据《中国渔业统计年鉴》(2016)显示，2015年我国海产鱼的产量超过1036.13万t，占我国水产品总产量的30.4%以上。海产鱼是一种优质的食物蛋白来源，对解决我国食物供给问题，改善食物营养结构发挥了重要作用。海产鱼的质量安全现状与海洋环境息息相关，随着人们对海洋资源的开发，海洋环境的污染问题也日趋显现，重金属的污染问题已成为最受关注的问题之一。

重金属可通过大气沉降、自然活动(岩石风化、火山爆发等)和人类活动(工业废水、生活污水、采矿等)等进入水生系统。人类活动是海洋环境中重金属污染物的主要来源(李晶等, 2015; 田金等, 2009)。重金属在生物体内具有易富集、难降解的特点，处于生物链顶端的人类摄入的重金属比其他生物多，过多的重金属在人体内会影响酶的活性、新陈代谢，甚至导致死亡(Varsha, 2013)。因此，国内外开展了大量实验来研究重金属的来源及其分布(Zuo et al, 2009; 张彦等, 2014; 董彬, 2012)、生物毒性作用(Diacomanolis et al, 2014; Hirano et al, 2013)及消减的方法(陈志良等, 2001; 聂亚平等, 2016)。由于重金属污染物的种类较多，在水产品检测中逐项检测耗时费力，如何快速有效筛选出水产品中优先监控的重金属污染物成为保证鱼类质量安全的重要环节。

目前，关于优先监控污染物筛选的研究主要应用在水质监测(Yan et al, 2015; 于云江等, 2013)、空气质量监测(Elbiret al, 2004; 黄震, 1997)、土壤质量监测(Matamoros et al, 2007)等方面，而在食品安全领域，尤其是水产品质量安全领域中的研究和应用较少。本研究的主要目的是采用综合评价方法对黄渤海海产鱼体内优先监控重金属进行筛选和分析评价，通过大数据文献检索获得黄渤海海域鱼类中重金属的污染监测状况、危害、限量标准等数据，确定不同评价因子的权重进行初步的危害分析，筛选出需要优先进行监控和重点关注的重金属危害因子，以期为我国海产鱼类的质量安全监管、保障消费者食用安全和促进渔业的健康可持续发展提供理论依据和数据支持。

1 材料与方法 1.1 资料检索

检索范围：政府类资源，包括国家食品药品监督管理局、中华人民共和国农业部、中华人民共和国国家卫生部、世界卫生组织(WHO)、国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer, IARC)；近20年的学术研究成果等。

检索途径：以电子文献为主，图书等实体资料为辅，包括国内外各政府部门发布的研究报告和监测数据、中(英)文期刊数据库、国际会议论文数据库、食品卫生类、化学类书籍等。

检索关键词：重金属、重金属+毒性效应、水产品+重金属、鱼+重金属、水产品+污染物、水产品+优先污染物、海洋+重金属等。

1.2 资料分析

频率分析：主要包括国内外污染物限量标准和禁用情况的统计、相关部门规定的必检项目的统计、水产品中重金属污染物的检出率及超标率的计算。

理化性质与毒理学分析：污染物致癌性的相关数据来自IARC；健康指导剂量参考联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)给出的暂定每7 d可耐受摄入量(PTWI)；遗传毒性、其他毒性、人体危害资料及半数致死量来自文献(王明强, 2008; 余晓星等, 1997; 金树兴等, 2009; 孙相和等, 2014; 吴丰昌等, 2011; 刘建明, 2015; Govind et al, 2014; Babyet al, 2010)。

1.3 数据整理

对近20年的相关文献进行检索，收集有效数据(包括作者、采样时间、采样地点、样品种类及污染物含量)，对其进行分类整理并及时建立相应数据库。

1.4 综合评价法

综合评价法采用打分的方式，对各污染物的指标进行分级并加权赋分，再将各单项的得分进行叠加，即为每一种污染物的综合得分，按综合得分的多少进行排序，筛选出特征污染物，从而达到筛选和评价的目的(崔建升等, 2009)。本研究采用周泽义等(2000)提出的模糊数学综合评价法，评价因子包括污染指数(P_i=污染物含量/限量标准)、超标率(ω)、毒性效应(I)及生物富集因子(B)，评分标准见表 1、表 2。综合评价的具体公式为：U=2×P_i+3×ω+3×I+2×B。

1.5 样品采集

实验样品于2016年9~10月分别在辽宁大连、天津、山东东营、莱州、烟台、威海、青岛、日照的港口及码头上采集，样品采集后加冰于16 h之内运至实验室，用蒸馏水洗去样品表面杂质，装在样品袋中，–20℃保存，直至测样时取出。样品种类包括舌鳎(Cynoglossus robustus)、鲻鱼(Mugil cephalus)、矛尾复鰕虎鱼(Synechogobius hasta)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)和小黄花(Larimichthys polyactis)。

1.6 检测方法

样品中的重金属检测按照国家标准中的方法进行，Pb、Cd和Cr采用石墨炉原子吸收光谱法，无机砷、甲基汞采用液相色谱–原子荧光光谱法。

1.7 数据统计分析

运用Excel 2013和Origin 8.5软件进行数据处理和制图。

2 结果与分析 2.1 水产品中重金属污染物的甄别

重金属超标一直是影响我国食品污染的主要原因之一，不仅影响了我国居民的身体健康，而且影响了我国食品的出口贸易。近几年，欧盟食品和饲料快速预警系统(Rapid Alert System for Food and Feed, RASFF)通报的我国食品安全问题主要是霉菌毒素、重金属超标、污染物迁移、兽药残留和标签不正确等，其中，重金属超标问题已成为仅次于霉菌毒性的第二大问题，具体趋势见图 1。从图 1可以看出，2007年的重金属超标事件的通报数量最多，达50起。近5年，RASFF通报我国食品重金属超标的数量约为18起/年，仅在2014年略有增加。搜集到的有效文献资料中(截止到2016年9月21日)，1996~2001年黄渤海海产鱼体内重金属检测的文献资料占23%，2007~ 2011年占38%，2012~2016年占31%，由此可以看出，人们对水产品中重金属的关注度呈上升趋势；2002~2006年重金属的关注度较低，可能是因为这期间水产品药物残留事件频发，如2005年的孔雀石绿事件、2006的多宝鱼事件等。

自然界的重金属约有45种，环境污染监测主要关注的重金属有Pb、Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Ag等，通过黄渤海海域鱼类中重金属的检测频次、超标率以及限量标准3个指标对重金属种类进行甄别，在甄别中优先选用中华人民共和国卫生部食品安全国家标准(GB2762-2012)(2013)。从表 3中可以看出，Mn和Ag基本不作为重金属污染物来检测，Cu、Zn、Ni虽然有检测数据，但国标中没有相应的限量标准，不对其进行分析。通过以上数据分析，甄别出的重金属污染物有Pb、Hg、Cd、As和Cr。

2.2 毒性效应因子的评分标准

根据风险评估的原则，毒性效应的评价因子包括健康指导剂量、半数致死量、致癌性、遗传毒性、其他毒性和人体危害资料，各因子的权重分值见周少君等(2015)，打分结果见图 2。从图 2可以看出，Cr、As和Cd的致癌分值都是最高的，属于已经确认的人类致癌物；从遗传毒性分析，As、Cd、Hg的毒性是最高的；从总分来看，Cd和Hg的毒性效应最强。

2.3 黄渤海海产鱼体内优先监控重金属污染物的筛选

从近20年黄渤海海产鱼体内重金属含量的数据中查找获得有效文献113篇，有效数据535个，对不同重金属的平均污染物、超标率、毒性效应、富集因子(贺志鹏等, 2008; 孙剑等, 2010; 周德庆, 2013)及综合评分进行计算整理，根据文献分析，结合我国海域环境中重金属的污染现状，将污染物是否需要优先监控的阈值定为120。从表 4可以看出，Cd的综合评分最高，优先顺序为Cd > Hg > As^* > Cr > Pb。

2.4 黄渤海海域不同鱼体内优先监控重金属污染物的筛选

在整理出的数据中，筛选出研究数据较多的5种鱼，分别是舌鳎、鲻鱼、矛尾复鰕虎鱼、蓝点马鲛和小黄花，通过综合评价法对其进行优先监控重金属污染物的分析结果见图 3。从图 3可以看出，根据各评价因子得分及其权重，计算得到的各鱼体内重金属的综合评价分值，Pb的综合评分在5种鱼体内都是最低的；鲻鱼和小黄花体内的5种重金属综合评分都在阈值以下，均不属于优先监控范围；舌鳎、蓝点马鲛体内的Cd和矛尾复鰕虎鱼体内的As^*分值都大于120，属于优先监控的污染物。

2.5 黄渤海沿海城市海产鱼体内重金属含量分析

在黄渤海沿岸8个采样点采集具有代表性的5个鱼品种，共40个样品。检测结果显示，Cd的超标率是最高的，为17.5%；Hg的检出率是最高的，为57.5%，但都未超标；这与之前历史数据分析得到的优先顺序(Cd > Hg > As^* > Cr > Pb)相吻合。鱼体内As、Pb、Cr和Hg的含量均属于正常背景值(P_i≤0.2)范围，整体来看，黄渤海海产鱼体内重金属优先监控的顺序是Cd > Hg > Cr > Pb > As，这与之前筛选出来的优先顺序基本一致，具体结果见图 4、图 5。在本研究中鱼体内没有检出As_i，这与黄强等(2015)、杨惠芬等(2003)的研究结果一致。

对不同重金属在不同鱼体内的含量情况进行综合评价，结果见图 5。从图 5中对比发现，舌鳎和蓝点马鲛体内Cd仍属于优先监控的目标。历史数据分析显示，矛尾复鰕虎鱼体内的As属于优先监控重金属污染物，但现阶段的综合评价结果比历史综合评价值低，在后期需加强监控；另外，现阶段的研究显示，5种鱼体内的As_i均不属于优先监控的范围。已有确切研究表明，As_i对人体的危害较大，而对有机As的毒性评价尚且存在争议，因此，海产鱼体内As含量的检测仍需加以关注。本研究结果与历史数据分析得到的结论基本一致，说明本筛选方法的可行性，但是，要想更加准确地筛选出污染物的种类，应加强监测频率并及时更新数据库。

3 讨论

As按形态可分为无机砷和有机砷，其中，无机砷主要包括As(Ⅲ)和As(V)，鱼体内的有机砷主要包括AsB、AsC、DMA、MMA、TMAO、TMA⁺，其毒性排序为As(Ⅲ) > As(V) > TMA⁺ > MMA > DMA > TMAO > AsC > AsB (Gong et al, 2002)。鱼体内的As主要以有机砷的形式存在(李卫华, 2011)，有机砷的毒性较低，甚至有些被认为是无毒的，如AsC、AsB(Gong et al, 2002; Wu et al, 2014)。但近年来研究发现，有机砷可以改变人体基因的表达，具有遗传毒性和致癌性(Mauro et al, 2016)；也有研究发现，甲基化三价砷比As(V)的毒性更大(Petrick et al, 2000)，同时，Cullen等(2016)也发现，甲基亚砷酸可能比As(Ⅲ)的毒性更大。不同鱼体内无机砷占总砷的比值不同，张文德(2007)研究发现，海产鱼体内As_i占总As的比例为0.2%~3.4%，李卫华等(2011)在对海产品体内无机砷研究表明，鱼体内的As_i占总As的0.8%~1.7%，Muñoz等(2000)研究表明，海产鱼体内无机砷的比例为0.018%~6.88%，王瑛等(2014)研究显示，海鱼体内无机砷比例为0.59%~1.13%，作为食品安全评估，应该把所有危险性都进行考虑，本研究在综合评价中，选择资料中无机砷比例的最大值6.88%为参考值。

水体环境可以影响水生生物对重金属的富集能力。水体中营养元素的含量会影响水生生物机体对重金属的吸收，低营养水平的水体会促进机体对重金属进行更有效的吸收，在低钙水体中，鱼类通过摄食会吸收更多重金属元素，如Hg、Cd和Pb，另外，水的pH对化合物的存在形式和金属的溶解性有较大影响，进一步影响鱼类对金属的富集能力以及金属离子的毒性效应(Qiu, 2015)。相同环境下，不同食物链级别的鱼类体内重金属含量不同，食物链高端的肉食性鱼类对重金属的富集能力高于杂食性和滤食性鱼类(杨婉玲等, 2007)，蓝点马鲛等大型肉食性鱼类体内富集Hg的能力比浮游生物、碎屑食性的鱼类高，同时，Coelho等(2013)研究发现，Hg有明显的生物放大作用；总体看来，底层鱼类体内重金属含量较高。不同鱼类对重金属的富集能力不同，这与本研究结果一致。在本研究中，鲻鱼体内重金属综合评分都低于阈值，Cd只在舌鳎和蓝点马鲛体内属于优先监控污染物。同种鱼类对不同重金属富集能力不同，张敬怀等(2005)研究发现，鱼类对重金属的富集能力顺序为Pb > Hg > As > Cd。影响重金属在海洋生物体内富集的因素有很多，主要包括有机体的代谢机制、生长发育阶段、摄食习性等生物自身条件以及水体中重金属的浓度、暴露时间、重金属形态、水环境的理化性质等外界条件的影响(葛奇伟, 2012; 孙珊等, 2017)。

优先监控污染物的筛选是水产品质量安全领域新的研究方向。该方法把历史数据作为参考进行甄别分析，对水产品质量安全监管具有重要的实际意义。但是，污染物筛选过程中存在不确定性因素，如何更全面地对这些因素进行综合评价将是今后研究探讨的重点。