鱼类多环芳烃污染状况及其对人体健康的影响

饶泽昌

（南昌大学抚州医学院，江西 抚州 344000）

多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs），又称为多环芳香烃、多环芳香族碳氢化合物，是由2 个或以上苯环稠和而成的亲油性芳香型化合物。水溶性很低，通常以混合物的形式广泛存在于空气、土壤、水、沉积物和生物群中，是重要的环境和食品污染物，其对环境和人类健康的有害影响引起了广泛关注。

PAHs 是最早被发现、研究最多及分布范围最广、总体数量最多样以及与人类身体接触频率最高的环境致癌物质，可在环境中积累，污染水、空气和土壤，进而进入食物链。目前发现的致癌性PAHs 及其衍生物已经超过400 种，每年排放到大气中的PAHs 有几十万t。

近30 年，我国工业发展迅猛，城市化进程加快，机动车保有量大增，导致PAHs 污染日趋严重，严重威胁着生态环境及生物体的安全。随着经济快速增长，我国水产品产量连续20 多年稳居世界第一。鱼类味道鲜美，营养丰富，深受人们喜爱，水环境中的PAHs 很容易进入鱼体，从而成为人体摄取PAHs 的来源之一。针对PAHs 的污染状况，许多国家和地区通过检测鱼体内PAHs 的含量水平，进而分析其对人体健康的影响。

1 鱼类PAHs 污染状况

1.1 鱼体内PAHs 含量标准

截至目前，美国食品和药物管理局尚未制定食品中PAHs 含量的标准，但美国国家环境保护局要求饮用水中PAHs 的最高质量浓度为0.2 μg/L，我国规定苯并[a]芘在饮用水中的质量浓度应小于0.01 μg/L。

1.2 鱼体采样部位

研究者一般选取鲜鱼的背部肌肉，也有人选用鱼胸腔两侧肌肉、鱼鳃、鱼脑、肝脏、肾脏、鱼泡、鱼卵，或制备成可食部鱼糜、全鱼鱼粉等。研究结果提示，鱼内脏PAHs 浓度比肌肉高得多

1.3 鱼体PAHs 含量单位

不同研究者表示，PAHs 含量有多种单位：ng/g、μg/kg、mg/kg 等；取材标本又有干质量（dry weight,dw）、湿质量（wet weight,ww）之别。为直观显示、方便对比，本文对相关文献中PAHs 含量单位统一换算成“ng/g（干质量）（ng/g dw）”。换算方法：1 ng/g=1 μg/kg=10mg/kg；1ng/g（干质量）=0.2 ng/g（湿质量）（ng/g ww）（鲜鱼含水量约为74.2%～79.3%、73.2%～86.6%，为方便计算，除原始数据外，鲜鱼含水量取均值80%）。

1.4 鱼体PAHs 含量

研究发现，全世界鱼类中均可检测到PAHs，但含量差别较大，国内外部分鱼体内PAHs 含量见表1。

由表1 可见，鱼体内PAHs 含量（ng/g）（dw）最低值为2.55，最高值为42 492.85，相差达16 664倍，原因可能为：不同水体污染程度不同、鱼来源地不同、采样时间不同、鱼种差异、鱼的生态位差异、测定方法差异等，这导致很难形成明确的共识。

表1 国内外部分鱼类体内PAHs 含量

续表

1.5 鱼体内PAHs 的来源

PAHs 来源一般分为天然源和人为源。天然源包括微生物、藻类、水生生物、植物等的生物合成以及森林、草原的天然火灾及火山活动等，所占比例很小；人为源包括交通运输污染源、生活污染源、化学工业污染源等。通过污染来源分析，提示鱼体PAHs 的主要来源为：木材、煤炭燃烧、石油排放、混合源，以及船舶燃油泄漏、工业污水排放等。

2 鱼体内PAHs 生物累积

鱼类通过呼吸、食物、沉淀物、悬浮颗粒物的摄入，以及鱼鳃、鱼皮从水体直接吸收并在体内累积PAHs。鱼体内PAHs 的生物累积受到每种PAHs 同系物的辛醇/水分配系数、环境介质中的浓度、生物利用度以及PAHs 的净化/排泄等影响。

王汨发现鱼体内PAHs 累积程度与其水环境中的背景浓度相一致；李海燕认为，鱼肉中PAHs的含量与沉积物中PAHs 含量变化趋势基本一致，提示鱼类PAHs 的含量受到其外界环境污染程度的影响；但王彤彤发现，PAHs 在斑马鱼体内不具有明显富集性，刘海新得出鱼体内PAHs 蓄积与水体中PAHs 浓度无显著相关的结果。说明水体、沉积物中PAHs 污染与鱼体内PAHs 累积的关系还需做进一步研究。

研究表明，鱼类中的PAHs 具有生物放大作用。例如，香港市场上肉食性鱼类金线鲷和鲶中的PAHs 浓度比草食/杂食性鱼类更高；太湖肉食性鱼类中PAHs 的总平均浓度最高，其次是草食性鱼类，杂食性鱼类最低；松花江食物链中，大部分PAHs 出现了明显的生物放大现象，高营养级的鱼体中会富集更多的PAHs。然而，有人发现，肉食性的湖鳟中的PAHs 浓度低于之前研究的杂食性鱼类，认为肉食性鱼通常具有较高的PAHs代谢能力，PAHs 进入高营养级的肉食性鱼体内能够更快被降解并排泄；在另外一些营养生物放大研究中也很少观察到水生动物的这种生物累积趋势；多项研究提示，PAHs 在海洋食物链中没有生物放大。

由于PAHs 的生物有效性和物种间栖息地的巨大差异，目前很难在不同营养水平的鱼类中，就PAHs 的积累趋势达成共识。

3 鱼体内PAHs 对鱼的影响

PAHs 在鱼体内达到一定浓度时，可能对鱼类产生多种毒害作用，导致鱼类：（1）肝脏和肾脏出现细胞坏死等组织病理学变化；（2）脂质过氧化程度显著增高和相关神经酶类活性显著降低，形成神经毒性，并显著降低存活率；（3）其遗传毒性对鱼类种群动态产生影响；（4）眼睛发育、形态和功能异常；（5）骨骼破坏、脊柱畸形；（6）脂质代谢异常；（7）内分泌干扰作用；（8）生殖毒性；（9）致癌作用等。微塑料污染环境已逐渐成为一个世界性问题，附着在微塑料上的PAHs 对鱼体的毒性还未知，需要进一步研究。

4 鱼体内PAHs 对人体健康影响

PAHs 与人类健康风险有关，长期接触PAHs 可导致发育毒性、遗传毒性、免疫毒性、氧化应激和内分泌干扰等，还与致癌和突变有关。

国际上对PAHs 食用安全的评估，包括非致癌健康风险评估，评价指标为暴露边界值（Margin of Exposure,MOE）；致癌健康风险评估，评价指标为致癌风险指数（Carcinogenic Risk Index,CRI）；总致癌风险指数（Total Carcinogenic Risk Index,R），以及日均摄取量（estimated daily intake,EDI）、终生致癌风险增量模型（incremental lifetime cancer risk,ILCR）、SV 值（screening value）等。

一些研究认为，鱼体内PAHs 对人体健康存在潜在风险，比如：对加纳、韩国等地鱼体组织中PAHs 的研究发现，通过摄食水产品引起的致癌风险高于美国国家环境保护局规定的致癌风险限值；汉江下游鱼类食用健康风险水平，部分超出美国国家环境保护局、瑞典环保局、荷兰建设和环境部推荐的可接受水平，有潜在风险，但健康风险水平低于韩国海产品、太原包括鱼类在内的食物样本及巢湖水产品等，健康风险相对较低；广东罗非鱼肌肉中致癌性PAHs，造成个人年致癌风险，低于国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险水平，但高于瑞典环保局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平；非致癌PAHs 对人体的非致癌风险远低于国际辐射防护委员会和瑞典环保局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平；广东海珠湿地研究的6 种鱼肌肉中PAHs 的总致癌风险略高于美国国家环境保护局推荐的最大可接受风险水平，已存在潜在致癌风险，但鱼体中PAHs 产生致癌风险允许值，比如最大日食用量平均值为187.2 g/d，高于广东地区水产品人均食用量60.3 g/d，该区域居民食用鱼类的致癌性健康风险相对较小，但在日常生活中对其摄入量仍需加以注意；上海滴水湖鲻致癌性PAHs 百分比较高，大量食用可能会产生潜在的健康威胁，食用该湖其他鱼类不会带来显著的健康风险。

日常消费鱼类，其中的PAHs 对居民总体上无明显健康风险，但各地方食用鱼的健康风险水平也有差异，可能是由于食用量、鱼种、食性、年龄、个体大小等存在差异。健康风险评价的一个重要特征，是在整个评价过程中的每一步都存在着一定的不确定性。一般认为，除少数地区、少数鱼种外，大多数鱼体内PAHs 污染对人体无明显健康风险。

人体对PAHs 有3 大暴露途径，膳食暴露约占75%，其次是呼吸暴露，皮肤暴露占比很小。膳食暴露中对总暴露贡献最大的食品是粮食、肉类、鱼类，其中鱼类约占膳食暴露的10%，因此，评估鱼体内PAHs污染对人体健康影响是必要的，但是也不够全面。

5 减少PAHs 污染的措施

随着煤炭、石油等在工业生产、交通运输以及人类生活中的广泛应用，PAHs 已成为全世界共同关注的有机污染物，减少环境中PAHs 的危害势在必行。

5.1 减少PAHs 排放

预防PAHs 对鱼及人体的影响，必须加大环保宣传力度，提高全民环保意识，自觉保护环境，采取积极措施加强立法和指导工作，控制污染源，减少PAHs 的排放。如在大城市生活区采用集中供热，在工业区尽量使用燃油代替燃煤，并尽可能使各种燃料充分燃烧，发展清洁能源，加强石油产品的监测和管理，改变发动机的燃料等。

5.2 PAHs 降解与修复

目前对PAHs 的降解与修复方法，主要有热修复技术、电动修复技术、化学氧化法、化学淋洗法、光催化氧化法、植物修复技术、微生物修复技术等。

植物修复是一项用于清除环境中有毒污染物的绿色修复技术。与物理或化学方法相比较，植物修复是一种有效、非强制性、自然和价格低廉的修复方法。植物修复技术节省能源，操作方法简便，不会产生二次污染，而且具有修复、保护和美化环境的功能。但是由于PAHs 的疏水性、稳定性，限制了其生物利用度和修复速度，往往需要借助化学、微生物、基因工程等手段对其修复效果进行强化。

微生物修复技术是在人为优化的条件下，利用自然环境中的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动，来修复受污染的环境。微生物品种多，其中许多细菌、真菌、藻类具有降解PAHs的功效，有些对PAHs 分解代谢能力较强和代谢速率较快。但由于石油工业与含盐环境关系密切，PAHs 往往存在于中高盐环境下，使得一些具有良好PAHs 降解能力的普通微生物无法在含盐环境中发挥功能。耐盐/嗜盐菌具有较好的盐度耐受性，在含盐环境中可发挥良好的降解作用，从而达到去除PAHs的目的。因此，对此类微生物资源的深入研究，将为含盐环境中PAHs 的降解起到技术支撑作用。PAHs 的生物降解是目前国内外研究的一大热点，无论是降解特性、降解途径、降解机制还是实际应用等方面均有深入的研究。目前嗜盐PAHs 的降解菌属约有100 多种，根据对PAHs 的降解途径一般分为好氧降解和厌氧降解。嗜盐微生物的筛选和分子机制等方面的研究仍将是今后研究的热点。

5.3 减少食品中PAHs 污染

膳食暴露是人体接触PAHs 的主要暴露途径，因此有必要采取措施，减少食品中PAHs 污染。比如：（1）熏鱼、熏肉等烟熏食品，在烹饪前用温水彻底清洗，可显著减少大多数PAHs（但其总体浓度仍高于可接受的水平）；（2）在较低的温度下烹饪；（3）尽量使用间接热源，避免食品接触明火；（4）在烧烤过程中暴露瘦肉部分；（5）大蒜、洋葱、啤酒和某些香料可抑制食品中PAHs 的形成。

6 结语

全世界鱼类体内均可测到PAHs，但含量差异很大；不同营养层级鱼类中的PAHs 生物积累趋势相互矛盾，尚未达成共识；鱼体内PAHs 污染对人体健康风险评价过程复杂，存在一定的不确定性；导致这些研究结果很难形成明确的共识，因此有必要进一步扩大研究、持续监测，才有助于减少这些差异与矛盾，发现其中的规律。目前需要增强环保意识，自觉保护环境，加强立法和指导工作，控制污染源；使用物理方法、化学方法和生物方法降解和修复PAHs 污染；采取措施，减少食品中PAHs 污染。