论文部分内容阅读
摘要：利用原子荧光光度法测定2013年兴城邴家湾海水增养殖区的海水、沉积物和养殖贝类样品中砷含量，对该养殖区砷污染状况及贝类消费健康风险进行评价。测得该海水增养殖区海水砷含量范围在0.149～1.74 μg/L；沉积物砷含量范围在1.50～2.63 mg/kg；养殖贝类砷含量为0.006 75 mg/kg，均符合国家标准。所产食用贝类砷摄入量占JECFA制定的砷暂定每周可耐受摄入量PTWI值的0.002%；无机砷摄入量占PTWI值的0.005%。结果表明，辽东湾兴城海域所产贝类对消费者引起的砷暴露健康风险很小。
关键词：砷；无机砷；养殖贝类；增养殖区
砷是一种常见的有毒有害元素，砷元素在自然界中以多种不同的化合物形式存在，其中无机砷毒性最大。砷在海水和底质中不能被微生物降解而消除，只能以不同形态在水、底质和生物体之间相互迁移转化，并通过食物链逐级积累、放大从而达到危害人体健康的水平［1-2］。目前相关国际组织规定了砷或无机砷的最高限量以保护公众安全。
兴城市邴家湾海水养殖区主要养殖生物为紫贻贝，养殖区面积约1 926.4 hm2，养殖方式为粗放式浮筏养殖。本研究监测了该海水增养殖区的海水、沉积物及养殖贝类体内的砷含量，分析了此渔业环境中砷污染状况，对所产贝类使消费者引起的砷暴露风险进行了评价。
1材料与方法
1.1样品的采集与测定方法
在兴城邴家湾海水增养殖区设置XY-1～XY-7七个站位，其中XY-1～XY-6为个养殖区内监测站位，XY-7为在养殖区外1 000 m范围内设置的对照站位，如图1所示。海水采样分为表、底两个层次。表1详细列出各站位地点、采样时间和采样内容。
利用原子荧光法对海水、沉积物、养殖贝类样品的砷进行测定。测定使用仪器为XGY-1011A型原子荧光光度计。所有样品的采集和分析方法均严格按照《海洋监测规范》［3］进行。
表1邴家湾养殖区采样时间、采样站位和采样内容
站位
5月
7月
8月
10月
XY-1
海水
海水
海水
海水
XY-2
海水
海水
海水
海水
XY-3
海水
海水
海水、沉积物
海水
XY-4
海水
海水
海水
海水
XY-5
海水
海水
海水、沉积物、紫贻贝
海水
XY-6
海水
海水
海水、沉积物
海水
XY-7
海水
海水
海水、沉积物
海水
图1邴家湾养殖区采样站位
1.2砷污染状况及健康风险评价标准与方法
1.2.1砷污染状况评价方法与标准邴家湾海水增养殖区环境砷污染现状评价方法采用《海水增养殖区监测技术规程》［4］单因子污染指数评价方法。评价标准参照《海水水质标准》(GB3097-1997)［5］；《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)［6］；《海洋生物质量》(GB18421-2001)［7］。
1.2.2砷健康风险评价方法与标准砷健康风险评价标准采用JECFA制定的总砷暂定每周可耐受摄入量(PTWI)值为0.050 mg/(kg·bw)，无机砷PTWI值为0.015 mg/(kg·bw) ［8］。根据2000年中国总膳食研究成果［9］，北方一区(黑龙江省、辽宁省、河北省)水产类膳食砷摄入量为0.04 μg/(kg bw·d)，水产类外的膳食砷摄入量为3.46 μg/(kg bw·d)；水产类膳食无机砷摄入量为0.02 μg/(kg bw·d)，水产类外的膳食无机砷摄入量为1.46 μg/(kg bw·d)。参考《中国居民膳食营养素参考摄入量》［10］成年男子体重选用63.0 kg。评价无机砷含量以砷含量作为估算，且水产类膳食消费量按100 g(贝肉)/(人·d)。
2结果与讨论
2.1海水、沉积物和养殖贝类砷含量
如表2所示，2013年兴城邴家湾海水增养殖区共采集海水样品56项砷水平在0.149～1.74 μg/L之间。被调查的4个月份中，海水中砷各月份平均含量从高到低的排列顺序为10月＞5月＞8月＞7月。沉积物砷水平在1.50×10-6～263×10-6之间。8月被监测的4个沉积物站位中，砷含量从高到低的排列顺序XY-7＞XY-3＞XY-5＞XY-6。选取XY-5站位采集紫贻贝，测得贝类鲜重砷含量为0.006 75 mg/kg。
表2邴家湾海水增养殖区海水、沉积物和养殖贝类砷水平
样品
月份
数量
范围
海水/μg·L-1
5、7、8、10
56
0.149 ～1.74
沉积物/10-6
8
4
1.50～2.63
紫贻贝/mg·kg-1
8
1
0.0675
注：贝类检测样品以去壳部分的鲜重计。
2.2海水、沉积物和养殖贝类砷污染指数
根据2013年兴城邴家湾海水增养殖区监测结果分别计算各介质砷污染指数见表3。
表3邴家湾海水增养殖区海水、沉积物和养殖贝类砷污染指数
样本
质量标准
Pi＜0.5
Pi
%
海水
30 μg/L
0.01～0.06
100
沉积物
20×10-6
0.08～0.13
100
贝类
1 mg/kg
0.01
100
结果表明，邴家湾海水增养殖区海水、沉积物与养殖贝类尚未受到砷的污染，符合养殖水域环境质量要求。
2.3食用贝类砷和无机砷摄入量估算
2013年兴城邴家湾海水增养殖区贝类砷含量为0.006 75 mg/kg，该养殖区贝类产品消费者砷摄入量估算值见表4。
表4兴城养殖区贝类产品消费者砷摄入量估算 μg/(人·d)
项目
PTWI(JECFA)
参考值
ADI①
摄入量
占ADI(%)
其他膳食摄砷量
膳食总摄入②
占ADI(%)
砷
50 μg/kg bw
450
0.68
0.002
3.46
0.009
无机砷
15 μg/kg bw
135
0.68
0.005
1.46
0.016
注：①ADI值，是联合国粮农组织和世界卫生组织制定的添加剂的每日允许摄入量μg/(ind·d)；②100 g贝类体砷含量＋其他膳食摄砷量。
以砷含量作为无机砷含量，并按100 g(贝肉)/(人·d)计算，食用贝类的砷或无机砷摄入量为0.68 μg/(人·d)，占JECFA相应ADI值的0.002%～0.005%；若水产类膳食以贝类计算，居民膳食砷或无机砷总摄入量占JECFA相应ADI值的0.009%和0.016%。食用该养殖贝类消费者摄入量远远低于JECFA推荐的PTWI值，此贝类消费者引起砷暴露的健康风险很小。
3结论
2013年辽东湾兴城海域增养殖区海水砷含量符合第一类国家海水水质标准，沉积物砷含量符合第一类国家海洋沉积物标准，所产贝类砷含量符合第一类国家海洋生物质量标准。结果表明，该养殖区海水、沉积物和养殖生物均未受到砷污染，可以满足贝类增养殖生产，符合养殖水域环境质量要求。
辽东湾兴城海域增养殖区所产贝类符合有关国际组织对砷或无机砷限量要求，对食用该养殖贝类消费者引起砷暴露的健康风险很小。
参考文献：
［1］ 刘天红，王颖，于晓清，等.重金属砷对黄海、渤海主要几种经济贝类影响的研究进展［J］.水产学杂志，2011.24(2):57-60
［2］ 席英玉，杨妙峰.湄洲湾水域海水、沉积物中砷及重金属的含量分析［J］.福建水产,2011,33(4):9-12
［3］ GB 17378-2007,海洋监测规范［S］.北京:中国标准出版社,2008
［4］ 王立俊.海水增养殖区监测技术规程［Z］北京:国家海洋局,2002
［5］ GB/T 3097-1997,海水水质标准［S］.北京:中国环境科学出版社,1998
［6］ GB 18668-2002,海洋沉积物质量［S］.北京:中国标准出版社,2002
［7］ GB 18421-2001,海洋生物质量［S］.北京:中国标准出版社,2002
［8］ JECFA,Summary and conclusions of the 61ST Meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives［R］.JECFA/61/SC,Rome,Italy. 2003
［9］ 李筱嶶，高俊，王永芳，等. 2000年中国总膳食研究－膳食砷摄入量［J］.卫生研究,2006,35(1):63-66
［10］ 中国营养学会.中国居民膳食营养素参考摄入量［M］. 北京:中国轻工业出版社,2006
关键词：砷；无机砷；养殖贝类；增养殖区
砷是一种常见的有毒有害元素，砷元素在自然界中以多种不同的化合物形式存在，其中无机砷毒性最大。砷在海水和底质中不能被微生物降解而消除，只能以不同形态在水、底质和生物体之间相互迁移转化，并通过食物链逐级积累、放大从而达到危害人体健康的水平［1-2］。目前相关国际组织规定了砷或无机砷的最高限量以保护公众安全。
兴城市邴家湾海水养殖区主要养殖生物为紫贻贝，养殖区面积约1 926.4 hm2，养殖方式为粗放式浮筏养殖。本研究监测了该海水增养殖区的海水、沉积物及养殖贝类体内的砷含量，分析了此渔业环境中砷污染状况，对所产贝类使消费者引起的砷暴露风险进行了评价。
1材料与方法
1.1样品的采集与测定方法
在兴城邴家湾海水增养殖区设置XY-1～XY-7七个站位，其中XY-1～XY-6为个养殖区内监测站位，XY-7为在养殖区外1 000 m范围内设置的对照站位，如图1所示。海水采样分为表、底两个层次。表1详细列出各站位地点、采样时间和采样内容。
利用原子荧光法对海水、沉积物、养殖贝类样品的砷进行测定。测定使用仪器为XGY-1011A型原子荧光光度计。所有样品的采集和分析方法均严格按照《海洋监测规范》［3］进行。
表1邴家湾养殖区采样时间、采样站位和采样内容
站位
5月
7月
8月
10月
XY-1
海水
海水
海水
海水
XY-2
海水
海水
海水
海水
XY-3
海水
海水
海水、沉积物
海水
XY-4
海水
海水
海水
海水
XY-5
海水
海水
海水、沉积物、紫贻贝
海水
XY-6
海水
海水
海水、沉积物
海水
XY-7
海水
海水
海水、沉积物
海水
图1邴家湾养殖区采样站位
1.2砷污染状况及健康风险评价标准与方法
1.2.1砷污染状况评价方法与标准邴家湾海水增养殖区环境砷污染现状评价方法采用《海水增养殖区监测技术规程》［4］单因子污染指数评价方法。评价标准参照《海水水质标准》(GB3097-1997)［5］；《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)［6］；《海洋生物质量》(GB18421-2001)［7］。
1.2.2砷健康风险评价方法与标准砷健康风险评价标准采用JECFA制定的总砷暂定每周可耐受摄入量(PTWI)值为0.050 mg/(kg·bw)，无机砷PTWI值为0.015 mg/(kg·bw) ［8］。根据2000年中国总膳食研究成果［9］，北方一区(黑龙江省、辽宁省、河北省)水产类膳食砷摄入量为0.04 μg/(kg bw·d)，水产类外的膳食砷摄入量为3.46 μg/(kg bw·d)；水产类膳食无机砷摄入量为0.02 μg/(kg bw·d)，水产类外的膳食无机砷摄入量为1.46 μg/(kg bw·d)。参考《中国居民膳食营养素参考摄入量》［10］成年男子体重选用63.0 kg。评价无机砷含量以砷含量作为估算，且水产类膳食消费量按100 g(贝肉)/(人·d)。
2结果与讨论
2.1海水、沉积物和养殖贝类砷含量
如表2所示，2013年兴城邴家湾海水增养殖区共采集海水样品56项砷水平在0.149～1.74 μg/L之间。被调查的4个月份中，海水中砷各月份平均含量从高到低的排列顺序为10月＞5月＞8月＞7月。沉积物砷水平在1.50×10-6～263×10-6之间。8月被监测的4个沉积物站位中，砷含量从高到低的排列顺序XY-7＞XY-3＞XY-5＞XY-6。选取XY-5站位采集紫贻贝，测得贝类鲜重砷含量为0.006 75 mg/kg。
表2邴家湾海水增养殖区海水、沉积物和养殖贝类砷水平
样品
月份
数量
范围
海水/μg·L-1
5、7、8、10
56
0.149 ～1.74
沉积物/10-6
8
4
1.50～2.63
紫贻贝/mg·kg-1
8
1
0.0675
注：贝类检测样品以去壳部分的鲜重计。
2.2海水、沉积物和养殖贝类砷污染指数
根据2013年兴城邴家湾海水增养殖区监测结果分别计算各介质砷污染指数见表3。
表3邴家湾海水增养殖区海水、沉积物和养殖贝类砷污染指数
样本
质量标准
Pi＜0.5
Pi
%
海水
30 μg/L
0.01～0.06
100
沉积物
20×10-6
0.08～0.13
100
贝类
1 mg/kg
0.01
100
结果表明，邴家湾海水增养殖区海水、沉积物与养殖贝类尚未受到砷的污染，符合养殖水域环境质量要求。
2.3食用贝类砷和无机砷摄入量估算
2013年兴城邴家湾海水增养殖区贝类砷含量为0.006 75 mg/kg，该养殖区贝类产品消费者砷摄入量估算值见表4。
表4兴城养殖区贝类产品消费者砷摄入量估算 μg/(人·d)
项目
PTWI(JECFA)
参考值
ADI①
摄入量
占ADI(%)
其他膳食摄砷量
膳食总摄入②
占ADI(%)
砷
50 μg/kg bw
450
0.68
0.002
3.46
0.009
无机砷
15 μg/kg bw
135
0.68
0.005
1.46
0.016
注：①ADI值，是联合国粮农组织和世界卫生组织制定的添加剂的每日允许摄入量μg/(ind·d)；②100 g贝类体砷含量＋其他膳食摄砷量。
以砷含量作为无机砷含量，并按100 g(贝肉)/(人·d)计算，食用贝类的砷或无机砷摄入量为0.68 μg/(人·d)，占JECFA相应ADI值的0.002%～0.005%；若水产类膳食以贝类计算，居民膳食砷或无机砷总摄入量占JECFA相应ADI值的0.009%和0.016%。食用该养殖贝类消费者摄入量远远低于JECFA推荐的PTWI值，此贝类消费者引起砷暴露的健康风险很小。
3结论
2013年辽东湾兴城海域增养殖区海水砷含量符合第一类国家海水水质标准，沉积物砷含量符合第一类国家海洋沉积物标准，所产贝类砷含量符合第一类国家海洋生物质量标准。结果表明，该养殖区海水、沉积物和养殖生物均未受到砷污染，可以满足贝类增养殖生产，符合养殖水域环境质量要求。
辽东湾兴城海域增养殖区所产贝类符合有关国际组织对砷或无机砷限量要求，对食用该养殖贝类消费者引起砷暴露的健康风险很小。
参考文献：
［1］ 刘天红，王颖，于晓清，等.重金属砷对黄海、渤海主要几种经济贝类影响的研究进展［J］.水产学杂志，2011.24(2):57-60
［2］ 席英玉，杨妙峰.湄洲湾水域海水、沉积物中砷及重金属的含量分析［J］.福建水产,2011,33(4):9-12
［3］ GB 17378-2007,海洋监测规范［S］.北京:中国标准出版社,2008
［4］ 王立俊.海水增养殖区监测技术规程［Z］北京:国家海洋局,2002
［5］ GB/T 3097-1997,海水水质标准［S］.北京:中国环境科学出版社,1998
［6］ GB 18668-2002,海洋沉积物质量［S］.北京:中国标准出版社,2002
［7］ GB 18421-2001,海洋生物质量［S］.北京:中国标准出版社,2002
［8］ JECFA,Summary and conclusions of the 61ST Meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives［R］.JECFA/61/SC,Rome,Italy. 2003
［9］ 李筱嶶，高俊，王永芳，等. 2000年中国总膳食研究－膳食砷摄入量［J］.卫生研究,2006,35(1):63-66
［10］ 中国营养学会.中国居民膳食营养素参考摄入量［M］. 北京:中国轻工业出版社,2006