《Journal of Hazardous Materials》：The dietary pathways of heavy metal accumulation in wild fish from the urbanized waterways of Pearl River Estuary at Guangzhou, China: Insights from fatty acid biomarkers
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•脂肪酸追踪了重金属生物累积的不同饮食途径。•富含多不饱和脂肪酸（PUFA）和饱和脂肪酸/单不饱和脂肪酸（SFA/MUFA）的鱼类分别累积更多的砷/镉和其他金属。•砷/镉和其他金属分别来自藻类/碎屑和浮游生物/细菌。•细菌和浮游植物分别增强和缓解金属累积。•近80%的危害指数
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脂肪酸追踪了重金属生物累积的不同饮食途径。
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富含多不饱和脂肪酸（PUFA）和饱和脂肪酸/单不饱和脂肪酸（SFA/MUFA）的鱼类分别累积更多的砷/镉和其他金属。
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砷/镉和其他金属分别来自藻类/碎屑和浮游生物/细菌。
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细菌和浮游植物分别增强和缓解金属累积。
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近80%的危害指数（HI）来源于藻类/碎屑途径。
引言
鱼类富含蛋白质、矿物质和必需氨基酸，是全球消费量最大的水产品之一[1]。经常食用鱼类可带来多种健康益处，包括保护心血管和支持神经发育[2]、[3]。然而，食用受污染的鱼类也给公众带来了显著的健康风险[4]。以往调查显示，野生鱼类经常受到一种或多种重金属的污染，食用野生鱼类已成为人类暴露于重金属的主要途径[5]、[6]、[7]。为应对野生鱼类消费的高风险，现有研究提出了限制摄入、筛查高风险物种和限制食用小型个体等措施[3]、[8]。尽管这些策略在一定程度上能降低暴露风险，但无法实现对鱼类重金属累积的有效干预或源头控制[2]。因此，为从根本上降低与重金属暴露相关的健康风险，亟需深入理解鱼类金属累积过程的控制机制。
鱼类中的重金属主要来源于周围环境基质，包括水体和沉积物[9]、[10]、[11]。然而，其累积不仅取决于环境浓度，还受到生态位、栖息地偏好和生活史特征等生物因素的显著影响[7]。作为最重要的生态行为，摄食活动使鱼类能够通过选择性摄食猎物和觅食栖息地来调节金属暴露的频率和途径，从而直接影响金属摄入的组成和通量[12]、[13]、[14]。因此，摄食行为在调节鱼类重金属累积方面预计发挥着关键作用。事实上，大量研究报告了不同摄食习性鱼类在金属累积模式上的显著差异，为饮食对金属生物累积的影响提供了直接证据[6]、[10]、[15]。然而，现有研究的一个关键局限是，它们往往依赖静态的饮食分类，将饮食视为固定属性，而非重构其结构动态。这种方法学上的约束限制了阐明饮食结构变化如何驱动金属累积差异的能力，也限制了在食物网层面精准干预和控制金属污染的潜力。
准确表征鱼类饮食来源是揭示调节重金属累积机制的前提。传统的胃内容物分析可以提供近期摄食组成的直接信息[16]、[17]，但存在明显局限性：仅提供饮食的瞬时快照，无法捕捉长期整合的饮食信息，对已消化或形态难以区分的猎物（如软体动物、碎屑）识别能力有限，且无法定量评估不同食物来源对鱼类营养的贡献[18]、[19]。这些局限性制约了捕捉饮食结构动态变化的能力，是推进鱼类重金属累积机制研究的关键瓶颈。脂肪酸作为生物标志物，可提供更高分辨率的饮食信息[14]、[20]。由于特定脂肪酸在食物网中保守传递，可用于追踪实际猎物，甚至区分不同基础资源的贡献；此外，它们以极少修改的形式沉积在消费者组织中，可整合数周至数月的长期摄食信息，这是胃内容物分析无法提供的[21]、[22]、[23]。至关重要的是，不同脂肪酸组具有不同的饮食来源：ω-3多不饱和脂肪酸（PUFA，如EPA和DHA）指示藻类和 aquatic 无脊椎动物；奇链饱和脂肪酸（SFA，如C15:0和C17:0）及特定单不饱和脂肪酸（MUFA，如C16:1和C17:1）是细菌和硅藻的生物标志物；而C18:2ω6和C18:1ω9分别与陆生植物和浮游植物相关[24]、[25]、[26]。近年来，基于脂肪酸的饮食重构已成为水生营养动力学研究的前沿方法[14]、[21]。
珠江三角洲作为中国快速城市化河流水系的代表，受到相当大的人为压力。位于珠江口的广州市，既是珠三角的经济中心，也是文化中心。该市拥有中国几乎所有工业部门，形成了全国最活跃的经济与贸易网络。然而，这种密集的经济发展和产业集聚不可避免地导致了大量金属排放。已有报告指出，镉、铅、铬、铜和锌的排放量分别达到0.4、1.7、43、705和10,304吨，其中大部分仅经有限处理后便排入珠江[27]、[28]。因此，重金属已成为该水系的主要污染物[29]。尽管已有研究记录了珠江野生鱼类中的金属污染[30]、[31]、[32]，但公众对休闲垂钓的热情仍未减退。钓鱼者继续沿河岸广泛分布，尤其是在城市河段，并经常捕捞野生鱼类食用。为推广安全消费，早期研究提出了基于体型的筛查策略以识别高风险鱼类[2]、[3]。尽管这些方法在一定程度上能降低公众健康风险，但并未解决鱼类金属污染的根源问题。鉴于污染缓解最有效的方式是源头控制，而若无对重金属来源的清晰了解，则源头控制无从实现，因此阐明鱼类重金属累积的来源对于风险缓解至关重要。为填补这一知识空白，本研究选取了珠江三角洲广州高度城市化水域中的八个优势野生鱼种。具体目标为：(1) 测定脂肪酸和重金属的浓度及组成特征；(2) 重构鱼类的饮食特征；(3) 建立金属累积与饮食来源之间的关系；(4) 评估不同饮食途径对重金属累积相关健康风险的贡献。本代表性案例研究的结果旨在为追踪珠江流域及其他类似城市化流域鱼类金属累积的来源提供科学依据。
章节摘要
研究区描述与野外采样
广州市位于中国广东省南部，珠江是该市境内最重要的地表水系[27]。珠江的广州段由西江航道、前航道、后航道和黄埔航道组成，主航道总长度为82.55 km，水域覆盖面积为38.9 km2。该河段是支撑城市生态与发展的核心水体[33]。作为密集
鱼类中的重金属含量
研究区鱼类中重金属浓度的分布情况见表3。其浓度呈下降顺序为：Zn > Cu > As > Pb > Cr > Hg > Cd，其中Zn浓度最高。与国内外标准制定的最大残留限量（MRLs）相比[6]，野生鱼类中重金属的平均浓度均低于相应的MRLs。然而，对于砷和铅，某些最大浓度超过了
结论
本研究系统阐述了野生鱼类重金属富集的饮食驱动机制，并明确了脂肪酸在重金属生物溯源中的关键作用。结果显示，鱼类物种根据其摄食习性和栖息地分层表现出显著不同的重金属富集特征。底栖杂食性鱼类（如Ophiocephalus argus Cantor、Parabramis pekinensis和）主要累积砷和镉，
资金资助
本研究由国家自然科学基金委员会（批准号42663010）、贵州省科技基金（黔科合基础MS[2025]269号和黔科合平台ZSYS[2025]032号）、云南省科技基金（编号202501AT070037）、云南省地质矿产勘查局科技创新项目（云地[2025]第8号和云地[2026]第43号）、教育
CRediT作者贡献声明
Mu Miaomiao：可视化、数据整理。Zhou Xiaohua：可视化、数据整理。Yang Sheping：可视化、数据整理。Wei Xueqin：撰写–审阅与编辑、撰写–原稿、调查、数据整理、概念构思。Miao Xiongyi：撰写–审阅与编辑、撰写–原稿、概念构思。Hao Yupei：可视化、数据整理。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
Miao Xiongyi|Wei Xueqin|Yang Sheping|Zhou Xiaohua|Mu Miaomiao|Hao Yupei
