鱿鱼不同部位的铅、砷、镉、汞、铬含量特征及污染状况分析

摘 要：目的：以鱿鱼为研究对象，了解鱿鱼不同部位的重金属含量特征及污染状况。方法：于市场随机采集鱿鱼20批次，将其解体后获得不同部位的样品，采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定样品中5种重金属含量，并对其重金属污染状况进行评价。结果：5种重金属元素在鱿鱼不同部位均有检出，且含量差异性较大，存在不同程度的重金属污染风险。鱿鱼头部中砷与镉、软骨中镉、内脏中砷与镉、外膜中铅与镉的含量均较高，达到严重污染水平。结论：内脏是鱿鱼体内重金属污染风险最高的部位，镉是鱿鱼体内风险最高的重金属元素。

关键词：鱿鱼；不同部位；电感耦合等离子体质谱法；重金属；含量特征；污染状况

Analysis of Lead， Arsenic， Cadmium， Mercury and Chromium Content and Pollution Status in Different Parts of Squid

ZHONG Yiwei， YU Jianbin， LU Jianhua， LI Yunyan， CHEN Xiaopei， ZHONG Hongxing*

（Institute of Biological and Medical Engineering， Guangdong Academy of Sciences， Guangzhou 510316， China）

Abstract： Objective： To investigate the characteristics of heavy metal content and pollution status of different parts of squid. Method： Twenty batches of squid were randomly collected from the market， and samples from different parts were obtained after disintegration， and the contents of five heavy metals in the samples were determined by microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry， and the heavy metal pollution status was evaluated. Result： Five kinds of heavy metal elements were detected in different parts of squid， and the content of squid was quite different， and there was a risk of heavy metal pollution to different degrees， both arsenic and cadmium in the head of squid， cadmium in the cartilage， arsenic and cadmium in the internal organs， and lead and cadmium in the outer membrane have relatively high levels， all attaining the level of serious pollution. Conclusion： Viscera is the part with the highest risk of heavy metal contamination in squid， and cadmium is the highest risk of heavy metal element in squid.

Keywords： squid; different part; inductively coupled plasma mass spectrometry; heavy metal; content characteristic; pollution status

鱿鱼，即中国枪乌贼，属于软体动物门头足纲枪形目枪乌贼科枪乌贼属，是南海渔业的主要捕捞对象之一[1]，是我国重要的渔业资源。除了日常食用的胴体、腕足等部位外，加工鱿鱼所产生的副产品，如内脏、墨囊、软骨、皮等均会被再次利用，如加工成动物性饲料、提取胶原蛋白肽与鱼油等[2-6]。

随着海洋污染的日益加重，包括鱿鱼在内的海洋生物均会受到不同程度的重金属污染。研究人员[7-9]分别对产地、流通市场购得的鱿鱼进行测定，发现铅、砷、镉、汞和铬5种重金属均有不同程度的污染残留。

本研究以鱿鱼为研究对象，分析鱿鱼不同部位的5种重金属含量特征，并对鱿鱼不同部位重金属污染状况进行评价，以期能及时对鱿鱼不同部位的开发利用过程中产生的重金属暴露风险进行预警及防控。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

硝酸（优级纯，成都市科隆化学品有限公司）；铅（Pb）、砷（As）、铬（Cr）、汞（Hg）、镉（Cd）、金（Au）标准溶液（1 000 μg·mL-1，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；钪（Sc）、锗（Ge）、铟（In）、铋（Bi）溶液（1 000 μg·mL-1，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；锂（Li）、铈（Ce）、钴（Co）、铊（Tl）、钇（Y）调谐溶液（1 μg·L-1，美国Agilent公司）；实验室用水均为一级水。

7800电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent公司）；ETHOS UP微波消解仪（意大利Milestone公司）；Quintix224-ICN电子天平（精度0.1 mg，德国Sartorius公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 样品采集与分类

于广州市10个水产市场随机采集鱿鱼20批次，鱿鱼均为体长28 cm以上的成熟个体，每批次购买3条以上，经一级水冲洗后用于后续分析。

1.2.2 样品前处理

对每批次鱿鱼进行解体，依次分离获得鱿鱼的胴体、腕足、外膜、头部、软骨及内脏，将各部位分别用磨碎机磨碎成匀浆后，作为待测试样备用。本实验参考《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》（GB 5009.268—2016）中微波消解法对样品进行前处理，消解程序见表1。同时做试剂空白实验。

1.2.3 标准曲线配制

分别量取铅、砷、镉、铬标准溶液1.00 mL至100 mL容量瓶中，用2%硝酸将其配制成浓度为10 μg·mL-1的混合标准储备液。量取一定量的铅、砷、镉、铬混合标准储备液于100 mL容量瓶中，配制成浓度为1 000 μg·L-1的铅、砷、镉、铬混合标准中间液。分别量取一定量的铅、砷、镉、铬混合标准中间液于100 mL容量瓶中，稀释成浓度为1 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、30 μg·L-1和50 μg·L-1的铅、砷、镉、铬混合标准工作溶液。

量取2 mL金标准溶液作为稳定剂，用2%硝酸稀释至1 000 mL，作为溶剂用于汞标准溶液的配制。量取汞标准溶液1.00 mL至100 mL容量瓶中，配制成浓度为10 μg·mL-1的汞标准储备液。量取汞标准储备液1.00 mL至100 mL容量瓶中，配制成浓度为100 μg·L-1的汞标准中间液。分别量取一定量的汞标准中间液于100 mL容量瓶中，稀释成浓度为0.1 μg·L-1、0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、1.5 μg·L-1和2.0 μg·L-1汞标准工作溶液。

分别量取钪、锗、铟、铋标准溶液0.10 mL至100 mL容量瓶中，用2%硝酸为溶剂定容，配制浓度为1.0 μg·mL-1的钪、锗、铟、铋溶液（内标溶液）。2%硝酸为试剂空白溶液。

1.2.4 仪器条件

RF功率：1 600 W；采样深度：10 mm；雾化器流量：1.00 L·min-1；等离子体气体流量：15 L·min-1；辅助气体流量：1.0 L·min-1；雾化室温度：2 ℃；取样速率：0.1 L·min-1；扫描次数：30；扫描模式：跳峰；重复次数：3；稳定时间：30 s。使用调谐溶液对仪器进行自动调谐，以达到测定的最佳状态，依次测定标准溶液、空白溶液及样品溶液，仪器在线同步加入1.0 μg·mL-1内标溶液校正待测元素的信号，每个样品平行测定3次，计算重金属元素含量。

1.2.5 污染状况评价

单因子污染指数法（Single Factor Index，SFI）是利用检测值与标准值对比评价污染状况的方法。计算公式为

（1）

式中：Pi为某重金属的污染指数；Ci为重金属的测定值，mg·kg-1；Si为重金属的标准值，参考《海洋生物质量》（GB 18421—2001）第一类中铅、砷、镉、总汞、铬的限量值。当Pi＜0.2时，表示无污染；当0.2≤Pi＜0.6时，表示有较轻污染；当0.6≤Pi＜1.0时，表示有中度污染；当Pi≥1.0时，表示有严重污染。

内梅罗污染指数法（Nemerow Multi-Factor Index，NMFI）可反映样品受多种重金属污染的情况。计算公式为

（2）

式中：PNi为内梅罗综合污染指数；Pmax为最大单项污染指数；Pavg为单项污染指数平均值。当PNi≤1时，表示无污染；当1＜PNi≤2时，表示有较轻污染；当2＜PNi≤3时，表示有中度污染；当PNi＞3时，表示有严重污染。

1.3 数据分析

将测得的数据结果按照不同部位进行分组后以WPS®软件统计计算，通过SPSS®26软件对结果进行分析。

2 结果与分析

2.1 线性方程与相关系数

按1.2.3项方法配制系列标准溶液，以浓度为横坐标，以测定元素与内标的信号比值为纵坐标，绘制标准曲线，所得线性方程及相关系数见表2。可以看出，各个重金属元素在各自的线性范围内线性关系良好，相关系数均大于0.999。

2.2 重金属元素含量测定结果

由表3可知，鱿鱼不同部位均检测出铅、砷、镉、汞和铬5种重金属元素，且不同部位的5种重金属元素的含量均存在差异。

对于铅含量，不同部位鱿鱼按高低排序依次为外膜＞头部＞腕足＞内脏＞胴体＞软骨，铅元素更富集于鱿鱼外膜，而在胴体、软骨、内脏中含量较低；对于砷含量，不同部位鱿鱼按高低排序依次为头部＞内脏＞胴体＞腕足＞外膜＞软骨，砷因容易通过食物富集且容易转运至身体其他部位[10-14]，大多以有机砷的形式富集于鱿鱼体内；对于铬含量，不同部位鱿鱼按高低排序依次为外膜＞腕足＞头部＞软骨＞胴体＞内脏，整体含量较低；对于镉含量，不同部位鱿鱼按高低排序依次为内脏＞头部＞软骨＞外膜＞腕足＞胴体，镉也是比较容易通过食物链富集的重金属元素，与砷类似，也容易转运至身体其他部位，且由于鱿鱼捕食对象本身就容易富集镉[15-16]，使得鱿鱼体内镉含量更高；对于汞含量，不同部位鱿鱼按高低排序依次为内脏＞头部＞腕足＞外膜＞胴体＞软骨，内脏中汞含量较高，软骨中汞含量为最低，其他部位的汞含量较为接近。

2.3 污染状况评价结果

以单因子污染指数法与内梅罗污染指数法对鱿鱼各部位的污染状况进行评价，评价结果见表4。

从单因子污染指数结果来看，鱿鱼身体各个部位均存在铅污染，其在胴体、腕足、软骨、内脏中均处于轻度污染水平，头部为中度污染水平，外膜为严重污染水平；对于砷，其在软骨中为轻度污染水平，在胴体、腕足、外膜中为中度污染水平，在头部及内脏中为严重污染水平；铬整体污染程度较轻，在外膜中为轻度污染水平，在其他部位中均为正常水平；鱿鱼整体受镉污染比较严重，除在胴体、腕足中为中度污染水平外，在其余4个部位中均表现为严重污染水平；对于汞，胴体、腕足、软骨、外膜中的汞污染为轻度污染水平，而头部、内脏中的汞污染为中度污染水平。