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“螯封嫩玉双双满,壳凸红脂块块香。”林黛玉几句赞颂螃蟹的诗文折射出国人对水底美食独特的感情。天府之国火锅中翻滚的泥鳅,江南水乡夜市上清蒸的小龙虾,齐鲁大地餐桌上酱爆的青口和海参,太多的中国美食来自于河流海洋深处的泥巴之中。
对于热爱这些美食的食客而言,现在可以说是最美好的时代,现代技术让这些泥中美食变得唾手可得,但对于关注环境健康和食品安全的人而言,这却可能是最糟糕的时代,餐桌上的风险有可能来自大自然。
底栖环境有着更复杂的污染物种类,除了近年常见的污染物,底泥表层之下还蕴藏着几十年内各个阶段积累的有毒物质,随着季节和水文条件变化,这些已经沉寂的毒物随时有可能使生活在其中的动物深受其害。所以我国开展对底栖动物和底栖生态环境风险的发现、量化、评估、治理和预警等工作,已经刻不容缓。
清华长三角研究院分析测试中心,同时也身为国家食品风险评估中心和应用合作中心,从2015年年底启动了底栖生态健康和绿色食品安全相关研究和工程项目,与清华大学环境系、荷兰瓦赫宁根大学海洋生态专业、国家食品风险评估中心、国家海洋局南海分局、江苏疾控中心、嘉兴环境监测站等多部门紧密合作,力图全链条弥补底栖生态环境和绿色食品安全在分析测试,风险评估,生态修复和生物预警等多方面的空白。
项目开始前期,在广州南海局和清华长三角研究院分别召开了海洋生态健康研讨会和环境与食品学术研讨会,会議邀请了中国食品风险评估中心首席科学家吴永宁教授、清华大学环境系施汉昌教授、荷兰瓦赫宁根大学Murk教授,以及国家南海局、多个地方疾控中心和环境检测部门的相关负责人,力图全面讨论如何进行环境和食品两个学科的交叉研究,并以此做到从环境生态到餐桌的风险控制。
项目首先开展的工作,是对底栖生态环境中的风险源进行确认。在此环节中,团队发挥了国内外合作伙伴经验丰富的优势,比如荷兰研究方于2013年在欧洲螃蟹的身上发现二恶因和多氯联苯富集;一些省区市疾控中心则在常规监管中发现了小龙虾、扇贝等生物存在多种重金属等等。基于以上一手研究和监管经验,团队选取了重金属和工业有机污染物作为指标,小龙虾、螃蟹、扇贝等无脊椎底栖动物作为对象,开始了实地取样和检测。对比单一的环境和食品研究,底栖环境的采样和分析需要更复杂的工具和技术手段。因此团队积极与各省市疾控、环境监测站以及海洋局合作,与国家监管第一线的业务能力结合,进行样本采集和检测分析。
高风险物质在底泥和动物体内的分析检测工作结束之后,就将开始风险物质的评定工作。风险物质含量的高低不等同于风险大小,就好比笼中老虎的风险远小于在空中飞舞并带有病毒的蚊虫。如果某一生物体内富含风险物质的部位不被食用或者不会对生物体产生毒性,那么其风险就相对较小。因此项目的第二阶段将开展风险评估,量化具体的风险值。在国际上,先进的风险评估要求检测结果必须结合人群膳食数据、毒理学研究以及合理的数理模型。国内相应的风险评估工作还处于起步阶段,但团队拥有国家食品风险评估中心和国外经验丰富的科学家作为技术支持,将会在此阶段结合国际成熟经验和一手采集的数据,做出符合中国国情的风险评估,为后续的风险管理以及处理手段提供支撑。
虽然项目还在前期阶段,但如何控制这些来自底栖环境的风险也同样刻不容缓。从食品的角度来看,风险可以通过避免食用富含有害物质的物种和部位来避免。例如根据测试结果,甲壳类头部和消化腺密集的部位容易富集重金属,烹饪甲壳类动物的液体则容易富含多氯联苯。因此通过发布膳食指南可以让公众很大程度上规避风险。项目组在得出具体的风险评估结论后将会和地方疾控中心合作,以发布会或膳食指导的方式传递相关信息。
而从环境的角度考虑,对被污染底泥进行修复则更为重要。考虑到水环境中修复底泥的技术困难,且为了避免水体的二次污染,项目组和在荷兰开展了30年土壤底泥修复的Verhoeve公司在研发层面进行合作,探索欧洲底泥修复中先进技术在国内使用的适宜性,特别是Perozex化学氧化法、电动修复法和蒸汽加强多项萃取法。相比于国内传统土壤修复,这些技术不但可以保证原位高效清除有机污染物和重金属,同时能够彻底收集清理出的污染物质,防止二次污染。
项目除了控制风险之外,还希望能够通过技术手段预警风险。但是底栖生态的预警难点重重,底泥无法像水体一样轻易测量,而且生态毒性和影响难以直接测定。因此项目结合荷兰瓦赫宁根大学在生态毒理学方面的优势,尝试开发针对底栖环境的生态预警技术和仪器,其中包括针对淡水环境的线虫芯片和针对海洋环境的海胆自动荧光检测仪。线虫芯片结合微流控芯片技术,在芯片大小的空间内模拟完整的理化实验平台,并把几毫米大小的线虫幼体置于其中,在实际使用中只需要几毫升底泥提取物就可以在芯片内快速分析底泥中是否存在对于底栖生物有毒的物质。海胆荧光检测仪则使用了海洋生物,并且结合内源荧光染色技术,同样可以高效检测海域中的生态毒性。
在中国,底栖生态健康环境将环境和食品紧密连接。这既取决于中国人独特的饮食习惯,也源于中国近年来的污染排放。希望该项目可以为底栖生态环境发现风险、量化风险、减少风险、预警风险做出贡献,守护弥足珍贵的底栖生态和泥巴中的珍馐。
对于热爱这些美食的食客而言,现在可以说是最美好的时代,现代技术让这些泥中美食变得唾手可得,但对于关注环境健康和食品安全的人而言,这却可能是最糟糕的时代,餐桌上的风险有可能来自大自然。
底栖环境有着更复杂的污染物种类,除了近年常见的污染物,底泥表层之下还蕴藏着几十年内各个阶段积累的有毒物质,随着季节和水文条件变化,这些已经沉寂的毒物随时有可能使生活在其中的动物深受其害。所以我国开展对底栖动物和底栖生态环境风险的发现、量化、评估、治理和预警等工作,已经刻不容缓。
清华长三角研究院分析测试中心,同时也身为国家食品风险评估中心和应用合作中心,从2015年年底启动了底栖生态健康和绿色食品安全相关研究和工程项目,与清华大学环境系、荷兰瓦赫宁根大学海洋生态专业、国家食品风险评估中心、国家海洋局南海分局、江苏疾控中心、嘉兴环境监测站等多部门紧密合作,力图全链条弥补底栖生态环境和绿色食品安全在分析测试,风险评估,生态修复和生物预警等多方面的空白。
项目开始前期,在广州南海局和清华长三角研究院分别召开了海洋生态健康研讨会和环境与食品学术研讨会,会議邀请了中国食品风险评估中心首席科学家吴永宁教授、清华大学环境系施汉昌教授、荷兰瓦赫宁根大学Murk教授,以及国家南海局、多个地方疾控中心和环境检测部门的相关负责人,力图全面讨论如何进行环境和食品两个学科的交叉研究,并以此做到从环境生态到餐桌的风险控制。
项目首先开展的工作,是对底栖生态环境中的风险源进行确认。在此环节中,团队发挥了国内外合作伙伴经验丰富的优势,比如荷兰研究方于2013年在欧洲螃蟹的身上发现二恶因和多氯联苯富集;一些省区市疾控中心则在常规监管中发现了小龙虾、扇贝等生物存在多种重金属等等。基于以上一手研究和监管经验,团队选取了重金属和工业有机污染物作为指标,小龙虾、螃蟹、扇贝等无脊椎底栖动物作为对象,开始了实地取样和检测。对比单一的环境和食品研究,底栖环境的采样和分析需要更复杂的工具和技术手段。因此团队积极与各省市疾控、环境监测站以及海洋局合作,与国家监管第一线的业务能力结合,进行样本采集和检测分析。
高风险物质在底泥和动物体内的分析检测工作结束之后,就将开始风险物质的评定工作。风险物质含量的高低不等同于风险大小,就好比笼中老虎的风险远小于在空中飞舞并带有病毒的蚊虫。如果某一生物体内富含风险物质的部位不被食用或者不会对生物体产生毒性,那么其风险就相对较小。因此项目的第二阶段将开展风险评估,量化具体的风险值。在国际上,先进的风险评估要求检测结果必须结合人群膳食数据、毒理学研究以及合理的数理模型。国内相应的风险评估工作还处于起步阶段,但团队拥有国家食品风险评估中心和国外经验丰富的科学家作为技术支持,将会在此阶段结合国际成熟经验和一手采集的数据,做出符合中国国情的风险评估,为后续的风险管理以及处理手段提供支撑。
虽然项目还在前期阶段,但如何控制这些来自底栖环境的风险也同样刻不容缓。从食品的角度来看,风险可以通过避免食用富含有害物质的物种和部位来避免。例如根据测试结果,甲壳类头部和消化腺密集的部位容易富集重金属,烹饪甲壳类动物的液体则容易富含多氯联苯。因此通过发布膳食指南可以让公众很大程度上规避风险。项目组在得出具体的风险评估结论后将会和地方疾控中心合作,以发布会或膳食指导的方式传递相关信息。
而从环境的角度考虑,对被污染底泥进行修复则更为重要。考虑到水环境中修复底泥的技术困难,且为了避免水体的二次污染,项目组和在荷兰开展了30年土壤底泥修复的Verhoeve公司在研发层面进行合作,探索欧洲底泥修复中先进技术在国内使用的适宜性,特别是Perozex化学氧化法、电动修复法和蒸汽加强多项萃取法。相比于国内传统土壤修复,这些技术不但可以保证原位高效清除有机污染物和重金属,同时能够彻底收集清理出的污染物质,防止二次污染。
项目除了控制风险之外,还希望能够通过技术手段预警风险。但是底栖生态的预警难点重重,底泥无法像水体一样轻易测量,而且生态毒性和影响难以直接测定。因此项目结合荷兰瓦赫宁根大学在生态毒理学方面的优势,尝试开发针对底栖环境的生态预警技术和仪器,其中包括针对淡水环境的线虫芯片和针对海洋环境的海胆自动荧光检测仪。线虫芯片结合微流控芯片技术,在芯片大小的空间内模拟完整的理化实验平台,并把几毫米大小的线虫幼体置于其中,在实际使用中只需要几毫升底泥提取物就可以在芯片内快速分析底泥中是否存在对于底栖生物有毒的物质。海胆荧光检测仪则使用了海洋生物,并且结合内源荧光染色技术,同样可以高效检测海域中的生态毒性。
在中国,底栖生态健康环境将环境和食品紧密连接。这既取决于中国人独特的饮食习惯,也源于中国近年来的污染排放。希望该项目可以为底栖生态环境发现风险、量化风险、减少风险、预警风险做出贡献,守护弥足珍贵的底栖生态和泥巴中的珍馐。