中国沿海地区鱼体中持久性有机氯污染物的分布特征及健康风险评估

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工业品多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)和有机氯农药(organochlorine pesticides, OCPs)均属于持久性有机氯污染物,是一类典型的持久性有机污染物。此类污染物在环境中不易降解,可长距离迁移,且具有生物蓄积性和高毒性,因此备受关注。在水生环境中,鱼类处于较高的营养级,易富集高浓度的污染物,可作为水环境污染检测的生物指示物种。而人类暴露于这类污染物的主要途径是饮食摄入,其中鱼类摄入带来的污染物暴露又占较大比例。但另一方面鱼类也是多不饱和脂肪酸、优质蛋白质、矿物质、维生素等有益健康物质的重要来源。因此,本文以我国沿海渔场为具体采样点,对我国沿海地区鱼体中PCBs和OCPs的含量和分布特征进行系统研究,并对其进行了初步健康风险评估。然后进一步以上海市场为研究区域,开展鱼体中持久性有机氯污染物与营养物质间的综合研究。不仅可以为环境治理和食品安全管理提供数据和理论支持,而且可以为居民食用鱼量提供参考。本文研究了我国沿海地区13个沿海渔场鲈鱼体内PCBs和OCPs,发现PCBs、 DDTs和HCHs检出率均为100%,表明其在我国沿海渔场普遍存在,但均低于我国规定的水产品中的最大限量值(MLs)。PCBs、DDTs和HCHs脂重浓度范围分别为20.10~297.489ng/g lw、80.62~9505.93 ng/g lw和9-117.46 ng/g 1w,最高值分别出现在深圳、青岛和泉州,最低值均出现在三江。鱼体不同组织中PCBs、 DDTs和HCHs浓度呈现出肝>腮>鱼肉的特征。与我国其他地区已有研究相比,本研究沿海渔场PCBs处于中等浓度水平,DDTs和HCHs浓度与已有研究相符。与其他国家相比,我国沿海渔场PCBs浓度水平较低,DDTs浓度水平较高,HCHs浓度水平相当。沿海渔场鱼体中PCBs同系物以五氯和六氯联苯为主。DDTs同系物中o,p’-DDE以及o,p’-DDD所占比例极小,表明我国沿海地区受三氯杀螨醇的影响较小,来源分析表明连云港、宁波、温岭、泉州、深圳、三江和万宁DDTs污染以旧源降解为主。由于数据所限,天津、青岛、舟山、宁德、汕头DDTs污染不能确定来源。天津、青岛、舟山、宁波、宁德、泉州、汕头、深圳、三江和万宁的α-HCHs/γ-HCH比值均小于1,说明近期存在γ-HCH新源排放,即受林丹的持续使用影响较大。而连云港、温岭和防城港HCHs污染主要为旧源降解。对食用沿海渔场鱼类的健康风险进行评估,以TDI和ADI为风险基准发现PCBs、DDTs和HCHs的健康风险HR均远低于1,表明日常食用中国沿海渔场鲈鱼不会对人体健康产生危害。以PCBs、DDTs和HCHs联合致癌风险为评估基础,最大日食用量为1.5-16.61g/d或4.11-94.66g/d(不考虑生物有效性或考虑生物有效性)。最大月食用次数在不考虑生物有效性和考虑生物有效性时均小于16次/月,分别为0.2~2.23次/月和0.55-12.69次/月。说明日常食用沿海渔场鲈鱼会带来联合致癌风险,应控制其食用量。各地区鱼体中PCBs、DDTs和HCHs对致癌和非致癌效应贡献率有所差异,在不考虑生物有效性时,HCHs的致癌和非致癌效应贡献比例较小,PCBs和DDTs贡献比例较大。考虑生物有效性时,致癌风险贡献比例最小为PCBs,最大为DDTs。非致癌风险贡献率仍以DDTs比例最大,HCHs最小。对上海市场鱼体中PCBs和OCPs暴露水平和分布特征进行研究,发现上海市场鱼体中PCBs和OCPs污染普遍存在,但均远低于其MLs。PCBs、DDTs和HCHs各组织浓度范围分别为0.09~57.58ng/g ww、0.29~172.03ng/g ww和0~36.43 ng/g ww,鱼肉组织浓度范围分别为0.09~2.25ng/g ww、0.29~87.35ng/g ww和0~1.25 ng/g ww。对比国内外已有研究,本研究中PCBs浓度水平较低,DDTs和HCHs浓度处于中等水平。鱼肉组织中PCBs、DDTs和HCHs浓度均表现为肉食性高于杂食性和草食性,同一种食性发现PCBs和DDTs表现为海鱼高于淡水鱼,而HCHs表现为淡水鱼高于海水鱼。同时发现PCBs和DDTs浓度与n-3PUFA,DHA+EPA具有显著相关性,这暗示随着优质脂肪酸的增加,PCBs含量也会随之增加。而HCHs浓度与n-6 PUFA具有显著相关性。PCBs、DDTs和HCHs含量,夏季低于冬季,肝脏和腹部脂肪组织含量高于三种鱼肉组织。上海市场鱼体中PCBs以三-六氯联苯为主,与已有研究相符。同时发现不同行政区、不同鱼种、不同季节、不同组织中PCBs的组成差异较大。DDTs组成以p,p’-DDE为主,占DDTs总量的18.7%~64.56%,与国内一些研究结果类似。来源分析表明,除大黄鱼不能确定来源外,上海市场鱼体中DDTs污染主要为还原降解,并非新污染源输入。上海市场HCHs同系物组成以α-HCH和β-HCH为主,与已有研究一致。来源分析发现鱼体中HCHs残留主要是旧源降解。研究上海市场鱼体中营养物质分布特征,发现上海市场鱼类组织中脂肪、蛋白质、PUFA、MUFA和SFA范围分别为1.03~75.2g/100g、6.1~20.2g/100g、196.6~18201.3mg/100g、252.1~35389.4 mg/100g和422.3-26073.4 mg/100g,其中鱼肉组织中PUFA、MUFA和SFA均与脂含量、摄食性和鱼种具有显著相关性。PUFA/SFA在0.03-1.08范围内,中值为0.51,大部分高于FAO和WHO推荐PUFA/SFA的最低值(0.4-0.5)。鱼类组织中n-3 PUFA和n-6 PUFA含量范围分别为61.2~5608.4 mg/100gww和17.6~16101.2 mg/100gww,n-6/n-3比值范围为0.1-11.1中值为1.1,大部分低于FAO和WHO推荐的n-6/n-3的最高值4,海水鱼远低于淡水鱼。鱼类各组织中EPA+DHA的含量范围为19.3~4280.2mg/100g ww,鱼肉组织均值与脂含量、食性和鱼种显著相关。对达到EPA+DHA推荐摄入量(250mg/day)所需鱼肉的量进行研究,发现所需食用量存在种间和组织间差异,海水肉食性鱼类,尤其是其腹肌是EPA+DHA的高效来源。对食用上海市场鱼类的健康风险进行研究,发现在仅考虑相关组织推荐的每日允许摄入量和每日耐受量时,PCBs、DDTs和HCHs的健康风险HR均小于1,不存在健康风险。考虑营养物质和污染物共摄入带来的益害效应时,发现不考虑生物有效性,通过食用上海市场鱼类鱼肉组织来达到250mg/d的EPA+DHA推荐量,不会产生非致癌风险,但这个量会带来大黄鱼DDTs的致癌风险。考虑生物有效性时,发现食用上海市场鱼肉来达到推荐的EPA+DHA摄入量,对健康成人不会造成PCBs、DDTs或HCHs暴露的致癌与非致癌风险。对于五种鱼类各污染物的贡献率的均值进行分析,在不考虑生物有效性时,PCBs对致癌和非致癌效应的贡献率最大。考虑生物有效性时,DDTs对致癌效应的贡献率最大,PCBs对非致癌效应的贡献率最大。对PCBs、DDTs和HCHs的联合致癌风险下的最大允许食用鱼肉量进行研究。发现不考虑生物有效性时建议每日最大允许鱼肉食用量冬季为1.85-160.91g/d,夏季为1.9-163.83g/d。建议每月食用次数,除冬季罗非鱼的背肌和夏季罗非鱼的背肌和尾肌外,其余均小于16次/月,说明其存在联合致癌风险,应控制食用量,以避免这些污染物带来的联合致癌风险。考虑生物有效性时,最大允许日食用量冬季为4.05-714.56g/d,夏季为4-869.79g/d,最大月食用次数冬季为0.54-95.82次/月,夏季为0.54-116.64次/月,鳗鱼、大黄鱼和银鲳鱼腹肌远低于16次,冬季草鱼背肌和腹肌也低于16次,应减少其摄入量,以避免PCBs、 DDTs和HCHs带来的致癌风险。
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