大陈岛海域主要经济鱼类重金属富集特征与食用安全性评价

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鱼类是优质的蛋白源,营养价值高,是人类膳食消费的重要组成部分,其食用安全性备受关注。近年来,近海海洋环境受到不同程度的重金属污染,重金属污染是海洋环境污染之一,对鱼类具有致畸、致死的危害,而且重金属难降解,会在鱼类体内富集,并沿着食物链(网)传递放大,人类食用这些鱼类后甚至会危害人类健康安全。因此,为保障人类的食用鱼类安全性以及大陈岛海域渔业的健康发展,对鱼类重金属的累积水平、污染程度和人类食用鱼类所摄入的重金属健康风险评价进行分析显得相当重要。本研究以大陈岛海域的主要经济鱼类作为研究对象,采用微波消解法进行样品预处理,并使用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES)分析重金属镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)、铅(Pb)、铬(Cr)以及双道原子荧光光度计(AFS-3100)测定重金属砷(As)、汞(Hg)。系统全面的分析鱼类七种重金属含量在不同组织器官和物种间的差异性以及分布特征,此外,分析了鱼类摄食习性以及不同生境下对鱼类不同组织器官中重金属含量累积的影响,最后使用单因子污染指数(Pi)、综合污染指数(P综)、每日耐受量(EDI)、非致癌风险(THQ)以及致癌风险(TR)对鱼类肌肉组织的污染水平、健康风险以及食用安全性进行评价。主要结论如下:(1)大陈岛海域捕获的19种经济鱼类可食用部分肌肉组织中的重金属含量均符合我国相关鱼类重金属污染物限量标准,鱼类肌肉组织对不同重金属的累积能力具有一定的差异性。重金属的含量在鱼类不同的组织器官中差异较大,且重金属在鳃和肝脏中的累积高于肌肉组织,而且在多数鱼类中,重金属汞在肌肉组织中的累积量要高于鱼鳃和肝脏,这一结果显示,不同组织器官对与重金属元素的转化率不同。(2)不同摄食食性不同组织器官对重金属的累积能力有所差别。铜、锌的含量在游泳动物食性鱼类的肝脏中累积最高,在以浮游生物和底栖生物为食的鱼类肌肉组织中含量最少。砷元素在广泛累积于以游泳动物为食的鱼类的肝脏中,而只有少量累积在以底栖动物为食鱼类肌肉中。汞元素在广泛累积于以底栖动物为食的鱼类鱼鳃中,而只有少量累积在以浮游生物为食的鱼类的肌肉中。镉元素在广泛累积于以浮游生物为食的鱼类肝脏中中,而只有少量累积在其肌肉中。铅元素在广泛累积于以浮游生物为食的鱼类鱼鳃中,而只有少量累积在以游泳动物为食的鱼类的肌肉中。总铬元素在广泛累积于以游泳动物为食的鱼类鱼鳃中,而只有少量累积在以浮游生物为食的鱼类的肝脏中。(3)不同生境不同组织器官对重金属的累积能力也有所差别。生活在底层和近地层的鱼类中,其肝脏中含有的铜、锌重金属元素量较多,而在生活在中上层的鱼类体内,其肌肉内含有的铜、锌重金属元素量较少。生活在底层的鱼类中,砷元素多存在于肝脏中,其肌肉中占比较少。对于汞元素的分布来说,生活在底层的鱼类腮中含量较高,可中上层鱼类腮中占比很少。生活在中上层的鱼类中,镉元素广泛存在于它的肝脏中,可对于生活的近地层鱼类来说,镉元素在其肌肉中占比很少。铅元素大量分布于中上层鱼类的鳃中,而少量存在于底层鱼类的肌肉里。对于总铬元素占比来说,生活在中上层的鱼类肝脏中占比很少,而在其鱼鳃中大量分布。鱼类不同组织器官中的重金属含量与沉积物中重金属含量的相关性明显强于与水体重金属的相关性,受表层沉积物中重金属的影响要大于受海水中重金属的影响。(4)采用单因子污染指数法和综合污染指数法对大陈岛海域不同摄食食性主要经济鱼类体内肌肉组织中的七种重金属污染状况进行分析评价。从单因子污染指数来看,游泳动物食性鱼类肌肉组织中汞处于中污染水平,不同食性鱼类中铜为无污染水平,而其余重金属均为微污染水平。从不同食性鱼类综合污染指数平均值来看,该海域鱼类为无污染水平,可放心食用,重金属污染程度高低顺序为游泳动物食性鱼类>底栖动物食性>浮游生物食性,表明高营养级的鱼类对重金属的累积能力更强。(5)采用重金属每日摄入量对大陈岛海域主要经济鱼类的可食用肌肉组织进行食用安全性评价,发现重金属砷、镉、铜、锌、铅、铬均远低于每日摄入量的最大限值,而汞元素超出限值,在食用前需要引起重视。采用目标危险系数法以及致癌风险对大陈岛海域主要经济鱼类可食用肌肉组织进行健康风险评价,结果表明,大陈岛海域的鱼类单一重金属元素含量并未超标,非致癌风险THQ值都不足1,说明通过食用鱼类不会引起明显的非致癌健康风险,多种重金属复合非致癌风险TTHQ也小于1,表明鱼类肌肉组织中多种重金属复合暴露的非致癌风险处于可接受水平,长期食用该海域主要经济鱼类不会对人体造成显著的非致癌健康风险。从致癌风险来看,该海域鱼类体内砷、铅的TR值在可接受水平,无显著致癌风险,而大多数鱼类肌肉组织中镉、总铬的TR值略高于可接受水平,对人类健康可能存在一定的潜在致癌风险。
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