环渤海城市带海产品重金属污染状况及食用安全性评价

郭琳琳 叶 燕 佟千姿

（沧州师范学院生命科学学院 河北 沧州 061000）

环渤海城市带是指环绕着渤海的全部及黄海的部分沿岸地区所组成的广大经济区域，主要包括北京、天津两大直辖市及辽宁、河北、山东等地区[1]。该地区工业发达，亚南大梁的工业废水和污水直接入海，也因此被认为是中国污染最严重的海洋区域之一[2]。

近年来，随着社会的快速发展，工业化程度的不断加剧，包括重金属在内的大量污染物进入到海洋环境。大量研究表明，诸多可食用海产品对环境中的重金属具有较强的富集作用，即使是较低浓度的重金属，也可通过食物链进入人体，对人类健康造成潜在危害[3]。本文基于近年来的研究报道，对环渤海城市带海产品中重金属的污染状况进行分析，并评估其对人体潜在的健康风险，以期为环渤海地区居民的海产品摄入以及重金属污染的治理提供一定的理论依据。

1 试验方法

1.1 数据收集。从中国知网、万方、维普等数据库中搜集2010～2019 年期间近20 篇文献[4～16]，选取涉及环渤海城市带中海产品重金属污染的相关文献报道，对汞、铅、铬、镉、砷等主要重金属元素进行分析。另外，所选取的海产品主要包括海水鱼类、甲壳类、双壳类和软体类等四大类。

1.2 数据处理与评价。采用SPSS 软件对文献数据进行处理，分析海产品中重金属含量的平均值和标准差。

采用单因子指数分析法对海产品的重金属污染程度进行评价，计算公式：Pi=Ci/Si。其中：Pi 是第i种重金属的质量分数，Ci 是第i 种重金属实测值的平均数(mg/kg)，Si 是第i 种重金属限量标准(mg/kg)。Pi＜0.2 代表海产品没有被污染；0.2≤Pi ＜0.6 代表海产品轻度污染；0.6≤Pi ＜1 代表海产品中度污染；Pi≥1代表海产品重度污染[15]。限量标准Si 采用《食品安全国家标准食品中污染物限量》 (GB2762-2012)，详见表1。

采用重金属污染指数法(MPI)[16]比较不同种类海产品之间的重金属污染程度，计算公式：MPI=(C1×C2×C3×……Cn)1/n，Cn 为第n种重金属含量的均值(mg/kg)。

采用靶器官危害系数(THQs)法评估重金属的人体健康风险，计算公式：THQs=EF ×ED ×FIR ×C×10-3/ (RfD ×BW ×TA) ，式中EF 为暴露频率，365d/y；ED 为暴露年限，70 年；FIR 为食物摄取率，g/d(对于成人取值20.1) ；RfD 为摄入参考剂量，对Pb、Cd、Cr、Hg、As 分别取3.5 ×10-3、1.0×10-3、3.0 ×10-3、0.1 ×10-3和0.3×10-3mg/(kg/d)；BW 为体重，取60 kg；TA 为非致癌源的平均暴露时间，为期望寿命70 ×365d/y。当THQs＜1 时，表明对暴露人群的健康风险可接受；THQs＞1，则表明存在非致癌健康风险[17]。

表1 海产品中重金属含量限定值

表2 环渤海城市带海产品重金属含量范围统计

表3 环渤海城市带海产品重金属含量平均值统计

2 结果与分析

2.1 环渤海城市带海产品重金属含量统计。环渤海城市带海产品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五种重金属的含量统计详见表2、3。从对五种重金属含量范围的统计表(表2)中可以看出，环渤海城市带四类海产品中Pb、Cr、Hg 的含量范围均在限量标准(GB2762-2012)的限定范围内；甲壳类、双壳类、软体类中Cd 的含量和四种海产品中As 的含量均存在不同程度的超标。从对五种重金属含量的平均值的统计表(表3)中可以看出，除海水鱼类和甲壳类中的As 含量平均值高于食品中污染物限量标准的最大限定值外，其余重金属的含量平均值均在限定范围内。

2.2 环渤海城市带海产品污染评价。环渤海城市带海产品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五种重金属的单因子污染指数统计详见表4。从表4 可以看出，环渤海城市带四类海产品中Hg 的单因子污染指数均＜0.2，处于正常背景值，属于无污染水平；Pb 在海鱼类、甲壳类中属于轻度污染，在双壳类、软体类中处于正常背景值，无污染；Cd 在双壳类中处于轻度污染，在海鱼类、甲壳类、软体类中属于中度污染；Cr 在海鱼类、甲壳类、双壳类中处于正常背景值，属于无污染水平，在软体类中属于轻度污染；As 在双壳类、软体类中属于中度污染，在海鱼类、甲壳类中属于重度污染。通过MPI 值比较环渤海城市带不同种类海产品之间的重金属污染程度发现，甲壳类污染程度最低，软体类污染程度最高，顺序为：软体类＞双壳类＞海鱼类＞甲壳类。

表4 环渤海城市带海产品单因子污染指数(Pi) 与重金属污染指数(MPI)

2.3 环渤海城市带海产品食用安全性评价。环渤海城市带海产品中Pb、Cd、Cr、Hg、As 等五种重金属靶器官危害系数见表5。四类海产品中5 种重金属的THQs 值均小于1，说明当地居民食用不会造成明显的健康隐患。

表5 环渤海城市带海产品靶器官危害系数(THQs) 统计

3 讨论

海产品是非常重要的食物来源，富含人体必需的多种微量元素、不饱和脂肪酸等营养成分，是人类健康膳食的优质食品[18]，因此对海产品的重金属污染状况和食用风险进行评估显得尤为重要。

通过对环渤海城市带海产品中重金属含量的分析发现，Cd、Cr、As 的含量在海鱼类、甲壳类、双壳类和软体类中的含量差异较大，范围波动较大，而Pb、Hg 在不同种类的海产品中含量较为稳定，差异较小，且含量较低。甲壳类、双壳类、软体类中Cd含量的超标主要是葫芦岛常见海产品中Cd 含量过高所致[6]，而4 类海产品中As 含量超标主要与渤海湾南部海域大部分生物体内的As 含量超标有关[4]。

对环渤海城市带的海产品进行污染评价发现，除Hg 外，Pb、Cd、Cr、As 四种重金属在不同种类海产品中均出现不同程度的污染。对不同种类的海产品之间进行重金属污染程度比较后发现，软体类动物污染程度最高，这可能是由于大部分软体类动物属于底栖生物，常在海水底层活动，而底层沉积物中会含有一定量的重金属[19]。虽然通过单因子污染指数的研究发现，环渤海城市带的海产品主要受到Pb、Cd、As 三种重金属不同程度的污染，这应引起有关部门的重视，但是通过靶器官危害系数法评价后发现，食用这四类海产品并不会对人体造成潜在的健康风险。