文摘

我们第一次估计的内容多环芳烃(多环芳烃)的大脑,肝脏、膀胱、鱼子,肌肉的四种食用淡水鱼北京市场。多环芳烃在这些组织和器官的分布特征进行了分析,确定其对人类健康的风险。结果表明,残余的湿重和lipid-normalized重量∑多环芳烃在各种组织的这些鱼范围从0.51 ng·g⁻¹28.78 ng·g⁻¹从93.62 ng·g⁻¹8203.43 ng·g⁻¹,分别。的湿重内容∑多环芳烃在大脑中相对较高和较低的在肝脏和肌肉。但差异不显著。lipid-normalized重量多环芳烃的差异显著,在自大鲤鱼被发现明显最高,随后在鲫鱼,最低的草鱼和鲤鱼。的内容∑多环芳烃是最高的肝脏和大脑中最低的。组织中脂质含量更高,更高的残留水平的多环芳烃被发现。从残留对人类致癌风险∑多环芳烃在各种鱼类组织远低于10⁻⁵。

1。介绍

多环芳烃(多环芳烃)是一种典型的持久性有机污染物与广泛的分布在各环境介质在中国,尤其是在北部的国家1]。环境中多环芳烃的排放源主要包括化石燃料,木材燃料(2- - - - - -4),石油泄漏5),和金属冶炼等(6,7]。疏水性和低水溶性两种典型特征的多环芳烃(8,9]。此外,脂溶性、致癌性和致突变性会增加当戒指的数量增大(10]。尽管多环芳烃将迅速降低一旦他们获得一条鱼的身体11),发现了多环芳烃的研究已经证明,残差在各种鱼类的组织和器官11,12]。

多环芳烃可以通过各种途径影响人类健康的风险,如空气、食物和水,以及——和户外环境土壤和灰尘;和人群的慢性每日摄入量(CDI)多环芳烃通过各种途径主要取决于接触媒介,多环芳烃含量的时间行为模式,和人体的生理特征1,13- - - - - -16]。据报道,在美国,多环芳烃暴露通过食物消耗占96%岁以上摄入不吸烟者(15]。在蒙特利尔,加拿大,儿童接触到的多环芳烃通过食物消耗占93%到97% (16]。然而,在天津,中国人口的接触到的多环芳烃通过饮食摄入量、呼吸道和皮肤接触大约占了75%,20%,和5%的总风险敞口,分别为(1]。这些报告表明,膳食摄入量是多环芳烃暴露的主要途径危害人体健康。因为鱼在食物链中扮演着重要角色相比其他类型的食品媒体等多环芳烃摄入的蔬菜(17),它是一个主要的中介,通过它这些污染物进入人体,尽管鱼只人类的饮食摄入量(大约占百分之十18]。因此,剩余的多环芳烃鱼,尤其是在可食用的鱼,对人类的健康有很大的影响。本文将估计的内容多环芳烃在各种组织和器官的四个常见食用鱼类在北京市场。这些鱼组织和器官,尽管所有世界各地的人民,不是所有的收获都是吸收中国人民在较大或较小的程度上,根据饮食习惯。此外,我们将展示的内容是如何分布在鱼的组织和器官,以及它是如何分布在不同的物种,我们正在研究。我们还将讨论对人类健康的潜在风险通过湿重的分析内容和lipid-normalized内容。

2。材料和方法

2.1。样品收集

50个标本每四个常见的食用淡水鱼品种,即鲫鱼(Carassius auratus),自大鲤鱼(Aristichthys nobilis)、鲤鱼(鲤属carpioL)和草鱼(Ctenopharyngodon idellus)收集从岳各庄批发市场,这是在北京地区最大的水产品市场。5从这些标本组织和器官,包括大脑、肝脏、膀胱、鱼子,背部和胸部的肌肉混合采样。消除个体多样性,组织从五个每个物种的标本被融合进一个样本。所有的样品都是冻干后的三到四天称重,然后保存在干燥器之前的分析。鱼的一般生理信息如表所示1。

2.2。样品预处理

冻干鱼组织样本,每个重约3克,第一次地面无水硫酸钠。100毫升的样品然后索氏提取混合溶剂二氯甲烷和正己烷(v: 4: 1) 24小时60°C。提取的混合溶剂然后转换为正己烷溶剂和集中到3毫升。下一步是液液萃取Haruhiko紧随其后的过程(19]。组织和器官内的脂质含量测定用quality-subtraction方法。用硅胶柱的样品清理。清理列被筛选了50毫升的正己烷其次是50毫升3:2正己烷和二氯甲烷的混合物。硅胶柱的洗出液收集在清理被集中到0.2毫升使用真空旋转蒸发器。样品封在瓶和存储在分析之前−4°C。

2.3。样品分析

16个优先级多环芳烃被美国环境保护部包括萘(午睡),苊烯(Acy),苊(Ace)芴(Flo),菲(检),蒽(蚂蚁),荧蒽(佛罗里达州)芘(Pyr),屈(杆),苯并[a]蒽(BaA),苯并[b]荧蒽(BbF),苯并[k]荧蒽(BkF),苯并[a]芘(BaP), indeno (1、2、3 cd)芘(IcdP),苯并[ghi]二萘嵌苯(BghiP)和dibenz [a, h]蒽(DahA)进行了分析。使用安捷伦6890 GC分析进行,再加上一个安捷伦5973质谱仪和7683 autosampler(安捷伦科技)。一个女士HP-5毛细管柱与30 m×0.25毫米×0.25μ使用m膜厚度。高纯氦用作载气。样本(1)μL使用离模式注入1.0毫升/分钟的流量。注射口和离子源的温度维持在220°C和280°C,分别。GC温度程序从最初60°C 6°C /分钟260°C,最后保持时间20分钟。质谱仪的操作在扫描模式下的电子碰撞电离70 eV。质量范围从45到600年阿姆河,电子倍增器电压1288 V和280°C的离子源。

2.4。质量控制

样品分析前,混合证券标准16多环芳烃(PAH-Mixture 610/525/550,化学。服务有限公司)是用来制作标准曲线的浓度1磅,10磅,100磅和1000磅。程序空白决心通过提取和清理程序使用玻璃珠代替鱼类样本。复苏的多环芳烃测定飙升鱼在高和低浓度样品与标准。恢复率和检测范围(干重数据和多环芳烃含量冻干样本单位质量)多环芳烃的鱼样本如表所示2。对样本数据低于检测极限,三分之一的这个值计算的统计数据(BkF是个例外,因为它高检测极限,因此检测到使用价值)。干重内容变成了湿重和lipid-normalized内容(干重含量除以脂质在样品干重的百分比)。

2.5。数据处理

软件使用SPSS 13.0。Shapiro-Wilk测试是用来评估数据正常,在我们发现多环芳烃湿重基础的数据符合正态分布或对数正态分布。此外,PAH lipid-normalized重量基础上的数据不符合正态分布,但它确实在某种程度上,呈现对数正态分布。进行对数变换,以确保在所有组织常态分布的数据。一个双向方差分析(方差分析)进行了检测数据组织和物种之间的差异。数据之间的关系是由皮尔森的样本相关性,当的价值低于0.05,线性回归被认为是很有意义的。

3所示。结果

3.1。湿重的内容和组成的16种多环芳烃的模式

剩余的16种多环芳烃(∑多环芳烃)在湿重的基础上在各种组织四种类型的鱼类从0.51 ng·克不等⁻¹28.78 ng·g⁻¹,意思是ng·g⁻¹。数据1和2显示所有16种多环芳烃的百分比和内容的各种组织四种鱼类,分别。低分子量多环芳烃(LMWPAHs)与两个或三个环(小睡,Acy王牌,弗洛,板式换热器,蚂蚁,佛罗里达州)所占比例最大,为85.4%~96.6%。中等分子量多环芳烃的比例(MMWPAHs)有四个环(Pyr BaA,空空的,BbF, BkF)范围从3.3%到14.4%;Pyr主导这段占2.2%到12.3%。高分子量多环芳烃(HMWPAHs)与五环(软面包卷,IcdP DahA, BghiP)只占大约0到0.5%的份额。残留水平的小睡,弗洛,板式换热器在组织的各种物种,其中午睡大约32%,板式换热器约27%,弗洛大约17%。相关的研究还发现,生物的主要形式的多环芳烃残差通常与两个或三个环多环芳烃(18,20.- - - - - -22]。相比之下,一般的残留水平低四个环的多环芳烃和多环芳烃的五环是极低的。例如,低分子量多环芳烃的比例,中等分子量多环芳烃,和高分子量多环芳烃残差在鱼类从意大利(亚得里亚海)分别为62%,37%,和1%,分别为(23]。类似的趋势水平的多环芳烃残差也发现了Binelli [18在研究欧洲贝类。韦弗斯发现检内容在鲑鱼肝脏从湖泊在欧洲和格陵兰高达52%11]。他还发现高水平的板式换热器残差在各种环境媒体,诸如水、悬浮物和沉积物沉积。

午睡的内容,弗洛,板式换热器在不同组织的所有四个物种在我们的研究中是相对较高的,如图2的,除了鲫鱼肝脏。午睡的分布在不同的组织之间存在着显著的差异,从1.1 ng·g⁻¹~7.2 ng·克⁻¹通常,低的肌肉。在大脑中弗洛水平高于其他组织(2.0 ng·g⁻¹~3.5 ng·克⁻¹)。关于检的水平,更高的价值是鲫鱼的大脑中,自大鲤鱼、草鱼和鲤鱼的膀胱(3.5 ng·g⁻¹~6.0 ng·克⁻¹)。多环芳烃在鲫鱼肝脏的内容明显低于其他组织。残留水平的装备是最高的在所有四个环多环芳烃(0.03 ng·g⁻¹~0.66 ng·克⁻¹)。然而,剩余HMWPAHs水平极低。

与类似研究相比,湿重PAH16内容在本研究的淡水鱼低于大多数其他研究发现,平均水平为10.17 ng·g⁻¹从0.51 ng·g⁻¹28.78 ng·g⁻¹。例如,多环芳烃的含量在湿重的基础上被发现的范围从19.7 ng·g⁻¹154.3 ng·g⁻¹Bolti鱼和锤鱼从市场收集伊斯梅利亚市埃及(12]。的内容∑多环芳烃在鱼湖之间的胜利在非洲0.035 ng·g⁻¹和3.934 ng·g⁻¹(24]。和∑多环芳烃含量Mullus barbatus从意大利西西里岛通道平均26.47 ng·g⁻¹±34.16 ng·g⁻¹(25]。在中国,多环芳烃含量水平的淡水和海洋鱼类收集香港市场变化从15.5 ng·g⁻¹118 ng·g⁻¹(ww) [26),而多环芳烃含量水平在珠江三角洲的淡水鱼30.94 - -410.06 ng·g⁻¹(ww) [27]。

3.2。多环芳烃分布在各种鱼组织湿重的基础上

环境中多环芳烃的流动通常是由分子量决定。相关研究表明,大气中的低分子量多环芳烃的流动相对高于中产和高分子量多环芳烃(28,29日]。然而,中、高分子量多环芳烃通常有更高的致癌性和致突变性(28,29日]。考虑到这一点,我们通过他们的戒指的数量分类的多环芳烃。与两个或三个环多环芳烃被定义为低分子量多环芳烃(LMWPAHs)。这些多环芳烃有四个戒指属于中等分子量多环芳烃(MMWPAHs),和那些五环属于高分子量多环芳烃(HMWPAHs)。残留水平的多环芳烃在湿重的基础上在各种鱼组织表中所示3。

LMWPAHs和总多环芳烃的分布共享类似的模式,如图3。残留水平的多环芳烃在湿重的基础上被发现略高鲫鱼、草鱼和相对较低的自大鲫鱼和鲤鱼。然而,多环芳烃在湿重的基础上残差的方差在物种研究并不广泛。MMWPAHs的分布在湿重的基础上被发现在鲫鱼更高,约等于在其他三个物种。减少HMWPAHs分布模式被发现在鲫鱼,自大鲤鱼,鲤鱼和草鱼。然而,这些差异并不重要,95%置信水平(),在双向方差分析。

残留的多环芳烃含量在不同组织如图4。总多环芳烃的分布和最高LMWPAHs被发现在大脑中,降低膀胱和罗伊,最低的被发现在肝脏和肌肉。关于MMWPAHs的分布,最高水平的内容被发现在膀胱,在大脑和罗伊低水平,最低的是肝脏和肌肉中发现的。最后,HMWPAHs被发现的分布最高的罗伊,降低大脑中,发现最低的膀胱,肝脏和肌肉。双向方差分析的结果如表所示4,这表明残留水平的多环芳烃在湿重的基础上进行95%的置信水平下显著()。

3.3。多环芳烃分布在不同的鱼在Lipid-Normalized重量的基础上组织

16种多环芳烃的分布在不同的鱼在lipid-normalized重量的基础上组织表所示5范围从93.62 ng·g⁻¹8203.43 ng·g⁻¹,平均值为1204.18 ng·g⁻¹±144.16 ng·g⁻¹。图5显示了不同lipid-normalized重量基础上的各种物种。残留水平的多环芳烃在lipid-normalized重量的基础上被发现是最高的自大鲤鱼,降低在鲫鱼,鲤鱼和草鱼的最低。总多环芳烃的分布、LMWPAHs MMWPAHs共享类似的模式。根据双向方差分析结果(表6),多环芳烃在湿重的基础上的残留水平测试95%的置信水平下显著()。这是最有可能与不同的喂养习惯不同的物种。自大鲤鱼是滤食动物,zooplankter喂食,导致残留最高水平的多环芳烃在lipid-normalized重量的基础上。鲫鱼和鲤鱼是杂食性鱼,因此剩余的多环芳烃在lipid-normalized重量的基础上被发现更低。草鲤鱼是食草的,他们被发现含有残留水平最低的多环芳烃在lipid-normalized重量的基础上。

不同的残留水平的多环芳烃在lipid-normalized重量的基础上在各种组织和器官图所示6。一般来说,总多环芳烃的分布,LMWPAHs, MMWPAHs,和HMWPAHs共享一个相似的趋势,即剩余肝脏中最高水平的多环芳烃,降低肌肉,膀胱,罗伊,在大脑中最低。单向方差分析多环芳烃残留水平的差异反映在lipid-normalized重量的基础上在各种组织是重要的在95%置信水平()。的理想说明这是肝脏块现象,它认为在活体内污染物将整合与相关蛋白质形成化合物。这种化合物,主要包括各种细胞色素P450,随后将被转移到肝脏,导致污染物的积累和集中(30.]。相比之下,低浓度的污染物在大脑中被认为是与血脑屏障,由一层内皮细胞,存在于许多生物(31日]。这个血脑屏障的主要生理功能是抵抗各种病菌和有毒物质。分子的选择性进入大脑的在于其高度复杂和高度有序的结构特点。这可以确保准确识别即将离任的物质的生物、化学和物理性质,以及在其空间结构(32]。

3.4。脂质含量之间的关系和残余的多环芳烃的鱼

表7说明脂质含量之间的相关系数和重要性水平和多环芳烃的残留水平在我们研究的标本。脂质含量和残余水平之间的关系总多环芳烃,LMWPAHs, MMWPAHs发现重要,0.01置信水平。然而,脂质含量之间的相关性和HMWPAHs的残留水平较低(,)。在组织脂质含量高,高残留水平的多环芳烃也被发现。例如,脂质含量高达22.5%~大脑的35.0%和4.6%~罗伊的6.8%,剩余的多环芳烃这些组织也高(见图3)。

3.5。从鱼类中多环芳烃对人体健康的风险

我们的研究采用屏幕价值(SV)多环芳烃对人体的健康风险评估吃这四种鱼类。屏幕价值被定义为可食用组织中化学物质的浓度是一个潜在的公共卫生问题。SV指标是根据以下公式计算26,33- - - - - -35]: 在SV筛选值(μg·g⁻¹),作为阈值对收集的残留水平相似的组织环境;RL最大可接受的风险级别(无量纲,使用10⁻⁵);科幻是口服斜率因子(μg·g⁻¹·d⁻¹)和软面包卷是7.3的科幻小说价值(μg·g⁻¹·d⁻¹)⁻¹;BW体重(公斤),平均70公斤用于计算;和CR是指消耗速率(g·d⁻¹),是由美国环境保护部代替标准价值平均摄入量的鱼,这是142.2 g·d⁻¹。

当致癌风险是10⁻⁵,计算SV阈值是0.67 ng·g⁻¹(湿重,力量当量浓度)36- - - - - -39),远高于多环芳烃的湿重内容从这项研究获得的各种组织和器官。因此,我们可以明确的致癌风险四个主要鱼类中发现北京市场明显低于10⁻⁵(表8)。

此外,BaP浓度相当于鱼以多环芳烃的研究也低于全国标准限制污染物,下面建议中BaP浓度相当于5 ng·g⁻¹谷物和肉类和10 ng·g⁻¹蔬菜(35,40]。

4所示。结论

多环芳烃的残留水平鱼在湿重的基础上从0.51 ng·克不等⁻¹28.78 ng·g⁻¹,而残余lipid-normalized基础上的多环芳烃含量介于93.62 ng·克之间⁻¹和8203.43 ng·g⁻¹。LMWPAHs主导了PAH的剩余工资总额的百分比。

剩余的多环芳烃含量鱼在湿重的基础上没有显著差异在各种鱼类,但显示差异的各种鱼的组织。最高残留水平的总多环芳烃和LMWPAHs大脑中被发现,他们较低的roe和膀胱,他们最低的肝脏和肌肉。关于剩余的MMWPAHs水平,最高的价值被发现膀胱,降低大脑和籽中的值,值最低的肝脏和肌肉。HMWPAHs,最高的价值被发现罗伊,降低大脑中值,值最低的膀胱,肝脏和肌肉。

多环芳烃的残留水平lipid-normalized重量的基础上有显著差异的各种鱼类和各种鱼类的组织。在所有的四种鱼类,最高的总剩余的多环芳烃含量被发现自大鲤鱼,低水平在鲫鱼和鲤鱼,值最低,草鱼。至于五组织,残余水平最高的多环芳烃被发现在肝脏,肌肉较低水平,罗伊,膀胱,大脑中的最低水平。没有发现显著差异在HMWPAH多环芳烃分布MMWPAHs, LMWPAHs。

效力当量浓度的多环芳烃在湿重的基础上在各种组织中被发现低于SV值构成(0.67 ng·g⁻¹湿重)。因此,其对人类致癌风险远低于10⁻⁵。

确认

本研究经费是国家杰出青年基金提供的学者(40725004),中国国家科学基金会的关键项目(国家自然科学基金委)(41030529,41271462),国家水污染控制工程(2012 zx07103 - 002),环境保护部(201009032),教育部(20100001110035)。