1），进行消解。赶酸结束后将消化液转移至50 mL聚丙烯离心管中，用少量去离子水多次洗涤消解内罐，合并洗液后用去离子水定容至25 mL，混匀备用。同时进行空白试验。

表1 超级微波消解法升温程序

1.4 样品检测

镉的测定参照GB 5009.15—2014[11]标准方法进行。

1.5 统计学方法

将检测数据录入Excel 2007建立数据库，检测结果低于检测限（LOD）的样品，根据世界卫生组织（WHO）推荐的替代法，取1/2 LOD录入。根据样品的采样年份、类别、一般生长环境[12]以及营养级[13-15]将样品按照4种分类方式进行分类，计算各类样品中镉的检出率与超标率，它们的差异利用SPSS 17.0软件采用卡方检验进行比较，p＜0.05时认为差异具有统计学意义。

1.6 风险评估方法

采用食品安全指数法[16]评估所研究甲壳类水产品的食用安全性，公式为

式中：IFSc为某一样品的食品安全指数；EDIc为镉的日摄入量估算值；f为校正因子，取1[17]；SIc为镉的限量标准，即GB 2672—2017[10]中规定的镉的限量值（0.5 mg/kg）；bw为人体平均体重，顾景范[18]表明中国成年男性平均体重为66.20 kg，女性为57.30 kg，由于试验在设计时未区分消费者性别，所以取两性平均值61.75 kg；Ri为样品中镉的检测值，mg/kg；Fi为甲壳类的日消费量，根据国家统计局数据[19]计算得广东省人均水产品日消费量约62.47 g/人/d，而苏畅等[20]认为消费者水产品类食物摄入的9.45%来自甲壳类，因此试验中Fi为5.90 g/（人·d）；Ei和Pi分别为可食用部分因子和加工处理因子，均取0.5[17]IFS为全部样品的食品安全指数均值；n为样品份数。

食品安全性评价标准[16]若IFSc＜1，表明重金属污染物对水产品的食用安全无显著影响；若IFSc=1，表明水产品的食用安全风险可接受；若IFSc＞1，表明水产品受到重金属污染物的严重污染。若IFS＜1，表明水产品整体食用安全；若IFS=1，表明水产品整体的食用安全性处于可接受状态；若IFS＞1，表明水产品整体的食用安全风险不可接受。

2 结果与分析

2.1 污染状况分析

2.1.1 样品中镉污染的总体检测结果

检测367份甲壳类样品的镉含量，结果表明所有样品中镉含量的检测值范围为未检出（ND）至5.900 0mg/kg，平均浓度为0.162 1 mg/kg，样品总体检出率为43.60%（160/367），存在超标样品20份，总体超标率达5.45%。

2.1.2 不同年份样品中镉污染情况

2017年的243份甲壳类水产品中镉的检测值范围为ND～5.900 0 mg/kg，2018年的124份样品中镉的检测值范围为ND～0.750 0 mg/kg。样品的检出率（χ2=0.210，p=0.647）和超标率（χ2=1.797，p=0.180）在2年之间的差异均无统计学意义，具体见表2。

表2 不同年份甲壳类水产样品中镉污染情况

2.1.3 不同类别样品中镉污染情况

所检测的178份虾类样品中镉的检测值范围为ND～2.300 0 mg/kg，189份蟹类样品中镉检测值的范围为ND～5.900 0 mg/kg。卡方检验结果表明，对于虾类和蟹类，镉的检出率（χ2=118.131，p＜0.001）和超标率（χ2=4.677，p=0.031）的差异均具有统计学意义，具体见表3。

注: 同一列中2组比较, **表示差异极显著 (p＜0.01), *表示差异显著(p＜0.05)。

2.1.4 不同生长环境样品中镉污染情况

所检测的165份淡水甲壳类样品中镉的检测值范围为ND～0.7400 mg/kg，202份海水甲壳类样品中镉检测值的范围为ND～5.900 0 mg/kg。卡方检验结果表明，2种生长环境的甲壳类样品中镉的检出率差异无统计学意义，χ2=0.693，p=0.405，而超标率的差异具有统计学意义，χ2=13.649，p＜0.001，见表4。

表4 不同生长环境甲壳类水产样品中镉污染情况

2.1.5 不同营养级样品中镉污染情况

所检测的200份营养级在2～3的甲壳类样品中镉的检测值范围为ND～0.480 0 mg/kg，167份营养级在3～4的样品中镉检测值的范围为ND～5.900 0 mg/kg。卡方检验结果表明，对于2个营养级范围的甲壳类样品，镉的检出率和超标率之间的差异均具有统计学意义，χ2值分别为25.333和79.552，p值均小于0.001，具体见表5。

表5 不同营养级的甲壳类水产样品中镉污染情况

2.2 食品安全性评价

如表6所示，食品安全性评价结果表明，抽检的所有甲壳类水产品的食品安全指数在0.000 1～0.281 9范围内，所有样品的食品安全指数均小于1，总体食品安全指数均值为0.007 7，表明镉污染对所检甲壳类水产品的整体食用安全性基本无影响。对于每一种分类方式，食品安全指数均值为2017年＞2018年，蟹类＞虾类，海水甲壳类＞淡水甲壳类，3～4营养级甲壳类＞2～3营养级甲壳类。

表6 甲壳类水产样品中镉的食品安全指数

3 结论与讨论

结果表明，367份广州市售甲壳类样品中镉的检出率为43.60%，说明广州市售甲壳类中确存在一定程度镉污染，但低于南通市（90.9%）[8]和秦皇岛市（72.0%）[21]；超标率为5.45%，低于江西省（8.91%）[22]和上海市（14.0%）[23]。食品安全性评价结果表明，所研究样品总体食品安全指数均值为0.007 7，低于王浩然等[21]的研究结果，说明镉对所抽检样品的整体食用安全无显著影响。

按照不同标准对样品进行分类后，卡方检验结果表明，2017年与2018年的甲壳类中镉的检出率与超标率均无差异，说明近2年甲壳类水产品中镉污染现象一直存在，并无明显的加重或减轻的变化趋势；对于虾类和蟹类，其检出率和超标率之间的差异均具有统计学意义，无论是检出率还是超标率，蟹类均高于虾类，这与熊艳森等[22]的研究结果一致；淡水甲壳类与海水甲壳类的镉检出率之间没有显著差异，但二者超标率之间的差异具有统计学意义，说明无论是淡水环境还是海水环境，均存在一定镉污染状况，但与黄宏瑜等[24]对淡水鱼和海水鱼的研究结果类似，海水环境中的甲壳类水产品累积了更高水平的镉，因此超过国家标准的样品占比更高；在营养级处于2～3与3～4的2类样品之间，检出率与超标率均有显著差异，无论是检出率还是超标率，高营养级甲壳类均高于低营养级甲壳类，表明处于食物链上端的生物更易累积高浓度的镉，因此处于食物链顶端的人类更可能由于食用甲壳类水产品而在体内累积更多的镉，产生健康风险。由于样品的生长环境和营养级资料为根据文献记载所得，所以结果可能存在一定不确定性，后续应在甲壳类水产品的生长阶段进行调查工作，以更真实全面地比较各分类条件下的镉污染情况。

因此，广州市售甲壳类存在一定程度的镉污染，但其对甲壳类的整体食用安全性无显著影响，居民不太可能只因食用甲壳类而产生健康风险，但仍需关注甲壳类同其他类水产品如鱼、贝类和海带等，以及谷类、蔬菜等其他食物造成的叠加镉暴露风险。建议居民在通过食用水产品获取营养的同时，科学选择食用水产品的种类并合理控制其摄入量，以降低因食用水产品所带来的健康风险。