宁波海产品中多氯联苯的残留与风险评估

苏 晴， 翁佩芳*， 段青源， 柴丽月，钟惠英， 王保锋， 吴祖芳， 张 鑫

（1.宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211；2.宁波市海洋与渔业研究院，浙江 宁波 315021）

宁波海产品中多氯联苯的残留与风险评估

苏 晴1， 翁佩芳*1， 段青源2， 柴丽月2，钟惠英2， 王保锋1， 吴祖芳1， 张 鑫1

（1.宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211；2.宁波市海洋与渔业研究院，浙江 宁波 315021）

为探讨多氯联苯（PCBs）污染物在宁波市售海产品中的组成规律及季节变化特征，按不同季节采集10种宁波居民主要食用海产鱼类，采用气相色谱法检测其中7种指示性多氯联苯残留量，并进行人体健康风险评价。结果表明，PCBs的残留质量分数为 0.06~3.98μg/kg，其中PCB-52和PCB-153为主要组分。PCBs含量分布特征为秋季最高，冬季次之，夏季最低。宁波市售海产品中多氯联苯残留量水平在可接受的范围内。食用上层鱼的健康风险CV值小于食用下层鱼，PCBs监测是风险评估需要控制的关键因素。

海产鱼类；多氯联苯；风险评价

多氯联苯 （Polychlorinated biphenyls，PCBs）曾被广泛用作变压器和电容器绝缘油、涂料、粘合剂以及农药延效剂等，具有生物毒性，会造成脑部、皮肤及内脏的疾病，并影响神经、生殖及免疫系统，聂芳红等研究表明PCB-77会引起斑马鱼的脂质过氧化，进而导致机体受到过多氧自由基的攻击[1]。PCBs已被许多国家明令禁止生产和使用，但实际上目前还难以被完全禁用。因其具有亲脂性、抗生物降解性和蓄积性等特点，可以在环境中长期滞留，并通过生物链蓄积在生物体中，最终对人体造成极大危害[2]。研究表明，食物摄入是除了职业暴露外人类接触PCBs的最主要途径，超过人体接触量的90%[3]，尤其是高脂性食品肉类、鱼类。研究表明，食用鱼类摄入的PCBs显著高于肉类[4]。

随着沿岸城市化和工业化的发展，海洋污染问题与日俱增，海洋生物富集其中多氯联苯等污染物，最终对食物链顶端的人类健康造成危害。迄今为止，国内外对不同地区、不同水产品中PCBs残留情况已有相关报道，如王莎莎等[5]对近渤海地区 10种不同海产品中PCBs进行分析，杨永亮等[6]对青岛及崇明岛食用鱼体内的PCBs的研究，Zacs等[7]对Latvian地区湖水鱼中PCBs的含量及组成特征的分析，但对于PCBs的季节分布特征仅见于对大气或水体的研究[8-9]。而有关宁波市居民食用的海产品中PCBs污染情况的报道仅限于滩涂养殖贝类[10]，未见相关海水鱼中的报道。此外，已有的报道仅对有限的几种鱼类中PCBs进行了研究，不能满足进行健康风险评估的要求。因此，对宁波当地主要海产鱼类中PCBs残留情况的研究分析具有重要意义。

为了更准确地分析宁波地区居民日常食用的主要海产品中PCBs的残留量，做出科学的健康风险评估，本文通过季节性采样，分析不同季节海产品中PCBs的富集规律，对宁波居民食用海产品造成的健康风险进行评估，并通过蒙特卡洛模拟分析健康风险评估中的不确定性因素，为相关部门对海洋环境保护和海产品质量安全管理等的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

主要仪器：气相色谱仪（Aglient 6890）：Aglient公司产品。

主要试剂：多氯联苯混合标准溶液（含7种多氯联苯单体，即PCB-28、PCB-52、PCB-101、PCB-118、PCB-153、PCB-138、PCB-180，质量浓度均为0.1μg/mL）：上海安谱科学仪器有限公司产品；正己烷（色谱纯）、丙酮（色谱纯）：美国TEDIA公司产品。

1.2 样品及其前处理方法

2013年10月（秋季）、12月（冬季），2014年4月（春季）、7月（夏季），在宁波市路林市场（宁波市水产品主要集散地）随机采集10种宁波市居民主要食用海产品，根据其生活的海区分为近海底层鱼类（小黄鱼、带鱼、鳗鱼、肉秃鱼、多宝鱼）和近海上层鱼类（卵形鲳鲹、马鲛鱼、真鲷、青占鱼、乌鲳鱼）。采完后冰藏运回至实验室放入4℃冰箱保存，第二天分别取鱼肉（不包含鱼皮）后匀浆，置于-20℃冰箱中冷冻备用。每种鱼类都尽量采集体重和体长比较一致的个体，其中春夏季的鱼类大小和体重普遍偏低。样品信息见表1。

表1 采集的鱼样信息Table 1 Information of collected fish samp les

1.3 样品预处理

称取15.00 g鱼肉样品匀浆于研钵中，加20 g左右无水 Na2SO4研磨成砂状，转移至具塞锥形瓶中。加入40mL正己烷，在振荡器上振荡0.5 h。经无水 Na2SO4过滤，样品转移至蒸发浓缩瓶中，残渣用20mL正己烷分两次淋洗，合并滤液于蒸发浓缩瓶中。经旋转蒸发仪浓缩到2mL，转移至10mL离心管中，用3mL正己烷洗涤浓缩瓶，并合并至离心管中。加入5mL浓H2SO4溶液，振摇，4 000 r/min离心15 min。

10 mL正己烷分两次活化SPE（固相萃取装置）Lc-Si硅胶柱，加入1 mL上述正己烷提取液同时开始接液，并用9 mL V（正己烷）∶V（乙酸乙酯）=95∶5的混合溶液分3次洗脱，并抽干柱子。洗脱液经氮气吹干。正己烷定容至1mL，供GC（ECD）检测。

1.4 色谱条件

气相色谱仪（GC）选用Aglient 6890，配Ni63电子捕获检测器（ECD），色谱柱为DB-1701毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）。进样口温度为290℃，检测器温度为300℃。程序升温：初始温度为90℃，保持0.5min，15℃/min升温至200℃，保持5 min，2.5℃/min升温至250℃，保持2 min，20℃/min升温至265℃并保持5 min。载气为高纯氮气，纯度＞99.99%。不分流进样，进样量为1μL。

1.5 质量控制和质量保证

为验证方法的可靠性，在进行样品分析的同时，进行方法空白、平行样测定和加标回收率实验，加标回收率为84.6%~105%。样品的7种PCBs定量分析采用5种质量浓度 （分别为2.5、5、7.5、10、20 ng/mL）的PCBs混合标样绘制工作曲线，回归曲线的拟合程度R2＞0.98。每批样品测试之前，用已知浓度的标准混合溶液检测所建立的标准曲线是否可用，已知值和测定值的差值不得大于20%。

1.6 数据处理与健康风险评价方法

使用 Microsoft excel 2007和 SPSS Statistics 18.0软件对不同季节的海产品中的PCBs残留量进行统计与分析，用Origin 8.5绘制数据频率分布状况图及PCBs残留量变化图。利用R语言软件进行蒙特卡洛模拟5 000次抽样，量化相关参数的灵敏度并通过模拟变异系数CV来比较健康风险评估模型中的不确定性。

根据WHO设定的人体 PCBs每日耐受量（tolerable daily intake，TDI）和美国 EPA推荐的PCBs参考剂量（reference dose，RfD）以及宁波居民对水产品的消费量，评价食用安全性。使用公式（1）计算居民每日通过消费水产品所摄入的PCBs量。

式中，ID为摄入量 （ng/kg）；Cm为鱼类中PCBs的质量分数 （μg/kg）；m1为居民每日鱼类的消费量（g）；m2为人体质量（kg）。

参考Karen等[11]的建议，将公式（2）作为可接受的致癌风险（CRI）。

式中，CSF为致癌强度系数2.0mg/（kg·d）。

2 结果与讨论

2.1 宁波海产鱼类中PCBs的残留量

在10种水产品中检测到不同残留水平的PCBs，结果如表2所示。10种水产品中PCBs的残留浓度范围在0.06~3.98μg/kg，平均值为 0.97μg/ kg。根据国标（GB 2762-2012）[12]中关于海产食品中多氯联苯允许限量（≤0.5mg/kg）的规定，所采集的鱼类样品中多氯联苯含量均远低于此标准限量，且低于国内外其他地区鱼类中PCBs残留量，见表3所示。

表2 不同季节鱼类中PCBs的质量分数Table 2 PCBs concentrations of fish sam ples from different seasons （μg/kg）

表3 国内外不同地区水产品中PCBs质量分数比较Table 3 Com parison of PCBs in aquatic products fromdifferent regions in the world

以上10种鱼类中PCBs残留量频率分布如图1所示。鱼类样品多氯联苯质量分数差异比较大，基本呈偏态分布，样品中多氯联苯质量分数水平多数集中在1μg/kg以下，其中质量分数在0.1~2.0μg/kg之间的样本占75%，质量分数小于 0.1μg/kg和大于3μg/kg的样品仅分别占5%和2.5%。取自然对数后鱼类样品多氯联苯浓度呈正态分布 （图2），样品中多氯联苯含量分布几率最高的为0.57μg/kg。

图1 鱼类多氯联苯含量频率分布图Fig.1 Frequency distribution of PCBs in fish

图2 鱼类多氯联苯质量分数对数频率分布图Fig.2 Frequency distribution of PCBs lnCPCBs in fish in fish

PCB单体在不同季节鱼类中的残留量见表4。由表4可知，PCB-52和 PCB-153为主要污染物，两者之和占PCBs总量的59.5%。PCB-138和PCB-153检出值范围分别为ND~1.11μg/kg和0.02~4.41 μg/kg，远低于GB 2762-2005《食品中污染物限量》[20]中对这两个单体规定的0.5mg/kg的限量值。动物对PCBs的代谢率主要取决于氯取代基的数目，氯化程度越高，代谢率越低，但是，高氯代联苯因分子结构和相对分子量较大，即使产生积累也有可能在生物体内代谢、脱氯成低氯代产物。研究表明，水产品体内PCBs的富集程度与其氯原子的取代个数成抛物线关系，即在生物体内富集更多的是中等氯原子取代的同系物[21]。作者检测结果是以四氯和六氯取代的同系物为主，基本符合这一规律。

2.2 宁波市海产鱼类中PCBs的季节分布特征综合分析表2和表4可知，PCBs残留的平均值由高到低分别是秋季为1.59μg/kg，冬季为1.44μg/ kg，春季为0.59μg/kg，夏季为0.25μg/kg。通过表2、表4可知上、下层鱼类中PCBs的分布特征：秋季下层鱼类PCBs平均值为（2.49±1.01）μg/kg，含量最高的异构体为 PCB-52，上层鱼类中PCBs平均值为（0.69±0.58）μg/kg，含量最高的异构体为PCB-52。冬季下层鱼类PCBs平均值为（2.14± 0.58）μg/kg，含量最高的异构体为PCB-52，上层鱼类PCBs平均值为（0.74±0.59）μg/kg，含量最高的异构体为 PCB-52。春季下层鱼类 PCBs平均值为（0.62±0.50）μg/kg，含量最高的异构体为PCB-153，上层鱼类PCBs平均值为（0.56±0.31）μg/kg，含量最高异构体为PCB101。夏季下层鱼类PCBs平均值为（0.26±0.26）μg/kg，含量最高异构体为PCB-52，上层鱼类 PCBs平均值为（0.24±0.10）μg/kg，含量最高的异构体为PCB-101。

表4 不同季节不同鱼类体内PCB单体的平均质量分数Table 4 Average concentrations of PCB isomers in different seasons （μg/kg）

上层鱼类和下层鱼类中PCBs含量均值的季节变化情况见图3。在宁波市售鱼类中，不同季节的下层鱼类PCBs含量均高于上层层鱼类。下层鱼类在秋季的PCBs含量最高，上层鱼类在冬季的PCBs含量最高，秋季和春季含量相当。上、下层鱼类中PCB异构体在秋、冬及夏季均以PCB-52为主，在春季是下层鱼类以PCB-153为主，上层鱼类以PCB-101为主。

不同鱼类对PCBs的富集随季节的变化趋势各不相同。夏季是大多数鱼类的生长期，此时鱼类的体积较小、体重较轻，由于PCBs具有高亲脂性的特点，在生长期脂肪含量较少的鱼类中PCBs含量也较低，且夏季正值雨季和汛期，流水携带的含 PCBs组分的污水进入海水，由于PCBs具有生物富集性的特点，最终积累到鱼类体内。因此，当秋季、冬季收获时，鱼类体内有较高的PCBs含量。在水环境中，有机氯物质被微粒物质吸附，并在沉积物中积累，因此，下层鱼类体内的PCBs含量高于上层鱼类。

图3 不同季节鱼类中多氯联苯均值含量的变化Fig.3 Average value of PCBs content in fish in different seasons

2.3 多氯联苯污染的人体暴露评估

参考《中国居民膳食指南（2007）》[22]建议，鱼虾类摄入量为100 g/（人·日），成人体重按60.0 kg计算[23]，以每种鱼类样品中多氯联苯的最高含量计算每日摄入量和致癌风险指数，结果见表5。

表5 居民每日最高PCBs摄入量及不同鱼类的致癌风险指数Table 5 Maximum intakes of PCBs and carcinogenic risk indexes in aquatic products

由表5可知，居民每日食用鱼类摄入PCBs的最高水平为6.63 ng/（kg·d），远低于WHO设定的人体 PCBs每日耐受量 （tolerable daily intake，TDI）和美国 EPA推荐的 PCBs参考剂量 （reference dose，RfD），均为 20 ng/（kg·d），且仅为规定的33.2%；总致癌风险指数范围为1.33×10-6~13.27×10-6，除肉秃鱼外，其他鱼类的总致癌风险指数均远低于10-4，表明除肉秃鱼外的9种海产鱼类均在可接受的致癌风险内。

食用海产品是宁波地区居民主要的PCBs暴露途径，虽然居民每日食用鱼类摄入PCBs的最高水平远低于WHO设定的人体PCBs每日耐受量，但由于PCBs在人体内代谢缓慢，长期富集，因此，对于PCBs含量较高的海产鱼类有必要控制其摄入量。

2.4 不确定性及灵敏度分析

食用上层鱼的健康风险CV值（0.28）小于食用下层鱼的健康风险CV值（0.32），这表明了食用下层海产品的不确定度高于上层海产品。

量化分析相关参数的灵敏度，各个参数对健康风险评估结果的灵敏度分析结果见图4。海产品中PCBs的浓度 （Cm）对结果方差的贡献率最大，为84.52%；其次为致癌强度系数（CSF），为 14.16%，贡献率最低的是体重（BW），仅为 -0.10%，表明海产品中PCBs浓度越大致癌风险越大，人体重越大致癌风险越小。因此，为降低PCBs健康风险评估中的不确定性，必须准确监测海产品中PCBs数据，获得更准确的PCBs残留浓度。

图4 主要参数灵敏度比较Fig.4 Comparison of sensitivity of the parameters

3 结语

通过对宁波居民主要食用的10种海产鱼类中的7种指示性多氯联苯污染情况进行了调查与分析及食用水产品健康风险的评估，发现宁波居民主要食用的10种海产鱼类已经受到不同程度的多氯联苯污染物污染。PCBs残留质量分数范围是0.06~ 3.98μg/kg，低于GB 2762-2012《食品中污染物限量》中0.5 mg/kg，其中PCB-52和PCB-153为主要污染物；秋季为宁波市售鱼类中PCBs残留量最高的季节，不同季节的下层鱼类PCBs含量均高于上层鱼类，上、下层鱼类中 PCB异构体在秋、冬及夏季均以PCB-52为主，在春季均有所变化。食用上层鱼的健康风险小于食用下层鱼，海产品中PCBs的残留浓度是风险评估需要控制的关键因素。

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Residual Characteristics of Polychlorinated Biphenyls in Seafoods in Ningbo and Health Risk Assessment

SU Qing1， WENG Peifang*1， DUAN Qingyuan2， CHAILiyue2，ZHONG Huiying2， WANG Baofeng1， WU Zufang1， ZHANG Xin1
（1.School of Marine Science，Ningbo University，Ningbo 315211，China；2.Institute of Marine and Fisheries，Ningbo 315021，China）

The composition characteristics and seasonal variations of polychlorinated biphenyls（PCBs）in fishes sold in Ningbo market were investigated.Ten kinds of fishes were collected in different seasons and the residual contents of seven kinds of involved PCBs were detected by gas chromatography（GC）to discuss health risk assessment.The concentration range of PCBs was determined as 0.06 to 3.98μg/kg，and PCB-52 and PCB-118 weremain components.The highest content of PCBs showed in autumn，successively followed by w inter，spring and summer.The residual levels of PCBs inmarine products sold in Ningbomarketwere in an acceptable level.The uncertainty coefficientof variation on PCBs cancer risk caused by pelagic fish intakewas lower than thatof lower fish.The key to thehealth risk assessmentwas the detection of PCBs.

marine fish，polychlorinated biphenyls，risk evaluation

S 948

A

1673—1689（2017）04—0425—07

2015-04-26

宁波市科技局农业重点项目（2013C11027）；浙江省重中之重学科开放基金资助项目（XKZSC1427）。

*通信作者：翁佩芳（1963—），女，浙江舟山人，教授，主要从事食品安全及质量控制研究。E-mail：weng-pf@163.com

苏晴，翁佩芳，段青源，等.宁波海产品中多氯联苯的残留与风险评估[J].食品与生物技术学报，2017，36（04）：425-431.