宜宾市南溪区小龙虾重金属污染监测及膳食暴露评估*

杨希妍，杨雅茹，李帅东，钟 瑶，邓梦玲，杨 海

（1.宜宾学院，四川 宜宾 644000；2.宜宾职业技术学院，四川 宜宾 644000；3.宜宾市海德水产科技有限公司，四川 宜宾 644000）

0 前言

宜宾市南溪区位于四川南部，开春早、入冬晚。南溪区具有川南特有的“两季虾、两季苗”养殖周期，稻田资源丰富，实施“协会＋农户”模式，不仅错开了全国市场以湖北为主的小龙虾市场旺季，还推动了南溪区经济的发展。2018年，全区小龙虾产量923 t，全区小龙虾饲养面积8 000 hm2，其中稻虾混养达到90%以上。毋庸置疑，推动小龙虾的养殖业发展重要，保证小龙虾的食用健康更重要。

小龙虾是滤食习性的甲壳类动物，对重金属有很强的富集作用[1-2]，所以应该重视小龙虾的重金属含量是否超标，保证人们的身体健康。重金属一般是通过饮食、呼吸等进入生物体，进入生物体后难以降解而且不断累积，当累积到一定程度就会出现重金属中毒。重金属镉可对肾、肺、肝、骨、生殖等多器官和系统造成损害，国际癌症研究机构（IARC）把镉归类为I类致癌物。重金属铬虽然是人体必需的微量元素之一，但是过量也会对肾脏、肝脏等造成损害，还可能损伤胃肠道带来突变性和致癌性危害[3]。

2018年8月发生的“南京龙虾门事件”，引发人们对食用小龙虾安全性研究的关注[4]。苏州地区、湖北省、泉州市、扬州地区对小龙虾体内重金属残留情况都有一定程度的研究[5]，但是对于宜宾市南溪区这样的小城市的研究很少。本研究在南溪区选取了4个具有代表性的乡镇对其水样、底部沉积物、小龙虾进行采样，并进行重金属铬、镉含量的测定及暴露水平分析，旨在了解宜宾市南溪区重金属铬、镉的污染情况，并评估其对健康造成危害的可能性，为人们安全食用小龙虾提供参考。

1 材料与方法

1.1 样品采集与制备

2021年5月31日赴宜宾市南溪区的文化村、兴建村、化龙坎、石鹅社区进行采样工作，采集各水域的水样、底部沉积物和小龙虾样本。选取了5个采样点进行采样，分别为文化村精养田（28°52'38＂N、105°3'31＂E）、文化村稻虾养殖田（28°52'41＂N、105°3'21＂E）、兴建村稻虾养殖田（28°51'30＂N、105°3'6＂E）、化龙坎稻虾养殖田（28°53'22＂N、105°0'30＂E）、石鹅社区稻虾养殖田（28°52'15＂N、104°57'6＂E），除了小龙虾每份100 g，其他都是每份200 mL（或g），共计25份样品。

小龙虾样品采集后，在实验室迅速去壳，取可食用部分，搅碎混匀，装入样品袋密封，置于-20 ℃冰箱保存，待测。

1.2 检测方法

检测方法如表1所示。

表1 重金属检测方法

1.3 数据来源

1.3.1 人群体重和摄入量数据

根据《中国居民营养与慢性病状况报告（2015年）》[6]和《中国居民营养与健康调查报告之十：2002营养与健康状况数据集》[7]等，获取体重及水产品日摄入量等数据如表2所示。经统计、分析和整理发现，我国成年居民平均体重和日人均水产品摄入量分别为61.8 kg和29.6 g[8]。

表2 不同年龄组人群体重和每人每日水产品摄入量

1.3.2 相关毒理学数据

参考剂量（RfD）取值参考联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）下属组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA）制定的每周耐受摄入量（PTWI）和中国营养学会（CNS）制定的相关标准[9-10]，如表3所示。水产品中重金属标准限量按照国家标准GB 2762—2017[11]和GB/T 18407.4—2001《农产品质量安全 无公害水产品产地环境要求》执行，如表4所示。

表3 重金属每人每日参考摄入量（RID）取值及参考依据

表4 重金属标准限量

1.3.3 未检出值处理

在分析检测结果时，综合考虑各种因素，同时结合现行国际标准，当含量不足以达到检测限时，将其赋值为1/2LOD。

1.4 风险评估方法

1.4.1 暴露评估方法

暴露评估是一种计算风险因子在人体残留量的过程。采用FAO与WHO推荐的《食品中化学物质膳食暴露评估》方法中“点评估法”[12]，计算宜宾市居民因食用小龙虾的镉、铬暴露量。其数学表达式：

式中，EDI为日均污染物暴露量【mg/(kg·d)】；IR为日均膳食摄入量（g/d）；C为污染物浓度（mg/kg）；EF为居民的暴露频率（天/年）；ED为暴露持续时间（年）；BW为人体的平均体重（kg）；AT为居民平均暴露时间（d）。

1.4.2 风险特征描述

风险特征描述是预测和估计人类接触对健康有不良影响的风险因素的可能性。本文以风险熵（HQ）为评价参数，对宜宾市居民摄入水产品的健康风险进行评价。评价指标包括重金属日均暴露量（EDI）和参考剂量（RfD），计算两种指标的具体数值并求其比值。其数学表达式为：

式中，HQ为风险熵；EDI为日均污染物暴露量【m/(kg·d)】；RfD为参考剂量【mg/(kg·d)】。居民摄入某种食物的健康风险与风险熵成正比，即风险值越高，居民摄入食物的健康风险也就越大[13-15]，当HQ小于1时，可认为居民膳食摄入某种食物的污染物对暴露人群没有明显的健康风险。

1.5 数据分析

采用Excel 2019和SPSS 20.0软件包进行数据汇总，进行数据统计分析，采用单因素方差分析比较不同水域小龙虾中铬、镉含量，评价污染暴露量及危险性分析。显著性差异P小于0.05。

2 结果与分析

2.1 小龙虾及其养殖水域中重金属的测定

5个养殖水域的水体、底部沉积物、小龙虾中重金属铬、镉检测结果如表5所示。

由表5可见，5个养殖水域的水样中均未检测出重金属铬、镉。说明宜宾市南溪区小龙虾养殖水域水体总体情况良好，没有受到明显的重金属污染。

表5 5个养殖水域重金属检测结果

底部沉积物样品重金属铬的测定结果中，化龙坎稻虾田含量最高，文化村稻虾田含量最低。底部沉积物重金属镉的测定结果中，文化村精养田和兴建村稻虾田含量最高，化龙坎稻虾田含量最低。在水样、底部沉积物、小龙虾的铬含量检测中，底部沉积物中铬的含量最高，说明铬在底部沉积物中富集程度最高。根据GB/T 18407.4—2001《农产品质量安全 无公害水产品产地环境要求》标准，5个养殖水域底部沉积物样本的镉、铬含量均达到无公害水产品的养殖环境要求。

小龙虾设置了三个重复，取其平均值进行比较。小龙虾样品重金属铬的测定结果中，石鹅社区稻虾田含量最高，文化村稻虾田含量最低。小龙虾重金属镉的测定结果中，化龙坎稻虾田含量最高，文化村精养田含量最低。根据水产品中重金属标准限量，按照国家标准GB 2762—2017中对有毒、有害物质的限量要求，5个养殖水域镉、铬含量均达到无公害水产品的安全要求。

通过SPSS的单因素方差分析结果表明，5个养殖水域镉的含量差异不显著（F=0.922，P＞0.05），铬的含量差异也不显著（F=0.812，P＞0.05）。说明南溪区整体的养殖水域环境和小龙虾铬、镉含量都很低，没有受到明显的重金属污染，适合小龙虾养殖。

2.2 南溪区小龙虾重金属膳食暴露风险评估

根据FAO与WHO推荐的“点评估法”的数学表达式进行计算，参考《膳食摄入水产品中重金属的风险评估》中暴露频率（EF）、暴露持续时间（ED）、拉平时间（AT）的数据，暴露频率为350 天/年，暴露持续时间为77年，拉平时间为26 950 d。经过数据计算，南溪区小龙虾中铬、镉含量的平均值分别为0.083 2 mg/kg、0.037 2 mg/kg，日暴露量分别为0.000 040 mg/(kg·d)、0.000 018 mg/(kg·d)。宜宾市南溪区居民摄入镉、铬的风险熵分别为0.004 8、0.021 4，远远小于1，说明南溪区居民食用小龙虾对身体健康的影响较低，相对较为安全。小龙虾中镉、铬的暴露评估存在一定的局限性：宜宾市尚无居民食用小龙虾的摄入量数据，研究采用的是我国居民平均体重和日人均水产品摄入量，对于体重较轻的女性，可能会低估铬、镉的暴露风险，对于经济条件不好的居民，可能会高估镉、铬的暴露风险。

3 结论

南溪区凭借着先天的气候优势和“协会＋农户”模式，小龙虾养殖业迅速发展。结果表明：南溪区养殖水域的水样、底部沉积物都符合我国无公害水产品产地环境要求；小龙虾的重金属铬、镉平均值分别为0.083 2 mg/kg、0.037 2 mg/kg，均未超出我国食品安全标准；食用小龙虾铬、镉的日暴露量平均值分别为0.000 040 mg/(kg·d)、0.000 018 mg/(kg·d)，分别占每日耐受量的2.14%、0.48%，所以通过食用小龙虾摄入的铬、镉暴露量处于安全的水平。