深圳市某区市售水产品中镉污染特征及健康风险评价
2023-10-11王小倩刘金明张泽锋
王小倩,刘金明,张泽锋
(深圳市龙岗区疾病预防控制中心,广东深圳 518172)
我国东南沿海水产品资源丰富,居民对水产品需求旺盛。国内外已有研究证实,镉可经水产品富集,通过食物链进入人体,影响人类健康,是人类暴露于有害物质的主要途径之一[1]。国内已有报道称深圳地区的海产品镉污染较严重[2-3],本研究通过分析深圳市龙岗区市售水产品中的镉污染特征,评价居民食用水产品的镉暴露健康风险,为保障辖区居民食用水产品的安全提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 数据来源
1.1.1 市售水产品镉含量数据
本研究所用的市售水产品镉含量数据来自2017—2022年深圳市龙岗区疾病预防控制中心食品安全风险监测数据,样品共295份,分为鱼类、虾蟹类、贝类、其他类水产品(头足类、腹足类)4大类。样品严格遵循随机抽样原则,采自该区内的超市、农贸市场、餐饮单位等59个采样点,每份样品可食部分采集量不少于500 g。所有样品采用《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》(GB 5009.268—2016)碰撞池-电感耦合等离子质谱技术进行镉含量检测。
1.1.2 膳食消费量数据
水产品消费量数据来自戴光伟等[4]研究中的广东省居民营养与健康状况调查数据。其中,居民水产品类食物人均消费量为51.6 g·d-1。
1.2 方法
1.2.1 市售水产品镉污染评价方法
采用单因子污染指数(Pi)法对水产品镉污染状况进行评价[5-6]。
式中:Ci为样品的检测值;Si为对应的国标限值[7]。镉污染水平评价标准:Pi<0.2,未受污染;0.2≤Pi≤0.6,轻度污染;0.6<Pi<1.0,中度污染;Pi≥1.0,重度污染。
1.2.2 市售水产品镉的健康风险评估方法
采用美国环保局推荐的靶器官危害系数(Target Hazard Quotients,THQ)法[8]评估水产品镉暴露人群的健康风险。该方法通过评估暴露人群摄入食物中的污染物剂量是否超过参考剂量来判断健康风险。
式中:C是市售水产品中镉的含量,mg·kg-1。其余各项参数意义及取值[9-10]:EF是暴露频率(365 d/年);ED是暴露年限(70年);FIR是平均水产品摄入量(51.6 g·d-1);RfD是参考剂量(0.000 83 mg·kg-1·d-1);BW是人体平均体重(61.8 kg);TA是非致癌源平均暴露时间(25 550 d)。评估标准:THQ≤1,对人体健康无明显影响;THQ>1,对人体健康有风险;THQ>10,存在慢性毒性效应。
1.3 统计学分析
小于检出限(Limit Of Detection,LOD)的数据采用世界卫生组织推荐的替代法,不超过60%的结果小于LOD,数据按照1/2 LOD计算[11]。本研究中对于所有未检出数据用1/2 LOD代替。采用Excel和SPSS进行数据分析统计。经检验数据为非正态分布,主要用中位数和四分位数间距进行描述。采用非参数检验Kruskal-Wallis比较差异,两两比较采用Bonferroni法。检验水准α=0.05。
2 结果与分析
2.1 市售水产品中镉的检测情况
由表1可知,295份样品检出率为83.05%。镉含量在0.001~46.900 mg·kg-1,平均值为1.507 mg·kg-1,中位数为0.175 0 mg·kg-1。超标样品78份,超标率为26.44%,超标最严重的样品为墨鱼样品,镉含量为46.900 mg·kg-1。
2.2 不同年份的市售水产品镉含量分析
2017年水产品镉含量为0.002 5~13.400 0 mg·kg-1,超标率为25.44%;2018年水产品镉含量为0.001~6.570 mg·kg-1,超标率为22.92%;2019年水产品镉含量为0.001~6.610 mg·kg-1,超标率为21.43%;2020年水产品镉含量为0.001~46.900 mg·kg-1,超标率为34.62%;2021年水产品镉含量为0.001~6.710 mg·kg-1,超标率为33.33%;2022年水产品镉含量为0.001~10.200 mg·kg-1,超标率为26.92%。经检验,不同年份的市售水产品镉含量分布无统计学差异(H=0.982,P=0.964)。不同年份的市售水产品超标率无统计学差异(χ2=2.757,P=0.737 64)。
2.3 不同类别的市售水产品镉含量分析
由表1可知,镉含量中位数从高到低为贝类>其他类水产品类>虾蟹类>鱼类。不同类别的市售水产品镉含量分布不同,差异有统计学意义(H=149.4,P<0.05)。经两两比较,除虾蟹类和其他类水产品类(Z=-17.358,P=1)、贝类和其他类水产品类(Z=62.267,P=0.111)镉分布无差异(P>0.05)外,其他各组间镉分布均有统计学差异(P<0.05)。
2.4 市售水产品镉污染评价
水产品镉单因子污染指数及指数评价结果见表2,水产品Pi值最大值为23.45,中位数为0.125,除贝类样品Pi值中位数为0.428超过0.2受轻污染外,其余类别Pi值中位数均未超过0.2处于未污染等级。水产品中有26.44%样品受到重污染,4.41%样品受到中度污染,12.54%样品受到轻污染,56.61%样品未受污染,提示部分水产品样品的镉污染状况严重。经分析,不同类别的市售水产品镉污染水平分布不同,差异有统计学意义(H=49.1,P<0.05)。两两比较显示,其他类水产品与鱼类(Z=-11.361,P=0.653)、其他类水产品与虾蟹类(Z=48.305,P=0.064)、虾蟹类与贝类(Z=-19.158,P=0.157)的分布差异无统计学意义(P>0.05),其他各组间均有统计学差异(P<0.05)。
表2 深圳市某区市售水产品镉单因子污染指数及指数评价
2.5 市售水产品镉的健康风险评估
根据戴光伟等[4]的研究,广东省居民水产品的每日人均消费量为51.6 g。有研究显示[12],居民摄入的水产品中,鱼类占78.7%,虾类占6.9%,蟹和贝类占5.1%(本研究中蟹类和贝类各取2.55%),其他类的水产品食物占9.3%。本研究参考此比例进行分配,得到鱼类、虾蟹类、贝类、其他类水产品食物的每日人均消费量分别为40.609 g、4.876 g、1.316 g、4.799 g。采用靶器官危害系数法评估水产品镉暴露对人体的健康风险,结果见表3。各类水产品THQ的P50值均远小于1,从高到低依次为贝类>其他类水产品>虾蟹类>鱼类。当摄入镉含量高的水产品时,其他类水产品THQ的P90值为3.503,鱼类、虾蟹类、贝类THQ的P90值均小于1。
表3 深圳市某区市售水产品镉暴露的健康风险
3 结论与讨论
重金属镉降解性低、生物半衰期长,长期低剂量的摄入对人体有严重危害。镉暴露可引起骨质疏松、肾功能不全以及生殖毒性等,严重者可致畸和致癌。有研究显示,深圳居民膳食中镉暴露的主要来源是水产品。研究结果显示,295份样品中,除鱼类外,贝类、虾蟹类与其他类水产品均有超标样品,高于广东省(23.8%)[13]和深圳市(19.82%)[14]。超标最严重的单份样品为其他类水产品中的头足类样品,高出限值20余倍,可能与头足类水产品镉的富集能力高有关。
水产品镉污染的单因子污染指数分析表明,辖区内的市售水产品镉污染状况并不乐观。虽然虾蟹类总体为未污染级别,但仍有50%的样品受到轻、重度污染,而总体为轻度污染级别的贝类有42.49%的样品受到中、重度污染。此外,不同年份的水产品样品镉超标率均大于20%,提示水产品持续受到镉污染。
与天津地区的研究结果[15]不同的是,本研究显示,虽然居民水产品镉平均暴露的THQ均小于1,表明对人体的健康风险较低,但当摄入部分受镉污染严重的其他类水产品如墨鱼时,镉暴露THQ的P90值高至3.503,可对人体健康产生风险。
本研究中风险评估模型中的摄入量、频率等数据大多参考相关的文献,而不是该区实际的调查数据,同时忽略了食物加工前后镉含量的变化及生物利用率的影响,可能对评估结果造成一定偏差,后续可通过进一步的数据收集开展更精准的评估。
综上所述,深圳市某区的水产品受到持续镉污染,虽然居民水产品镉平均暴露对人体的健康风险较低,但有必要加强对其他类水产品(头足类、腹足类)的安全监管,同时居民可通过降低此类水产品的摄入量减少镉暴露的健康风险。