孟加拉国东南沿海地区食用鱼类有毒金属累积及健康风险评估

本研究针对孟加拉国东南沿海工业密集区水生环境重金属污染问题，通过AAS测定8种常见食用鱼肌肉组织中Pb、Cd、Cr、As、Hg、Cu含量，结合MPI、THQ、TTHQ和CR等模型评估健康风险。结果显示儿童对As和Cr的暴露风险显著高于成人（TTHQ>1），癌症风险达VII级，为制定水产品安全标准提供重要科学依据。

　　

在孟加拉国东南沿海地区，工业快速发展与旅游业扩张带来了经济繁荣，却也给水生环境投下了阴影。卡纳普利河(Karnaphuli River)、帕滕加海滩(Patenga Sea Beach)和桑德维普岛(Sandwip Island)作为该区域重要的水域系统，正面临着日益严重的重金属污染威胁。这些水域周边聚集着纺织、制革、造船等高污染行业，加上未经处理的市政污水和旅游活动产生的废弃物，使得铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)、汞(Hg)和铜(Cu)等有毒金属不断输入水体。

鱼类作为当地居民动物蛋白的主要来源（人均日消费量达62.58克），其安全性直接关系到公众健康。然而，长期以来，人们对这些水域鱼类体内重金属积累情况及其健康风险缺乏系统认知。特别是桑德维普岛地区，尚未有过全面的污染调查。重金属具有高毒性、持久性和生物累积性等特点，即使低剂量暴露也可能导致神经系统损伤、肾功能障碍、发育异常甚至癌症。儿童由于代谢系统尚未发育完全，对重金属的敏感性更是成人的数倍。

为此，研究团队开展了一项针对性的环境健康风险评估研究，旨在揭示东南沿海地区常见食用鱼类中重金属污染状况，并量化其通过膳食途径对居民特别是儿童群体的健康风险。这项研究不仅填补了该区域重金属污染数据的空白，更为制定针对性的水产品安全管控措施提供了科学依据。

研究人员采用原子吸收光谱法(AAS)对采集自四个站点的八种常见食用鱼肌肉组织中的六种重金属进行定量分析。通过金属污染指数(MPI)评估整体污染水平，运用估计每日摄入量(EDI)、靶标危害商数(THQ)、总靶标危害商数(TTHQ)和癌症风险(CR)模型进行健康风险评估，并计算生物累积因子(BAF)分析重金属在鱼体与水体和沉积物之间的转移规律。同时采用主成分分析(PCA)和Pearson相关性分析探讨污染来源和元素间相互作用。

重金属在鱼类肌肉组织中的浓度

研究发现，六种重金属在鱼类肌肉中的平均浓度依次为：Cr（1.093±0.042 mg/kg）> Pb（0.291±0.018 mg/kg）> As（0.278±0.015 mg/kg）> Cu（0.236±0.024 mg/kg）> Cd（0.017±0.001 mg/kg），Hg浓度均低于仪器检测限（0.02 mg/kg）。其中，铅在Labeo bata中的浓度（0.929 mg/kg）超过安全限值（0.3 mg/kg），铬在Sillaginopsis panijus中的浓度（2.339 mg/kg）和砷在Sillaginopsis panijus中的浓度（0.513 mg/kg）也分别超过了1.0 mg/kg和0.5 mg/kg的推荐限值。

主成分分析(PCA)

PCA结果显示，前三个主成分累计解释了90%的方差。Pb、Cr和As对第一主成分（45%方差贡献率）贡献最大，表明这些元素可能来源于工业排放和农业活动等共同的人类活动源。样品分布显示Labeo bata（F2）和Pampus argenteus（F8）中铅含量较高，而Otolithoides pama（F3）、Sillaginopsis panijus（F4）和Rastrelliger kanagurta（F5）中铬和砷含量较高。

Pearson相关性分析

重金属间的相关性分析显示，Cd与Cr（r=0.67）、Cd与As（r=0.66）呈强正相关，表明这些元素可能具有相似的污染来源和地球化学行为。而Pb与Cr（r=-0.67）、Pb与Cu（r=-0.58）呈负相关，提示其来源途径可能不同，如铅可能来自历史性的含铅汽油使用或电池制造等特定工业源。

金属污染指数(MPI)

所有鱼类样本的MPI值介于0.098-0.188 mg/kg之间，均低于警戒水平（1.0），表明整体污染程度尚可接受。其中Rastrelliger kanagurta的MPI最高（0.188 mg/kg），Glossogobius giuris的MPI最低（0.098 mg/kg）。

估计每日摄入量(EDI)

健康风险评估显示，儿童通过食用鱼类摄入的铅在三种鱼类（Labeo bata、Rita rita和Pampus argenteus）中超过了可耐受每日摄入量(TDI)。所有鱼类中的砷摄入量对儿童均超过参考剂量，表明存在潜在健康风险。成人仅在某些鱼类中表现出较低的暴露水平。

靶标危害商数(THQ)和非致癌风险

对于成人，除Sillaginopsis panijus中的砷（THQ=1.356）外，所有金属的THQ均低于1.0。而对儿童，所有鱼类中的砷THQ均大于1，四种鱼类中的铬THQ也超过安全阈值。总靶标危害商数(TTHQ)分析显示，儿童在所有鱼类样本中的TTHQ均大于1（2.655-8.863），平均为4.886，是成人（平均1.107）的4.5倍，表明儿童面临显著的非致癌健康风险。

癌症风险(CR)

癌症风险评估结果更为严峻。儿童群体中铬和砷的CR值分别达到10^-3和10^-3数量级，属于VII级风险（极高风险），成人也达到V级风险（中高风险）。铅和镉的CR值在可接受范围内。总癌症风险(TCR)评估表明，食用这些鱼类对儿童存在极高的致癌风险。

生物累积因子(BAF)

生物累积分析显示，重金属从水体到鱼体的生物累积因子(BAF_W)普遍较低（<1000），其中铬的累积能力最强（平均20.05）。从沉积物到鱼体的生物累积因子(BAF_S)分析表明，Rastrelliger kanagurta和Pampus argenteus对铬、砷、镉和铜有较强的累积能力（BAF_S>1），可能与它们的食性和栖息环境有关。

本研究系统评估了孟加拉国东南沿海地区食用鱼类中重金属污染状况及其健康风险，得出若干重要结论。重金属浓度分析显示，铅、铬和砷在部分鱼类中超过国际安全标准，存在明显的污染问题。健康风险评估表明，儿童群体通过食用鱼类暴露于砷和铬的非致癌风险（TTHQ>1）和致癌风险（CR>10^-3）均达到高风险水平，成人也面临一定程度的健康威胁。

这些发现揭示了工业化和人类活动对水生生态系统的严重影响，特别是对敏感人群（如儿童）的健康危害。研究强调，当前的水产品安全管理措施可能不足以保护公众健康，尤其是儿童群体。因此，亟需建立系统的监测网络，加强污染源控制，提高公众对鱼类消费风险的认识，并制定针对不同人群的鱼类消费建议。

该研究为理解重金属在水生食物链中的转移规律提供了重要数据，为区域环境管理政策的制定提供了科学依据。未来研究应扩大监测范围，纳入更多鱼类品种和组织部位，并考虑季节性变化对重金属累积的影响，以更全面评估健康风险。此外，探索有效的污染治理技术和风险沟通策略，对于保障水产品安全和公众健康具有重要意义。