降低中华绒螯蟹体内镉含量的安全养殖模式研究

侯义宏 ，杨泽晓 ，禹思宇 ，李亚兰 ，张体银 ，刘利荣

（1.常德海关，湖南 常德 415000；2.四川农业大学动物医学院，四川 雅安 625014；3.长沙海关检验检疫技术中心，湖南 长沙 410004；4.福州海关检验检疫技术中心，福建 福州 350001）

中华绒螯蟹Eriocheir sinensis（又称河蟹），环境适应能力强、食性杂、饵料来源广，具有较高的养殖效益；它营养丰富、味道鲜美，畅销于国内外市场，是中国产量最高的淡水主要经济蟹类。

重金属Cd是人体和水生动物非必需的毒性极强的金属元素，可以导致人体慢性积累性中毒及骨质疏松、肿瘤等[1]，损伤肾、肝功能。

随着人们对食品安全的高度重视，河蟹的品质受到越来越多的关注。近年来，河蟹重金属Cd超标现象时有发生。2013年底，在常德市进行出口食用性水生动物例行安全风险监控时发现，辖区一批河蟹重金属Cd含量超标，抽检4批中有3批超过0.5 mg/kg（河蟹Cd国家标准限量为0.5 mg/kg[2]）。2014年江晨洁等[3]研究也发现，河蟹重金属Cd超标。2016年3月宁波检验检疫局检出爱尔兰冻黄金蟹Cancer pagurus重金属Cd含量超过我国食品安全限量而被退运。2016年8月，进口孟加拉国黑蟹（锯缘青蟹）Scylla serrata Cd含量超标被河南出入境检验检疫局销毁。张聪等[4]认为，螃蟹样品的镉含量大多处于轻污染和中度污染水平。

为探讨降低该地区养殖河蟹体内Cd含量超标问题，本研究针对常德市河蟹污染溯源分析[5]，充分利用该区域丰富的天然水资源，推动河蟹养殖，确保河蟹品质安全，探索建立了可推广的降低河蟹镉含量的科学安全养殖模式。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 设备和试剂

原子吸收分光光度计（瓦里安A240）、电热板、电子天平、浓硝酸（优级纯）、高氯酸（优级纯）和购自国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院的镉标准物。

表1 2016年和2017年采样情况Tab.1 Sampling in 2016 and 2017

试验使用的玻璃仪器均经过（1+5）硝酸泡酸过夜，确保无金属离子干扰，用清水反复清洗后，用去离子水冲洗，烘干。

1.1.2 样品

河蟹、养殖水样品、底泥、螺蛳和小杂鱼均采自河蟹养殖基地。

1.2 方法

1.2.1 养殖模式

幼蟹：中华绒螯蟹长江系种，规格为100～200只/kg。

放养：每年1—2月。

养殖方式：1—8月大湖自然水底养殖；9—11月期间，上市前1个月，大湖网箱中暂养。2016年1—2月投喂螺蛳；3—11月投喂小杂鱼。2017年1—4月投喂螺蛳；4月兼投少量小杂鱼，5—11月投喂小杂鱼。

1.2.2 采样

按照GB/T 30891-2014《水产品抽样规范》要求采样，在河蟹养殖基地随机采取底泥、水、螺蛳、小杂鱼和河蟹样品，其中水和底泥随机布点采样（表1）。

1.2.3 检测

河蟹和螺蛳取可食部分（包括内脏），小杂鱼均质取样。河蟹、螺蛳和小杂鱼前处理按照GB5009.15-2014《食品安全国家标准食品中镉的测定》[6]湿式消解法进行消解和测定。

水样按照GB/T 5750.6-2006《生活饮用水标准检验方法金属指标》[7]进行前处理和检测。

底泥按照GB/T 17141-1997《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度计法》[8]进行前处理和检测。

表2 2016年和2017年底泥中隔的含量Tab.2 Cadmium contents in the sediments in 2016 and 2017

2 结果与分析

2.1 底泥中镉的含量

由表2可知：2016和2017年底泥中镉含量均高于0.5mg/kg（农产品产地环境质量无公害水产品产地环境要求[9]养殖底质≤0.5mg/kg），这与侯义宏等[5]测定的底泥中镉含量一致。

2.2 水体中镉的含量

由表3可知，该水域养殖水中镉含量均≤0.5μg/L，符合国家渔业水质标准[10]。

2.3 螺蛳和小杂鱼镉的含量

由表4和表5可知，2016年和2017年螺蛳中镉含量基本一致，均高于0.5mg/kg；小杂鱼中镉含量也基本一致，均≤0.1mg/kg；2年中螺蛳和小杂鱼中镉含量与侯义宏等[5]的测定结果基本一致。

2.4 河蟹的镉含量

由表6可知：经过2年的连续跟踪监测，该养殖模式养殖的河蟹体内重金属Cd含量均低于国家标准。

3 讨论

重金属在生物体内的累积作用，通过食物链的生物放大，在较高级的生物体内成千万倍地聚集起来[1]。河蟹底栖生活、广食性和食腐等生活习性的食物链放大作用使重金属Cd在体内富集，食用后会影响消费者的健康。

Cd在土壤中的半衰期在20年以上，Cd污染是一种不可逆的积累过程[11]，养殖水体和底泥中的Cd含量在短期内不会发生明显变化。该养殖模式采用大湖养殖，通过监控了底泥、养殖水体和饵料（螺蛳和小杂鱼）中Cd含量情况；在养殖水体、底泥和投喂饵料来源未变的情况下，调整河蟹各生长阶段的饵料（螺蛳、小鱼虾等）结构和养殖方式（网箱养殖）来控制河蟹体内Cd含量。

表3 2016年和2017年水体中镉的含量Tab.3 Cadmium contents in the water in 2016 and 2017

表4 2016年和2017年螺蛳中镉的含量Tab.4 Cadmium contents in the snails in 2016 and 2017

表6 2016年和2017年河蟹中镉的含量Tab.6 Cadmium contents in the Chinese mitten handed crab in 2016 and 2017

侯义宏等[5]对底泥、养殖水体、投喂饵料（螺蛳和小杂鱼，均来自该养殖水域）的监测数据和本研究中结果表明，该水域近阶段底泥、养殖水体、投喂饵料（螺蛳和小杂鱼）中的镉含量未发生明显的变化。表明在该养殖基地底泥、养殖水质、投喂饵料中镉含量未发生明显变化的情况下，通过调整各生长阶段的饵料结构和改变养殖方式所探索的降低河蟹中重金属镉含量的安全养殖模式是可行的。

本研究通过调整河蟹各生长阶段的饵料结构，由传统的投喂螺蛳方式，改为1—4月投喂螺蛳，5—11月投喂小杂鱼。螺蛳主要生活在湖底泥中，底泥中Cd含量较高，螺蛳体内Cd含量也较高；小杂鱼生活在水中层或部分生活在深水层，养殖水体较好，整个养殖周期内，水体Cd含量均符合国家渔业水质标准（表3）[10]，小杂鱼的Cd含量远低于螺蛳，饵料的改变降低了河蟹体内Cd的蓄积量。养殖前期，河蟹摄食量小，即使螺蛳体内Cd含量高，在体内的蓄积量也较低，而随后的养殖阶段，随着河蟹增大和生长速度的增加，摄食量也增大，Cd在河蟹体内的蓄积也会增多。通过调整饵料，由含量较高的螺蛳调整为含量较低的小杂鱼，进一步降低了河蟹体内镉的蓄积。

该安全养殖模式改善了传统饲养方式，改变了河蟹的生活环境。上市前1个月，由底栖改为网箱暂养，减少底泥的影响；投喂小杂鱼和少量玉米，进一步降低了Cd在体内的蓄积。

2017年养殖时，将2016年的饵料投喂方式（1—2月投喂螺蛳，3—11月投喂小杂鱼）改进为：1—4月投喂螺蛳，4月兼投少量小杂鱼，5—11月投喂小杂鱼。螺蛳不仅是河蟹最喜食的鲜活饵料[12]，也是生态环境中重要一员。它能有效降低水体中氮、磷等的浓度，改善底泥，净化水质[13]。将投喂螺蛳的养殖期延长到4月，河蟹体内镉含量均符合国家标准要求（表6）。在3—4月间，投喂小杂鱼改投螺蛳，不仅改善底泥净化水质，也降低了养殖成本。

本研究探索形成的降低河蟹镉含量的安全养殖模式为：1—2月投幼蟹大湖养殖；1—4月投喂螺蛳，4月兼投少量小杂鱼；5—11月，投喂小杂鱼。1—8月，自然水底养殖；9—11月期间，在上市前1个月，进行河蟹网箱养殖。由表6可知，该养殖模式养殖的河蟹体内重金属Cd含量均低于国家标准。在整个养殖过程中，所投喂饵料均为该湖区的螺蛳和小杂鱼，充分利用了湖泊天然饵料资源，既降低成本，又增加河蟹的风味和口感。

我国长期的工农业三废累积形成的重金属污染近年来逐渐显现，水产养殖环境不断恶化。据统计，全世界每年向环境中释放的镉达30 000t左右，其中82%～94%的镉进入土壤中。国内一些水域的沉积物受到不同程度的镉污染，长江口潮滩沉积物中镉为偏重污染[14]。评价表明：长江水系表层沉积物中Cd的生态风险最高[15]；Cd是巢湖[16]湖区及主要出入湖河流、鄱阳湖[17]、湘江及东江流域沉积物中的主要重金属风险物；安庆市区湖泊镉污染达到了中毒污染程度[18]，长江武汉段沿岸的冲积土壤中,镉含量超标[19]。在洞庭湖中，Cd污染最为严重，其西洞庭已达到中度污染，Cd平均含量达到2.7mg/kg，是国家土壤环境质量三级标准的近3倍[20,21]。本研究的安全养殖模式对充分利用镉生态风险高的自然水资源，发展优质、安全河蟹养殖，促进经济发展具有重要意义。