佛山市普君市场4种食用海鲜中的重金属含量分析

Analysis of Heavy Metal Content in Four Kinds of Edible Seafood from Pujun Market in Foshan City

摘要: 目的：分析评价佛山市普君市场食用海鲜产品重金属含量。方法：从佛山市普君市场选取4种常见海鲜产品(基围虾、虾蛄、花蛤和白贝)，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术测定样品中重金属铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)以及总砷(As)的含量，按照国家标准《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022)进行评价。结果：4种海鲜样品的重金属含量均符合国标GB2762-2022的限量规定。结论：佛山市普君市场所售海鲜产品未发现重金属污染。

Abstract: Objective: To analyze and evaluate the heavy metal content of edible seafood products in Pujun Market in Foshan city. Methods: 4 common seafood products (Metapenaeus ensis, Mantis shrimp, Ruditapes philippinarum, and Monetaria mon-eta (Linnaeus)) were selected from Pujun Market in Foshan city. The amounts of heavy metals lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), and total arsenic (As) were determined by ICP-MS method. The test results were evaluated according to the national standard “National Standard for Food Safety-Limits of Contaminant in Food” (GB2762-2022). Results: The heavy metal content of 4 seafood samples met the limit of national standard GB2762-2022. Conclusion: No heavy metal pollution was found in the seafood products sold in Foshan Pujun Market.

1. 引言

我国水域面积辽阔 [1] ，水产资源特别丰富 [2] ，水产品的种类更是多种多样，随着人们生活水平的提高，海鲜也逐渐成为了大家饮食的首选 [3] 。海鲜具有很高的营养价值 [4] ，其富含优质蛋白(以极易消化吸收的肌球蛋白为主)、不饱和脂肪酸及人体必需的氨基酸等 [5] 。海鲜中的蛋白质含量很高，一般在百分之二十左右，其蛋白质中氨基酸的组成及含量更适合人体吸收，是饮食中获取蛋白质的良好渠道 [6] 。海鲜也富含人体必需的微量元素 [7] ，比如钾、铁、锌、硒、维生素等，尤其贝类中的牛磺酸还有降低血清胆固醇的作用 [8] 。此外，海鲜中也富含碘，其含量大于陆地生食物，碘对于人体非常重要，对正在身体发育阶段的青少年来说，碘供给不足，可能会形成甲状腺肿，所以在生活中合理摄取海鲜产品，将有助于减少身体在生活中出现的不良表现 [9] 。此外，海鲜的钙含量也十分丰富，可以促进骨骼发育，同时能增强自身的免疫能力 [10] 。海鲜因其营养价值高，味道鲜美，深受大众的喜爱 [11] 。然而随着工业化的推进，水产养殖业兴起的同时，重金属污染问题也越来越严重 [12] 。首先是在农业生产的过程中，为了提高作物的产量和经济效益，大量农药和化肥的使用增加了很多的农业污染源 [13] ，严重影响生态环境。据2010年统计局数据显示，水产养殖业中主要水污染物排放量：化学需氧量55.83万吨，总氮8.21万吨，总磷1.56万吨，铜54.85吨，锌105.63吨。其次是工业生产中，工业废气、废水的排入使得大量铅、镉、汞等有毒有害的重金属源源不断的向环境中释放 [14] ，大量江河湖海被污染，海洋环境污染的加重和人类活动的影响，海鲜中的重金属含量也逐渐升高，重金属经过层层累积 [15] ，最终通过食物被人体吸收，恶性的生态循环严重损害人们的身体健康 [16] 。研究 [17] [18] 显示，人体摄入的重金属超标轻则出现头晕、食欲不振、记忆力减退等表现，重则损害神经系统发育，引发细胞异型，影响细胞功能，增加致癌风险。重金属对水产养殖环境的污染已经成为一个广泛的全球性问题，不但会影响水产品质量安全，还会给消费者带来健康风险，诱发食品安全问题 [19] [20] 。食品安全问题不仅关系到人们的健康状况、环境的持续发展、国家的稳定团结，而且与经济、社会的发展密不可分 [21] [22] 。因此，检测海鲜中重金属含量是进行食品安全风险评估的重要内容之一。佛山位于沿海地区，重金属污染问题不可忽视，为了调查佛山地区海鲜市场中贝类产品重金属含量是否超标，监测其是否符合国家相关标准，为消费者提供一点信心。与传统的检测方法相比，电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术检测灵敏度更高、具有宽线性范围、低检出限、高选择性、安全性能更好等众多优点，可以做到快速迅速，且操作步骤十分便捷，是一种简单高效的检测方法 [23] [24] [25] [26] 。该方法准确度高，能满足日常对海鲜食品中重金属元素的检测要求 [27] [28] [29] 。本工作根据《食品安全国家标准食品中多元素的测定》(GB 5009.268-2016) [30] 使用ICP-MS法检测了普君市场基围虾(Metapenaeus ensis)、虾蛄(Mantis shrimp)、花蛤(Ruditapes philippinarum)、白贝 (Monetaria moneta (Linnaeus))等4种常见海鲜中铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)重金属含量，并对照最新发布的《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022) [31] 进行评价。

2. 实验部分

2.1. 原材料

基围虾、虾蛄、花蛤和白贝4份样品均于2023年3月16日购自佛山市普君市场。

2.2. 仪器与试剂

仪器：iCAP Qc型电感耦合等离子体质谱仪(美国Thermo Fisher科技公司)和MARS6型微波消解仪(美国CEM公司)。

试剂：国家有色金属及电子材料分析测试中心生产的8种元素(As, Ba, Cd, Cr, Hg, Pb, Sb, Se)混合标准溶液(1000 μg/mL)、硝酸(优级纯或更高纯度)、实验所用超纯水为GB/T 6682规定的一级水。

2.3. 配制标准溶液

5%硝酸溶液：取50 mL硝酸，缓慢加入950 mL水中，混匀待用。

铅、镉、汞、砷等多元素标准系列溶液的配制：吸取适量多元素混合标准贮备液于100 mL容量瓶中，用5%硝酸溶液将铅、镉、汞、砷标准储备液分别稀释成浓度为0、2.5 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L的标准溶液，摇匀待用。

2.4. 仪器工作参数确定

调谐液用10 μg/L的铅、镉、汞、砷的混合标准溶液。打开ICP-MS仪器操作软件的日常优化界面后，通过仪器设置程序，对射频功率、等离子体流量、载气流量、辅助气流量、氦气流量等重要的工作参数进行优化。优化后的ICP-MS仪器工作参数见表1。

Table 1. Instrument operating parameters of ICP-MS

表1. ICP-MS仪器工作参数

2.5. 标准曲线绘制

取“2.3.”配制好的0、2.5 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L的铅、镉、汞、砷混合标准系列溶液(表2)，测定并绘制标准曲线，用5%硝酸溶液为空白。

Table 2. Mixed standard series of lead, cadmium, mercury andarsenic

表2. 铅、镉、汞、砷混合标准溶液系列

2.6. 样品测定

样品根据《食品安全国家标准食品中多元素的测定》(GB 5009.268-2016) [30] ，用“2.4.”确定的ICP-MS仪器工作参数进行测定。用清水洗净样品外壳上的泥沙及其他附着物，然后将基尾虾、虾蛄掐头去尾，每份样品均弃其外壳，取其可食用部分，之后用匀浆机将样品打至均匀，每份样品大约200 g左右。称取固体样品0.2 g于微波消解内罐中，加入5 mL硝酸，加盖放置1 h，旋紧罐盖，按照微波消解仪操作步骤进行消解(消解参考条件见表3)。冷却后取出，缓慢打开罐盖排气，将消解完成的液体转移到50 mL的比色管中，用去离子水冲洗内盖置于比塞管中，并用少量去离子水冲洗三次消解内罐于比塞管中，之后定容到50 mL，将溶液混匀备用，同时做空白实验。通过标准曲线计算得到相应的重金属浓度，扣除相应的样品空白后，计算各重金属元素的含量。

Table 3. Working parameters of microwave digestion

表3. 微波消解工作参数

3. 结果与讨论

3.1. 标准曲线与检出限

按表1的方法对各浓度的标准系列进行测定，以铅、镉、汞、砷4种重金属元素的浓度为横坐标，以元素与内标元素响应值的比值为纵坐标，绘制铅、镉、汞、砷4种元素的标准曲线，线性关系良好，得出其线性回归方程以及相关系数，见表4。各元素的ICP-MS定量限和检出限见表5，符合《食品安全国家标准食品中多元素的测定》(GB 5009.268-2016) [30] 的要求。

3.2. 样品检测结果与分析

根据《食品安全国家标准食品中多元素的测定》(GB 5009.268-2016) [30] ，采用ICP-MS技术对来自佛山市普君市场的基围虾、虾蛄、花蛤、白贝等4份样品进行检测分析，结果见表6。对照最新发布的《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022) [31] 进行评价。

Table 4. Linear regression equation of different elements and there correlation coefficient

表4. 各元素线性回归方程及相关系数

Table 5. Limit of quantitation and detection of ICP-MS

表5. 电感耦合等离子体质谱定量限及检出限

Table 6. Heavy metal element content of 4 seafood samples (mg/kg)

表6. 4种海鲜样品重金属元素含量(mg/kg)

从表6可以看出，所测的4种海鲜样品中，都检测出铅、镉、汞、砷4种重金属，但检出量都很低。其中白贝中的铅含量和镉含量较高，基围虾中的汞含量较高，而4种样品中的砷含量都较低。铅、镉、汞、砷四种元素的含量均在0到1.5 (mg/kg) 单位内，未超出国家标准限量范围。食品安全国家标准GB2762-2022 [31] 《食品安全国家标准食品中污染物限量》规定海鲜产品中铅(Pb)的含量不超过1.5 mg/kg，镉(Cd)的含量不超过2.0 mg/kg，汞(Hg)的含量不超过0.5 mg/kg，砷(As)的含量不超过0.5 mg/kg。本文对4种海鲜样品的测定结果表明，铅、镉、汞、砷元素的含量均在国家食品安全相关标准规定的限量值以内，符合海鲜产品的国家合格标准。本次调查研究的海鲜产品受重金属污染的风险较低，这也为开展水产品中重金属污染状况研究提供了参考。

4. 结论

采用ICP-MS技术对来自佛山市普君市场的4种常见食用海鲜产品基围虾、虾蛄、花蛤和白贝中铅、镉、汞、砷4种重金属含量进行了检测，测定的各重金属元素的相关系数均在0.99以上，定量限和检出限符合《食品安全国家标准–食品中多元素的测定》(GB 5009.268-2016) [30] ，说明该方法可靠。

对照最新发布的国家标准《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022) [31] 对佛山市普君市场的4种常见食用海鲜产品基围虾、虾蛄、花蛤和白贝中铅、镉、汞、砷4种重金属含量进行评价，结果所测重金属含量均在国标限量范围内，未发现海鲜产品重金属污染，说明佛山市普君市场该检测批次4种海鲜产品(基围虾、虾蛄、花蛤和白贝)重金属含量检测合格，是安全可食用的海鲜产品。

NOTES

^*通讯作者。