痕量金属在黄河不同性别及体长鲤、鲫鱼体内累积特征及健康风险评价

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随着黄河流域生态保护和高质量发展理念的提出,黄河的生态环境问题受到更为广泛的关注。痕量金属难以降解,可沿着食物链累积并在生物体内富集。鲤鱼和鲫鱼是沿黄居民日常饮食中重要的蛋白质来源,也是人们暴露于痕量金属的风险源之一。本研究于2018年7至1 0月对黄河干流开展了系统的水生态调查,在所采集鲤鱼和鲫鱼样品的基础上,测定鱼类各组织(肌肉、鳃、肝脏和性腺)样品中的17种痕量金属(Be、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba 和 Pb)的浓度,调查不同区域鱼体内痕量金属的浓度水平,探究鱼类不同组织对痕量金属的富集规律,分析不同性别鱼体内痕量金属浓度差异并讨论痕量金属浓度与其他因素的相关性,最后对鲫鱼和鲫鱼的肌肉进行健康风险评价。本研究成果可为黄河生态环境保护和渔业资源保护提供数据基础,为黄河流域居民摄食鱼类提供更加详尽的参考。本研究主要结果如下:1)黄河中鲤鱼和鲫鱼体内痕量金属浓度存在一定空间差异,痕量金属浓度的最大值常出现在中游或下游河段;鱼体不同组织间痕量金属浓度具有显著性差异,痕量金属在肌肉中浓度普遍较低,即便是Fe、Zn等必需元素浓度也显著低于其他组织;除去Fe和Zn,鳃中Ba浓度较高,肝脏中Cr和Cu浓度较高,性腺中Cr浓度较高。2)痕量金属浓度在不同性别鲤鱼的肌肉、鳃和肝脏,鲫鱼的肌肉中没有显著性差异,但在鲤鱼和鲫鱼性腺的雌性和雄性组以及鲫鱼鳃的雄性和不辨组痕量金属浓度存在显著差异。部分痕量金属与鱼类体长存在一定相关关系,其中:在鲤鱼体内,肌肉中Fe和Sn,鳃中的V、Mn、Fe、Zn、Mo、Ba和Pb,肝脏中的Cr,性腺中的Be、As、Cd、Sn、Sb和Pb与体长成正相关,可能存在生物富集现象;肌肉中的Co、Zn、As、Se、Cd和Sb,肝脏中的Sn与体长成负相关,可能存在生长稀释现象。在鲫鱼体内,肌肉中的Be和Fe,性腺中的Fe和Mo与体长成正相关,可能存在生物富集现象;肌肉中的Co、Zn、As、Se、Ba和Pb,鳃中的Zn和As,性腺中的Mn和As与体长成负相关,可能存在生长稀释现象。3)上游水库和自然河段、中游水库和自然河段的鲤鱼肌肉中痕量金属浓度两两之间存在显著性差异,但相应区域的鲫鱼却不具有显著的差异性。双因素方差结果显示,鱼体中大部分痕量金属更多受到环境因素的影响,其中:鲤鱼肌肉中的Be、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、Sn、Sb和Pb浓度更多受采样地点影响;Fe、Se和Ba浓度更多受体长和地点共同作用影响;而As浓度则更多受体长影响。鲫鱼肌肉中的,V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Sn、Sb 和 Ba 浓度更多受采样地点影响;Be、Mn和Pb浓度更多受体长和地点共同作用影响。4)本研究中所选的鱼类样品的目标风险系数和总目标风险系数均小于1,表明其不会造成潜在的非致癌健康风险。值得注意的是,在临近河口区域,未成年人的总目标风险系数处于0.9至1之间,为避免造成潜在的健康风险,该区域的未成年人应尽量少食黄河中的鲤鱼和鲫鱼。致癌风险评价结果显示,部分地区鱼体中Cr也存在致癌风险,As对未成年人存在致癌风险。
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