东海近海及远洋捕捞水产品中重金属污染特征及膳食风险

熊怡然 崔芮菲 彭菲 王茜

摘要 对东海近海及远洋野生捕捞水产品中重金属的污染特征及膳食风险进行了研究。研究发现，Pb、Cd、Cr和As 4种重金属在东海渔场野生捕捞水产品中均有检出，浓度范围从大到小依次为Pb（0.15～1.10 μg/g）、Cr（ND～0.62 μg/g）、Cd（0.10～0.36 μg/g）、As（0.02～0.13 μg/g）;4种重金属在远洋捕捞水产品中也均有检出，浓度范围从大到小依次为Cr（0.51～2.30 μg/g）、 Pb（0.003 0～3.000 0 μg/g）、 Cd（0.08～0.24 μg/g）、 As（ND～0.030 0 μg/g）。通过食用安全性评估发现，远洋水产品的食用安全性低于东海近海水产品，主要贡献污染物为Cr和Cd，但近海与远洋海产品的膳食健康风险相差不大，且均低于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受水平5.0×10-5。

关键词 远洋捕捞;近海捕捞;水产品;重金属;膳食风险

中图分类号 TS201.6  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）05-0147-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.05.037

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Concentrations and Dietary Risk of Heavy Metals in the Seafood from the Coastal Area of the East China Sea and Remote Ocean Areas

XIONG Yi-ran， CUI Rui-fei， PENG Fei et al

（College of Marine Ecology and Environment， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306）

Abstract The research studied the pollution characteristics and dietary risks of heavy metals in a variety range of wild-caught seafood. The study showed that the heavy metals （Pb， Cd， Cr and As） were all detected in the wild-caught seafood in the East China Sea fishing ground. The  concentration range of large to small was Pb （0.15-1.10 μg/g）， Cr （ND-0.62 μg/g）， Cd （0.10-0.36 μg/g） and As （0.02-0.13 μg/g）. At the same time， the studied heavy metals were also detected in ocean fishing products. The concentration range of large to small was Cr （0.51-2.30 μg/g）， Pb （0.003 0-3.000 0 μg/g）， Cd （0.08-0.24 μg/g）， As （ND-0.030 0 μg/g）. According to the food safety assessment， it was found that the edible safety of ocean aquatic products was lower than that of the offshore seafood from East China Sea， and the main contributors are Cr and Cd. However， according to the dietary risk assessment proposed by the Committee for Protection （ICRP）， the difference between the dietary risks of ocean and offshore marine seafood are not significant， and all the risk values were lower than the limit， indicating no significant dietary risk by consuming the studied seafood.

Key words Ocean fishing;Offshore fishing;Aquaculture products;Heavy metals;Dietary risk

基金項目 上海高校青年教师培养计划（A1-2007-20-000204）。

作者简介 熊怡然（1998—），女，河南郑州人，从事环境污染物的迁移转化研究。

*通信作者，讲师，博士，从事环境污染物的迁移转化及环境健康研究。

收稿日期 2021-06-19

近年来，由于对高蛋白食物需求的增高，人们对海洋渔业产品的需要也逐年增长。2008—2016年海洋渔业产值从2 430亿元增长至5 000亿元，2019年海产品产量3 282.50万t，占比超过50%[1]。海洋渔业包括近海及远洋捕捞。东海渔场（长江口渔场、舟山渔场、鱼外渔场和温台渔场）是我国重要的近海捕捞渔区，但由于近海渔场受人类活动的影响，近年来水产品质量下降。同时，由于近海资源的过度利用，远洋渔业也得到了迅速发展。主要的远洋渔场分布于太平洋、大西洋及印度洋，渔获物质量存在差别。

重金属是一类可以对环境产生负面危害的污染物，并且具有沿食物链传递并在生物体内富集的特点[2]。东海渔场毗邻上海、江苏、浙江以及福建等发达地区，由于工业以及海水养殖，重金属通过直接排放、河流携带和大气沉降等方式输送到渔场，通过食物链富集在海产品体内，对海洋生态系统和居民膳食健康带来潜在危害。研究发现，我国近海海域海洋经济生物重金属污染现象不容忽视。李婷飞[3]在调查台州市椒江区近海海产品时，发现某些海产品中重金属铅（Pb）和镉（Cd）含量超标。陈克红等[4]研究表明，海州湾常见海洋经济生物中Cd、Pb、汞（Hg）、砷（As）等重金属均存在超标现象，总超标率为8.47%。另外，由于重金属元素的難降解和长距离迁移的特点，远洋水产品中也陆续检出重金属。刘淑晗[5]研究发现，南极磷虾中的As浓度为1.2 μg/g，而磷虾粉中As浓度达到4.1 μg/g。然而，除南极磷虾外，关于远洋水产品质量及污染物残留的研究较少。

我国华东地区居民对水产品有一定的膳食偏好，东海渔场及远洋捕捞生产的海产品在华东市场占相当大的比例。因此，明确东海渔场及远洋渔业渔获物中重金属（Pb、Cd、Cr和As）的残留特征，评估膳食风险，对于保障我国东部沿海居民的膳食健康以及促进我国水产品出口具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 研究区域

近海东海渔场水产品通过拖网获得，拖网位置靠近浙江和福建省的温台渔场（图1），该区域工业、海水养殖以及船只活动较为密集，渔获物主要包括皮氏叫姑鱼、小黄鱼、大黄鱼、龙头鱼、镰鲳、带鱼、鮸、黄姑鱼、六丝钝尾虾虎鱼、鲨鱼以及刺鲳。远洋渔获物分别来自于太平洋、大西洋和印度洋各渔场（图1），通过拖网或延绳钓方式获得，主要包括秋刀鱼、金枪鱼、梭鱼、月亮鱼、鬼头刀、黑旗、鲣鱼、黑皮鲳、多式钝头鳐、绿鲭鲹、真鲷、鳕鱼、鲐鱼、拉式南美南极鱼、油干以及伞旗。

1.2 样品前处理

石墨炉原子吸收分光光度法测定Pb、Cd和Cr，双道原子荧光分光光度计法测定重金属As，前处理过程严格参照国家标准[6-10]。

1.3 水产品食用安全性及膳食风险评估

水产品食用安全性采用PTWI（环境污染物每周可耐受摄入量，provisional tolerable weekly intake）计算方法[11]。通过成人每周实际摄入的重金属含量（AWI）与PTWI的百分比（AWI/PTWI），来评价海产品的食用安全性，比值越高说明该产品食用安全性越低。人体健康风险评价基于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐方法[12]，认为Cr、As和Cd对人体存在致癌风险，Cu和Pb对人体存在非致癌风险。假设不同类型的重金属对人体健康的危害是叠加关系，以得到不同种类海产品总的重金属人体健康风险。

2 结果与分析

2.1 近海捕捞水产品重金属污染特征

由表1可知，Pb、Cd、Cr和As 4种重金属在东海渔场野生捕捞水产品中均有检出，按浓度范围由高至低的顺序排序为Pb（0.15～1.10 μg/g）、Cr（ND～0.62 μg/g）、Cd（0.10～0.36  μg/g）、As（0.02～0.13 μg/g）。其中，黄姑鱼体内Cr、Cd和Pb的浓度高于其他渔获物，分别为0.62、0.36和1.10 μg/g，而对于As来说，最高浓度出现在镰鲳体内，为0.13 μg/g。与福建东山湾[13]捕获水产品相比，东海渔场水产品Pb浓度处于相对较低水平;与浙南沿海（近海养殖，样品中Cu、Pb、Cd、As浓度范围分别为0.355～2.155、0.028～1.231、0.138～1.282、0.126～1.275 μg/g）[14]的水产品相比，Pb、As的浓度相差不大，但Cd浓度略低;与珠江三角洲（淡水养殖，样品中Cr、Cu、As、Cd、Pb浓度分别为0.020～3.240、0.110～1.100、0.030～1.480、ND～0.606、0.040～0.803 mg/kg）[15]的水产品相比，除Pb外其余重金属浓度略低;与意大利[近海捕捞，样品中Cr、Cu、As、Cd、Pb浓度分别为（0.28±0.22）、（0.32±0.16）、（10.00±8.60）、（0.003±0.003）、（0.02±0.01） μg/g][16]的水产品相比，Cd、Cr、Pb的浓度偏高;与韩国[近海捕捞，样品中Cu、Pb、Cd、As、Cr浓度分别为（1.10±0.23）、（0.24±0.04）、（0.05±0.01）、ND、（0.13±0.02） μg/g][17]的水产品相比，重金属浓度均偏高;同国家《食品中污染物限量（GB 2762—2017）》[18] 相比，Cd和Pb超标率较高，分别为91%和45%，而对于Cr来说，浓度均在安全限值以内。

2.2 远洋捕捞水产品重金属污染特征

由表2可知，Pb、Cd、Cr和As 4种重金属在远洋捕捞水产品中也均有检出，按浓度范围由高至低排序为Cr（0.51～2.30 μg/g）、 Pb（0.003 0～3.000 0 μg/g）、 Cd（0.08～0.24 μg/g）、 As（ND～0.030 0 μg/g）。其中，重金属Cr浓度在多式钝头鳐（2.30 μg/g）中处于较高水平。月亮鱼中Cd浓度较高，为0.24 μg/g，鲐鱼中Pb浓度最高，为3.000 0 μg/g。参照我国《食品中污染物限量（GB 2762—2017）》 [18]标准，发现远洋水产品中重金属Cd超标率达到94%，Pb的超标率达到69%，Cr的超标率较低，为6%，而As在安全限值以内。

远洋水产品中Cd和Pb残留浓度与近海捕捞水产品相比无显著差异（P>0.05），但超标率较高。说明我国近海、远洋渔场环境及水产品受Cd和Pb影响较大。远洋水体及水产品中Cr含量高于近海水产品，说明我国近海海域Cr污染并不严重，这可能与不同采样点的环境本底值有关。

由于人为污染是水产品中重金属的主要来源，远洋海产品因为远离陆地，受陆源干扰较小。因此理论上，其重金属浓度应较低。然而该研究经方差分析表明，远洋海产品与近海捕捞水产品中重金属浓度不存在显著差异（P>0.05），甚至高于近海捕捞水产品，并存在超标现象。这一结论进一步验证了重金属污染的远距离传输这一特点。另外，该研究捕获远洋海产品在食物链中多处于营养级较高的水平，因此可能在体内富集更多的重金属。

2.3 近海及远洋捕捞水产品食用安全性评估

从图2a可见，近海海产品体内基于Cr、As、Cd和Pb 4种重金属的AWI/PTWI在15%～50%，其中最小值出现在鲨鱼（15%）体内，其次为鮸（16%）和刺鲳（17%）。最大值出现在黄姑鱼（50%）体内，其次为镰鲳（39%）和龙头鱼（38%），说明鲨鱼、鮸和刺鲳的食用安全性较高，而黄姑鱼、镰鲳和龙头鱼的食用安全性较低。值得注意的是，虽然Pb的残留浓度较高，但近海海产品的膳食不安全性的主要贡献因子为Cr和Cd，这可能是Cr和Cd较高的毒性和致癌性所致。

从图2b可见，远洋捕捞水产品的AWI/PTWI在34%～110%。大西洋海域靠近巴西及阿根廷的大洋渔场（大西洋海域1）所渔获的多式钝头鳐AWI/PTWI高达110%，食用安全性较低，这可能由于该渔场受人类排放影响较大。其次为来自太平洋渔场的金枪鱼（89%）、月亮鱼（89%）以及来自大西洋渔场的鳕鱼（89%）。然而，食用安全性评估方法难以明确水产品是否存在食用风险，因此需进一步通过膳食风险评估确定水产品的膳食风险。

2.4 近海及远洋捕捞水产品膳食健康风险评估

基于Cr、As、Cd和Pb 4种重金属和国际辐射防护委员会（ICRP）推荐方法，进一步评估污染物的健康风险。从图3a可知，近海水产品总健康风险值在6.3×10-6～2.2×10-5，总体略高于大亚湾[19]捕获的野生水产品，但低于购于广州市[20]的水产品膳食风险值，整体均小于ICRP推荐的重金属膳食最大可接受风险（5.0×10-5），表明近海捕捞水产品不存在显著的膳食风险（包括致癌和非致癌风险）。与食用安全性评估不同，膳食健康风险评估结果表明，近海水产品膳食风险值的主要贡献因子为As和Cd，这由于As和Cd有更高的致癌强度系数（Cr、As、Cd 的致癌强度系数分别为0.91、15.00和6.10 mg/（kg·d）[12]）。由图3a可知，近海水产品中，健康风险值最高的为镰鲳（2.2×10-5），其次分别为皮氏叫姑鱼（2.1×10-5）和黄姑鱼（1.8×10-5）。值得注意的是，沿海居民偏好的大小黄鱼的膳食风险值均为1.6×10-5，在近海渔获物中，膳食风险处于中等偏上水平。

由图3b可知，远洋捕捞水产品的健康风险值在9.3×10-6～1.8×10-5，最小值出現在秋刀鱼（太平洋渔场）体内，最大值出现在鳕鱼体内（大西洋渔场）。远洋捕捞水产品的健康风险值也均低于ICRP推荐的最大可接受水平（5.0×10-5），说明不会产生显著的膳食风险。远洋捕捞水产品中膳食风险值的主要贡献因子为Cr和Cd，贡献了膳食风险的69%～100%。虽然远洋水产品的食用安全性低于近海水产品，但是二者的膳食风险并不存在显著差异，这是由于远洋鱼类中Cr浓度较高，但其致癌强度系数较低。值得注意的是，在该研究中，深受消费者喜爱的金枪鱼和鳕鱼等水产品的膳食风险在所有渔获物中处于较高水平，秋刀鱼的膳食风险较低。

3 结论

该研究分析了东海近海（温台渔场）和远洋（太平洋、印度洋、大西洋渔场）主要渔获物中4种重金属元素（Pb、Cd、Cr和As）的污染特征，并进行了膳食风险评估，结果发现，东海近海海产品中重金属平均浓度表现为Pb>Cr>Cd>As，远洋水产品中为Cr>Pb>Cd>As。不同水产品不同的污染特征可能由于不同采样地不同的环境背景值或人类活动所致。与近海捕捞水产品相比，远洋捕捞水产品中Cr的浓度相对较高，As的残留浓度较低，Cd和Pb残留浓度无显著差异。通过食用安全性评估发现，远洋水产品的食用安全性低于东海近海水产品，主要贡献污染物为Cr和Cd，但近海与远洋海产品的膳食健康风险相差不大，且均低于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受水平5.0×10-5。值得注意的是，该研究中远洋海产品中重金属浓度与近海捕捞水产品中重金属浓度不存在显著差异，甚至存在超标现象。进一步验证了重金属远距离污染的可能性。另外，该研究捕获的远洋海产品在食物链中多处于营养级较高水平，可能在体内富集更多的重金属。因此，今后需进一步明确目标污染物远洋水产品中的生物富集和放大效应。

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