蚌埠市场食用鱼重金属含量及安全性评价

盛 蒂，朱兰保

（1.蚌埠学院化学与环境工程系，安徽蚌埠 233030；2.安徽农业大学资源与环境学院，安徽合肥 230036）

蚌埠市场食用鱼重金属含量及安全性评价

盛 蒂1，2，朱兰保1

（1.蚌埠学院化学与环境工程系，安徽蚌埠 233030；2.安徽农业大学资源与环境学院，安徽合肥 230036）

采用原子吸收分光光度法测定了蚌埠市场食用鱼重金属元素的含量，利用单因子污染指数法、综合污染指数法和目标危害系数法对其污染程度及食用安全性进行了评价。结果表明，蚌埠市场鱼类Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As的平均含量依次为0.098、1.133、10.365、0.470、0.045、0.106、0.029mg·kg-1，均低于食品卫生标准。单因子污染指数法评价结果表明：Cd在鲶鱼、鲤鱼和鲫鱼中为开始受到污染，Pb在鲶鱼中为开始受到污染，Hg在鲢鱼中为开始受到污染，As在鳊鱼中为开始受到污染，其他各重金属元素在鱼类中均为清洁水平。综合污染指数法评价结果表明，除了鲶鱼重金属元素为较清洁外，其他5种鱼类均为清洁水平。单一重金属对人体的健康风险指数均小于1，对人群健康风险不明显。鱼类的重金属复合健康风险指数均小于1，蚌埠市场食用鱼类安全性较好。

鱼，重金属，食用安全性，蚌埠

鱼肉味道鲜美，而且含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸以及人体必需的维生素和微量元素，是人们最喜爱的食品之一[1]。随着环境污染的加剧，大量含有重金属的工业废水通过各种途径进入地表水体，有毒的重金属物质在水生生物体内经富集作用而蓄积、放大，使本来为人们提供丰富食用蛋白的鱼类已可能成为浓缩毒物的载体，进而通过食物链危及人类的健康[2]。在国内外均出现了水产品受重金属污染却依然作为可食用食品销售的情况[3-4]。

蚌埠市位于安徽省北部，是全省最重要的综合性工业基地。近年来随着全市经济的快速发展，企业规模和数量急剧增加，排放的污染物类型和数量也逐年增多，引起了周边鱼类养殖水体的污染。本文对蚌埠市场常见食用鱼类重金属含量进行了测定，并对其污染状况和食用安全性进行了评价，以期引导当地居民合理选用鱼类产品，对保障居民的身体健康具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

实验材料 2014年4月，在蚌埠市国强路水产品 批 发 市 场 随 机 采 集 鲤 鱼（Cyprinus carpio）、鲶 鱼（Catfish）、鳊 鱼（Parabramis pekinensis）、鲢 鱼（Hypophthalmichthysmolitrix）、鳙 鱼（Aristichthys nobilis）和鲫鱼（Carassius auratus）等6种常见且分布较广的食用鱼类。

MD6CN型微波消解仪 奥谱勒仪器有限公司；TAS-990型石墨炉原子吸收分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；FD-1型冰冻干燥机 北京博医康技术公司；FA2004型电子天平 上海衡平仪器仪表厂。

1.2 样品前处理与重金属测定

将所采集的鱼类样品带回实验室先用自来水冲洗表面，然后用去离子水清洗3次，再用吸水纸吸干表面水珠，晾干。用不锈钢刀做解剖，取鱼类肌肉可食用部分，用匀浆机制作匀浆。匀浆样品保存在-20℃冰箱中24h，然后置于冰冻干燥机中干燥72h。

鱼类样品采用微波消解法进行消解[5]：称取0.5g预处理鱼样放入50mL干燥的聚四氟乙烯消解罐中，加入10mL浓硝酸，静置过夜，然后控制温度在100℃左右消解至大量棕色气体消失，取下消解罐再加入2mL浓硝酸和10mL双氧水，摇匀，放入微波消解仪进行消解。冷却后开盖，加入少量10%硝酸微热溶解，全部转入100mL容量瓶中，用10%硝酸定容，混匀，制得样品消化液。同时制备样品空白液。

1.3 质量控制

实验所使用的化学试剂均为优级纯，实验用水均为超纯水，所有的器皿在使用前均在10%的硝酸中浸泡24h以上，并用超纯水冲洗。测定之前先绘制标准曲线，在拟合度达到99.99%以上时进行样品测试。由空白样和加标回收样进行质量控制，加标回收率均在90%～106%范围内，相对标准偏差均＜5%。

1.4 重金属污染评价标准与方法

1.4.1 评价标准 鱼体重金属污染程度评价标准按照国家食品安全标准《GB2762-2012食品中污染物限量》、《GB13106-1991食品中锌限量卫生标准》和农业部颁布的行业标准《NY5073-2006无公害食品水产品中有毒有害物质限量》执行。

1.4.2 评价方法 采用单项污染指数法和综合污染指数法对鱼体内重金属元素污染程度进行评价。

式中，I为重金属元素的单项污染指数；Ci为重金属元素的实测浓度；Si为重金属元素的评价标准。评价标准为：I≤0.5为清洁；0.5＜I≤1为开始受到污染；I＞1为已经受到污染；I值越大，受污染程度越严重[6]。

综合污染指数法全面反映各污染物的作用，突出高浓度重金属对鱼肉品质的影响，计算方法为：

式中，P为综合污染指数；Imax为多种重金属单因子指数（I）中的最大值；Iave为多种重金属单因子指数（I）的平均值。评价标准为：P≤0.6为清洁；0.6＜P≤1为较清洁；1＜P≤2.6为轻污染；2.6＜P≤5为中污染；P＞5为重污染[7]。

1.5 重金属安全性评价方法和标准

采用美国环保局于2000年发布的目标危害系数法（Target Hazard Quotient，THQ）来评价鱼类的重金属安全性[8]。THQ法优点在于可同时评价单一重金属的安全性及多种重金属复合安全性，在食品中被广泛地应用。其计算方法为：

式中，CDI为污染物经水产品摄入的平均日摄取量（mg·kg-1·d-1）；RfD 为 重 金 属 健 康 风 险 参 考 剂 量（mg·kg-1·d-1）[8]，见表1 。

THQ≤1，表明该污染物不会引起人体的健康风险，是安全的；THQ＞1，表明该污染物会引起人体的健康风险，是不安全的；THQ值越大表明该污染物对人体健康风险性越大，也就越不安全。

多种重金属复合健康风险指数（TTHQ）计算公式：TTHQ=∑THQ 式（4）

TTHQ评价标准同THQ。参照US EPA暴露因子手册，结合实地调查，确定蚌埠地区成人食用鱼摄入量为0.026kg·d-1，儿童鱼肉摄入量为0.015 kg·d-1。

1.6 数据统计分析方法

实验数据采用Excel 2007和SPSS 16.0进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 鱼体重金属元素含量分析

分别对鱼体肌肉组织中重金属元素含量平行测定3次，取平均值，结果见表2。

从表2可知，蚌埠市场食用鱼肌肉组织中Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As的平均含量分别为0.098、1.133、10.365、0.470、0.045、0.106、0.029mg·kg-1，不同重金属元素在鱼体中的含量差异较大。Cu、Zn作为鱼类生命的必需元素在其体内的含量较高，而生命非必需元素Pb、Cr、Cd、Hg和As在其体内的含量较低。主要原因在于生命必需元素比生命非必需元素更易于被生物主动吸收。与食品卫生标准相比，蚌埠市场食用鱼肌肉中7种重金属元素平均含量均低于标准值，而且7种重金属元素含量在所有样品中都没有超标。与珠江和松花江水体同种鱼类重金属含量相比，蚌埠市场食用鱼类中除了Zn元素含量高于珠江水体鱼类含量外，Pb、Cu、Cr、Cd、Hg和As元素含量均比珠江水体和松花江水体中的鱼类低。

2.2 不同鱼类重金属元素含量分析

从表3可以看出，所调查的不同鱼类之间各重金属元素含量差异较大，但与食品卫生标准相比，所有鱼类中重金属含量均低于其相应的食品卫生标准限值。

生物的生活习性是影响生物体内重金属含量的重要因素之一。鲶鱼属于肉食性鱼类，鲤鱼、鲫鱼和鳙鱼属于杂食性鱼类，鳊鱼和鲢鱼属于草食性鱼类。为了分析生活习性对鱼类体内重金属含量的影响，本研究将不同食性的鱼体内重金属含量进行了对比，结果见图1。

表1 重金属健康风险参考剂量（mg·kg-1·d-1）Table 1 Health risks of heavy metals reference dose（mg·kg-1·d-1）

表2 鱼肌肉组织重金属元素含量（以鲜重计，mg·kg-1）Table 2 Content of heavy metals in fish（fresh weight，mg·kg-1）

表3 不同鱼类重金属元素含量（以鲜重计，mg·kg-1）Table 3 Different types of fish heavy metal content（fresh weight，mg·kg-1）

图1 不同食性的鱼类体内重金属含量Fig.1 Content of heavy metal for the fish feeding different diets

从图1可以看出，本文所研究的Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As 7种重金属元素在不同食性鱼类体内的含量呈相同的变化趋势，即：肉食性＞杂食性＞草食性。造成这种变化规律可能有两个方面的原因：一是，食物链中处于高营养级的生物富集程度高于低营养级生物，肉食性鱼类因其在食物链中处于最高营养级，所以其重金属元素的富集程度也最高；杂食性次之；草食性最小。这与Bank[11]、张家泉等[12]的研究结果相一致。二是，肉食性鱼类一般生活在水体的下层，杂食性和草食性鱼类多生活在水体的中层或中上层。水体底泥中的重金属在一定条件下可通过“泥-水”界面向水中释放，造成水体底层重金属浓度的增加，因而生活在水体下层的鲶鱼、鲤鱼和鲫鱼重金属含量大于上层的鳙鱼、鳊鱼和鲢鱼。

2.3 鱼类重金属污染评价

根据式（1）和式（2），计算出蚌埠市场食用鱼重金属单项污染指数（I）和综合污染指数（P），结果见表4。

从表4可知，单因子污染指数法评价结果表明，Pb在鲶鱼中为开始受到污染；Cd元素在鲶鱼、鲤鱼和鲫鱼中为开始受到污染；Hg在鲢鱼中为开始受到污染；As在鳊鱼中为开始受到污染；其他各鱼类肌肉组织中上述7种重金属元素均为清洁水平；综合污染指数法评价结果表明，除了鲶鱼重金属元素为较清洁外，其他5种鱼类均为清洁水平。

2.4 鱼类重金属安全性评价

通过表2数据，利用式（3）和式（4）分别计算该地区成人和儿童通过食用鱼类摄入的重金属THQ值和TTHQ值，结果见表5和表6。

表4 不同鱼类重金属单项污染指数（I）和综合污染指数（P）Table 4 Heavy metals single factor pollution index（I） and comprehensive pollution index（P） in different fish

表5 食用鱼类单一重金属摄入的健康风险Table 5 Intake health risk of single heavy metals by fish

表6 不同鱼类单一及复合重金属摄入的健康风险Table 6 Different kinds of fish in single and compound intake of the health risks of heavy metals

由表5可知，蚌埠市场食用鱼类中重金属THQ均值从大到小依次为：Cr、Cd、Zn、Cu、Pb、Hg、As，重金属对成人和儿童的健康风险指数均小于1，THQ值不超标，说明蚌埠市场食用鱼类中单一重金属对人群健康风险不明显。不同重金属对复合健康风险的贡献率存在明显差异，见图2。由图2可以看出，蚌埠市场鱼类重金属健康风险主要由Cr引起，风险性较大，对成人的健康风险贡献率为48.23%、对儿童的健康风险贡献率为50.19%；其他6种重金属的健康风险相对较低，对成人和儿童的贡献率在2%~15%之间。

图2 单一重金属对人体复合健康风险贡献率Fig.2 Contribution ratio of single heavy metal to THQ of human body

从表6可以看出，蚌埠市场不同食用鱼类之间的单一重金属健康风险和复合重金属健康风险有一定的差异。调查的鱼类中7种重金属元素单一健康风险指数对成人和儿童均小于1，单一重金属对人体健康风险不明显。6种鱼类重金属的复合健康风险指数也都小于1，且儿童和成人具有相同的变化趋势，从高到低依次为：鲶鱼、鳙鱼、鳊鱼、鲫鱼、鲤鱼和鲢鱼，表明蚌埠市场食用鱼类对人群健康风险不明显，安全性较好。

3 结论

3.1 蚌埠市场鱼类中Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和As的平 均 含 量 依 次 为 0.098、1.133、10.365、0.470、0.045、0.106、0.029mg·kg-1，均低于食品卫生标准。

3.2 Cd在鲶鱼、鲤鱼和鲫鱼中为开始受到污染；Pb在鲶鱼中为开始受到污染；Hg在鲢鱼中为开始受到污染；As在鳊鱼中为开始受到污染；其他各鱼类肌肉组织中上述7种重金属元素均为清洁水平。除了鲶鱼重金属元素为较清洁外，其他5种鱼类均为清洁水平。

3.3 蚌埠市场食用鱼类中重金属THQ均值从大到小依次为：Cr、Cd、Zn、Cu、Pb、Hg、As，重金属对成人和儿童的健康风险指数均小于1，单一重金属对人群健康风险不明显。鱼类重金属的复合健康风险指数从高到低依次为：鲶鱼、鳙鱼、鳊鱼、鲫鱼、鲤鱼和鲢鱼，且均小于1，对人群健康风险均不明显。蚌埠市场食用鱼类重金属的安全性较好。

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Heavy metal content and safety evaluation of fish in Bengbu market

SHENG Di1，2，ZHU Lan-bao1
（1.Department of Chemistry and Environmental Engineering，Bengbu University，Bengbu 233030，China；2.School of Resources and Environment，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

The concentrations of heavy metals in fish collected from Bengbu market were measured.The method of single factor pollution index，comprehensive pollution index and target hazard quotient were used to assess pollution levels and food safety of heavy metals in fish.The results showed that the fish of Pb，Cu，Zn，Cr，Cd，Hg and As element’s concentrations in fish were 0.098，1.133，10.365，0.470，0.045，0.106，0.029mg ·kg-1，respectively，which were lower than the hygiene standards of foods.The single factor pollution index assessment showed that the content of Catfish’s Cd and Pb could be categorized as the beganning of pollution.The Cd started pollution in Cyprinus carpio and Carassius auratus.The Hg started pollution in Hypophthalmichthys molitrix，and the As started pollution in Parabramis pekinensis.However，other elements could be regarded as cleanning levels.The comprehensive pollution index method evaluation showed that the Catfish for light clean，other fish could be regarded as the clean level.Adults and children’s single heavy metals health risk index was less than 1，the danger of heavey mental on people was not obvious.Fish heavy metal compound health risk index was below 1.That was to say，Bengbu market fish’s edible safety was good.

fish；heavy metals；edible safety；Bengbu

TS201.6

A

1002-0306（2014）22-0049-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.22.001

2014－07－18

盛蒂（1980-），女，博士研究生，讲师，研究方向：环境生态学。

安徽高校省级自然科学研究项目（KJ2011B088，KJ2010B106）；蚌埠学院自然科学研究项目（2010ZR03）；蚌埠学院优秀人才计划项目。