印度东南海岸图齐科林具有商业价值水产品的重金属:检出情况及人类健康风险评估

《Continental Shelf Research》:Heavy metals in commercially important seafood from Tuticorin, Southeast coast of India: Occurrence and human health risk assessment

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月23日 来源:Continental Shelf Research 2.3

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   •海产品中观察到的重金属存在物种特异性和区域差异。•在 Punnakayal 地区的海产品中检测到镉(Cd)和铬(Cr)的最高消费者风险(CR)水平。•目标危害商(THQ)和危害指数(HI)值显示非致癌风险较高,主要集中在儿童中。引言工业革命和加速的人类活动导致了重金属、除草

  
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    海产品中观察到的重金属存在物种特异性和区域差异。
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    在 Punnakayal 地区的海产品中检测到镉(Cd)和铬(Cr)的最高消费者风险(CR)水平。
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    目标危害商(THQ)和危害指数(HI)值显示非致癌风险较高,主要集中在儿童中。

引言

工业革命和加速的人类活动导致了重金属、除草剂、化肥、塑料和其他污染物的广泛环境污染。水生生态系统中的重金属污染尤为引人关注,因为其倾向于在营养级之间生物累积、生物转化和生物放大(Ali 等,2019)。暴露于重金属的浮游植物、浮游动物、甲壳类、软体动物和鱼类等生物表现出不良反应,包括发育受阻、器官损伤、细胞代谢受损、DNA 损伤、氧化应激和免疫功能紊乱(Velma 等,2009;Cobbina 等,2015;Syed 等,2021;Bi 等,2023;Das 等,2023;Wang 等,2024;Zahran 等,2025;Jomova 等,2025)。
全球水产养殖是仅次于农业的第二大食品生产贡献者,从而确保了许多国家的粮食安全,包括印度(FAO,2020)。此外,全球海产品消费量稳步上升,这得益于其丰富的营养特征,包括优质蛋白质、必需氨基酸、多不饱和脂肪酸和关键微量营养素(维生素和矿物质)。虽然某些金属(铜、铁、锰、硒和锌)具有必需的生物学和生理学功能,但超过阈值浓度的暴露会导致野生动物和人类中毒(WHO,1996;Hejna 等,2018)。栖息于工业区附近沿海环境的可食用海洋生物特别容易积累高浓度的污染物,这些污染物随后通过食物链转移,最终到达人类消费者。为保障消费者健康,国际和国家监管机构已制定了鱼和贝类中重金属的允许限值,包括联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)、美国环境保护署(USEPA)、海洋产品出口发展局(MPEDA)、印度食品安全与标准局(FSSAI)、欧洲食品安全局(EFSA)和食品法典委员会(Codex),以确保消费者安全。
图蒂科林位于印度南部海岸的曼德湾沿岸,是印度工业活动最活跃且生态压力最大的沿海区域之一。该地区拥有密集的工业设施集群,包括铜冶炼厂、火力发电厂、化工行业以及印度最大的人造深海港之一,伴随着密集的捕捞和水产养殖作业,共同将重金属和潜在有毒元素的复杂混合物排放到近海海洋环境中(Magesh 等,2013;Mathivanan 和 Rajaram,2014;Karthikeyan 等,2021;Selvam 等,2021a;Selvam 等,2021b)。曼德湾还是联合国教科文组织指定的具有非凡生物多样性价值的生物圈保护区,这是一个具有生态和公共卫生意义的问题。以往对图蒂科林沿海区域的研究记录了各种海产品中高浓度有毒元素(As、Cd、Hg 和 Pb)以及必需微量元素(Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni 和 Zn)的积累,提示了潜在的消费风险(Rajaram 等,2020;Arisekar 等,2020;Yogeshwaran 等,2020;Shalini 等,2021;Asha 等,2021;Jeyasanta 和 Patterson,2025)。然而,先前的研究评估了单个或有限沿海地点的多种海产品物种,而关于跨多个沿海区域对同一商业重要且消费者偏好的海产品物种的比较评估则很少。鉴于图蒂科林海岸沿线(包括港口海滩、Punnakayal、Palaiyakayal、图蒂科林渔港和 Therespuram)多样化的人类活动和环境设置,金属积累的空间变化可能会影响当地消费者可获取的海产品质量和安全。因此,本研究旨在提供从图蒂科林五个沿海区域收集的商业重要鱼和贝类物种中重金属生物累积的特异性比较,并评估与当地消费者相关的膳食健康风险。

章节摘要

研究区域、海产品采样与鉴定

基于商业价值和本地消费模式,选择了五种具有商业重要性的海产品物种(Penaeus monodon、Sardinella longiceps、Scomberomorus cavalla、Sphyraena obtusata 和 Stolephorus indicus)(补充章节 S1 和表 S1)。海产品样本于季风季后从位于图蒂科林沿海的港口海滩、Punnakayal、Palaiyakayal、图蒂科林渔港和 Therespuram 工业区内的当地鱼市获取

海产品中的微量元素浓度

总共在五种具有商业重要性的物种中检测到 15 种微量元素,包括必需元素(Co、Cu、Cr、Ni、Mn、Mo、Se 和 Zn)和潜在有毒元素(Ag、Pb、As、Ba、Cd、Tl 和 V),例如 P. monodon、S. longiceps、S. cavalla、S. obtusata 和 S. indicus。结果表明,所有样品中分析微量元素的总体浓度范围变化如下:Ag (0.005-0.049 mg kg?1)、As (0.023-0.301 mg kg?1)、Ba (0.001-0.040 mg kg?1)、Cd

讨论

由于重金属具有更高的持久性、生物累积性和致癌性,重金属污染已成为海洋生态系统中主要的环保问题。海产品是美味食品,为人类提供多种健康益处,然而,海洋生态系统中的重金属污染给海产品消费者带来了潜在的健康风险(Younis 等,2024;Xu 等,2025)。在本研究中,金属水平因物种和采样地点而异,这表明

结论

本研究阐明了从图蒂科林沿海地区各个地点收集的 5 种具有商业重要性的海产品肌肉组织中 15 种微量元素的浓度,并评估了由于膳食暴露于重金属而产生的潜在人类健康风险。在采样的海产品中记录了明显的物种特异性和地点特异性的重金属浓度差异。长期食用受重金属污染的海产品

CRediT 作者贡献声明

Arumugam Yogeshwaran:概念化、数据整理、正式分析、调查、写作 – 原始草稿。Krishnan Anandhan:正式分析、软件。Ulaganathan Arisekar:写作 – 审稿与编辑。Thirunavukkarasu Muralisankar:概念化、资金获取、资源、监督、写作 – 审稿与编辑。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能会影响本文报告的工作。

致谢

第一作者 AY 和通讯作者 TM 感谢 印度医学研究理事会(ICMR)以高级研究奖学金(SRF)研究资助的形式提供财务支持(资助 ID:F. No. 3/1/2/243/2021-Nut,日期:23.05.2022)给予第一作者 AY。作者衷心感谢婆罗多大学动物学系当局提供基础设施以成功完成工作。
Arumugam Yogeshwaran|Krishnan Anandhan|Ulaganathan Arisekar|Thirunavukkarasu Muralisankar
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