陳克紅 王敏 張晴 尹華斌 劉展新 李強 宋向明
(連云港市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心,江蘇連云港 222001)
海州灣漁場作為江蘇省四大漁場之一,其海洋生物極其豐富,每年養(yǎng)殖及打撈大量的鲅魚、梭魚、鮐魚、對蝦、帶魚等經(jīng)濟魚蝦類,久負盛名。連云港位于海州灣的西部,是一座非常美麗富饒的海濱城市,擁有170 多千米的海岸線,彎曲的海岸線形成著名的海州灣,琳瑯滿目的海產(chǎn)品不僅豐富了市民的餐桌,同時也是該市經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。
近年來,隨著連云港市沿海臨港工業(yè)的高速發(fā)展,大量的生活污水和工業(yè)廢水排放入海,致使海洋生態(tài)環(huán)境深受影響,鉛、鎘、汞、砷等重金屬通過水生動植物的富集作用,并經(jīng)食物鏈傳遞,在藻類、魚、蝦、貝、蟹等各級生物中逐級積累[1-3]。這些被重金屬污染的生物體被人類食用后,不容易被排除體外,導(dǎo)致人體內(nèi)重金屬含量逐漸升高,從而對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)和造血系統(tǒng)等構(gòu)成不可逆轉(zhuǎn)的傷害,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究中心早就將這些重金屬定義為致癌物[4-12]。重金屬因其特殊的理化特性及毒性效應(yīng)而表現(xiàn)出高度的危
害性和難治理性[13],已成為威脅海洋生物質(zhì)量安全的主要因素。目前,關(guān)于海州灣海洋生物中重金屬質(zhì)量狀況調(diào)查研究的報道幾乎為空白區(qū)域[14-17]。因此,調(diào)查研究海州灣海洋生物中重金屬質(zhì)量狀況,掌握海洋經(jīng)濟生物受污染程度及富集情況具有十分重要的意義[18]。
2016 年至2018 年,在海州灣海產(chǎn)品大量上市的4—11 月,對連云港市大型批發(fā)市場及超市中來源于海州灣的海產(chǎn)品進行樣品隨機抽檢,采集魚、蝦、蟹及貝類等主要經(jīng)濟品種。
所有采集的樣品均按照GB 17378.3—2007 標準進行樣品制備,取可食用肌肉部分于食品攪拌機中磨碎成勻漿,然后經(jīng)過干燥、研磨、過篩,保存?zhèn)溆谩?/p>
所有樣品均按照GB 17378.6—2007 及GB 5009中的方法進行微波消解,樣品經(jīng)過前處理后,重金屬元素鎘、鉛、總砷利用ICP-MS 進行測定,總汞利用原子熒光分光光度儀進行測定[19-26],甲基汞及無機砷用原子形態(tài)分析儀測定。先測總汞,當總汞水平不超過甲基汞限量值時,不必測定甲基汞,總砷同理。
根據(jù)GB 2762—2017 和NY 5073—2006 這2個常用標準的規(guī)定,對本實驗所有檢測數(shù)據(jù)進行科學(xué)評價。生物體中重金屬限量標準見表1。
表1 生物體中重金屬的限量標準
通過對所檢測的4 類海產(chǎn)品中鎘、鉛、汞、砷含量分析可知,魚類中鉛、汞、砷均未超標,鎘有少部分超標,超標率范圍為2.78%~5.56%;蝦類中汞沒有出現(xiàn)超標現(xiàn)象,鎘超標率范圍為5.56%~8.33%,鉛超標率范圍為2.78%~5.56%,砷只有蝦蛄有部分超標,超標率為2.78%;蟹類鎘超標率范圍為5.56%~11.1%,鉛超標率范圍為5.56%~8.33%,汞只有梭子蟹超標,超標率為5.56%,砷超標率范圍為5.56%~8.33%;貝類中汞沒有出現(xiàn)超標現(xiàn)象,鎘污染較為嚴重,被檢的4 種貝類均有超標,超標率范圍為5.56%~30.6%,其中牡蠣超標率最高為30.6%,也是所檢20 種水產(chǎn)品中超標率最高的品種,鉛超標率范圍為5.56%~11.1%,砷只有牡蠣超標,超標率為5.56%。
所有檢測水產(chǎn)品中鎘、鉛、汞、砷均有超標現(xiàn)象,見表2。由表2 可知,鎘的超標率最高為5.14%,其次為鉛、砷,而汞的超標率最低。
表2 生物體中各重金屬含量總體情況
根據(jù)檢測結(jié)果,采用單因子污染指數(shù)法對所檢樣品的安全性進行科學(xué)評價,計算公式為:
Pi=Ci/Co
式中,Pi表示單項污染指數(shù)值;Ci表示檢測結(jié)果(10-6);Co表示限量標準(10-6)。
當Pi<0.2 時,表示被檢測指標的濃度較低,處于正常背景范圍內(nèi),水產(chǎn)品較安全;當0.2≤Pi≤0.6 時,表示被檢測水產(chǎn)品已經(jīng)被輕度污染;當0.6<Pi<1.0時,表示被檢測水產(chǎn)品已經(jīng)被屮度污染;當Pi≥1.0時,表示被檢測水產(chǎn)品已經(jīng)被重度污染。
各類生物體中鎘污染指數(shù)排序情況見表3。
表3 各類生物體中鎘污染指數(shù)排序情況
各類生物體中鉛污染指數(shù)排序情況見表4。
表4 各類生物體中鉛污染指數(shù)排序情況
各類生物體中汞污染指數(shù)排序情況見表5。
表5 各類生物體中汞污染指數(shù)排序情況
各類生物體中砷污染指數(shù)排序情況見表6。
表6 各類生物體中砷污染指數(shù)排序情況
本次實驗采用重金屬污染指數(shù)(XMPI)作為評價指標,對海州灣海洋生物體中重金屬殘留進行評價。比較不同種類生物體對鎘、鉛、汞、砷4 種重金屬富集能力的強弱。計算公式為:
式中,Cn表示待測樣品中污染因子的濃度。
根據(jù)公式計算得出XMPI值越大,則表示該種生物體對重金屬的整體富集能力越強。
根據(jù)重金屬污染指數(shù)得出圖1。
圖1 各種水產(chǎn)品重金屬含量綜合評價的比較
根據(jù)單因子污染指數(shù)評價標準判斷,牡蠣、雜色蛤的Pi均大于1,說明貝類中鎘污染較嚴重;毛蚶、縊蟶的Pi介于0.6~1.0 之間,鎘污染為中度水平;其他所檢各種海洋生物Pi介于0.2~0.6 之間,鎘污染為輕度水平。
根據(jù)單因子污染指數(shù)評價標準判斷,所檢生物體中鉛污染嚴重的沒有,梭子蟹、牡蠣、石閘蟹、日本對蝦、雜色蛤、蝦蛄的Pi都介于0.6~1.0 之間,鉛污染為中度水平,除帶魚中鉛含量處于正常背景范圍內(nèi)較安全外,其他都為輕度污染。
根據(jù)單因子污染指數(shù)評價標準判斷,所檢生物體中汞污染嚴重的沒有,梭子蟹的Pi介于0.6~1.0之間,汞污染為中度水平;石閘蟹、靠山紅、螃蜞蟹、蝦蛄、石閘蟹、日本對蝦、雜色蛤的Pi都介于0.2~0.6之間,為輕度污染;其他生物體的Pi<0.2,表示這些生物體中汞含量處于正常背景范圍內(nèi),尚未表現(xiàn)出被污染,比較安全。
根據(jù)單因子污染指數(shù)評價標準判斷,所檢生物體中砷污染嚴重的沒有,梭子蟹、石閘蟹、蝦蛄的Pi介于0.6~1.0 之間,砷污染為中度水平;牡蠣、鲅魚、石閘蟹、日本對蝦、鯧魚、靠山紅、中國對蝦、梭魚、螃蜞蟹、雜色蛤、毛蚶、南美白對蝦、脊尾白蝦的Pi都介于0.2~0.6 之間,為輕度污染;梭魚、白蛤、縊蟶、鱸魚的Pi<0.2,表示這些水產(chǎn)品中砷含量處于正常背景范圍內(nèi),尚未表現(xiàn)出被污染,比較安全。
通過對海州灣海洋經(jīng)濟生物中重金屬檢測可知,所檢720 份海洋生物中,鎘、鉛、汞、砷均有超標現(xiàn)象,總超標率為8.47%,依污染嚴重程度排序為鎘>鉛>砷>汞;處于重度污染水平的有牡蠣、雜色蛤中的鎘;處于中度污染水平的有毛蚶、縊蟶中的鎘,梭子蟹、牡蠣、花蟹、日本對蝦、雜色蛤、蝦蛄中的鉛,梭子蟹中的汞,梭子蟹、花蟹中的砷;其余生物體均處于輕度污染水平或處于正常背景值范圍。重金屬污染指數(shù)由大到小排序前5 種水產(chǎn)品分別是牡蠣、梭子蟹、石閘蟹、雜色蛤和蝦蛄。而魚類的XMPI值相對于貝類和蝦蟹普遍處于較低的水平??傮w來說,海州灣常見的海洋經(jīng)濟生物中重金屬已經(jīng)存在一定程度的污染,建議有關(guān)部門要加強重金屬對海洋環(huán)境污染的監(jiān)控。