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吃鱼,要担心汞污染吗?

近日,一条关于“千岛湖的野生鱼汞含量超标”的微博让大家的目光再次聚焦到自然水体和鱼的汞污染上来。说到汞污染,就不得不提日本的水俣病事件。1956年,日本水俣湾的许多居民都得了一种怪病,患者轻则口齿不清、步履蹒跚、手足麻痹,重则神经失常,直至死亡。经过调查,罪魁祸首是当地化工厂向海洋中排放的汞,这些汞富集在鱼体内,并被当地人所食用和吸收,最终致病。这种病被以发生地的名字命名,称为水俣病。直至今日,水俣病一直被公认为是世界上最重要的环境污染灾害事件之一[1]

今天的中国同样处于一个经济飞速发展,环境污染问题严重的时期,我们会不会也受到水俣病的威胁?鱼的汞超标能说明水污染情况严重吗?我们还可不可以吃鱼?如果吃鱼,又该怎样保护自己呢?多了解点关于汞在鱼体内富集的知识,或许能给我们一些启示。

鱼汞哪里来?

水体中的汞是怎么进入鱼体内的?

这个要从食物链说起。众所周知,各种生物都在食物链中都处于不同的营养级,“螳螂捕蝉,黄雀在后”就是一个鲜活的例子。同样,在水生生态系统中,浮游植物-草食鱼类-肉食鱼类也构成了一个食物链。在这个食物链中,不仅物质、能量逐级传递,生物体内的污染物也是逐级传递的。由于高营养级生物以低营养级生物为食,难降解的污染物就从低营养级生物进入到高营养级的生物体内,并且逐渐积累,最终导致高营养级生物体内的污染物浓度远超低营养级生物体内的浓度。这个过程称为“生物放大”(Biomagnification)[2]

汞(尤其是甲基汞)是典型的可经历生物放大作用的化合物。美国威斯康星湖的观测[3]发现,水中有机质、浮游植物、浮游动物、小型鱼类的甲基汞浓度分别是水体中的甲基汞浓度的23、34、53和485倍,可见甲基汞浓度随着营养级是逐渐提高的。而且,甲基汞占总汞的比例分别为11%、18%、57%和95%,也是呈现提高的趋势,这说明甲基汞是汞沿食物链传递的主要形态。同时,需要说明的是,甲基汞是汞对生物体有毒害的主要形态。人类是食物链的最高营养级生物。所以,人体内的甲基汞较鱼类更易达到较高浓度。

环境中的汞是食物链汞富集的源泉

那么,有哪些因素影响汞在食物链的传递和富集呢?

环境中的汞是食物链中汞的主要来源。尤其是在我国,一些省份(如贵州、山西、浙江、广西等)自然的汞背景浓度就相对高[4],必然导致水生生态系统的汞含量偏高[5],甚至并不低于污染地区(千岛湖恰是这样一个例子)。而较新的一项研究发现,大气沉降的甲基汞并不长期在水体中停留,而是优先通过食物的形式进入到鱼体内[6]。这一发现对于偏远地区食物链汞富集的研究有重要意义,污染地区排放的甲基汞直接经过大气传输和沉降过程后就可能直接进入食物链,并增大生态系统安全的风险。所以,即使是污染并不严重的地区,食物链中的汞浓度仍可能保持比较高的水平。

当然,在污染地区,污染排放源的作用同样重要。例如,上世纪80年代初,松花江流域的主要汞排放源吉林化工厂增添了汞处理设备后,松花江中鱼的甲基汞含量从0.5 毫克/千克下降到0.1 毫克/千克 [7]。这也是我国目前逐渐开始收紧汞排放标准的主要原因。

水生生态系统类型、鱼的年龄和营养级也是重要影响因素

河流、水库、海洋,这些水体中的鱼汞含量也不尽相同。通常认为不同水体中鱼汞浓度顺序为:海鱼>湖鱼>河鱼[8]。有数据显示,海洋中鲨鱼、箭鱼、金枪鱼的汞含量(0.93-2.7 毫克/千克)高于陆地水生生态系统中的肉食性鱼类(0.006-0.062 毫克/千克)[9]。同时,鱼在生态系统中的营养级也会影响其体内的汞浓度。比如在海洋中,处于较高营养级的鲨鱼是公认汞含量较高的鱼类[9],从这个角度看,以鱼翅含汞高为名义宣传拒吃鱼翅是有道理的。

此外,较为公认的是,鱼的年龄(长度)也会影响鱼汞含量。对西南大西洋中箭鱼的总汞含量研究发现,体重大于100千克的鱼体内总汞浓度达到0.94 毫克/千克,而小于100千克的鱼体内平均汞浓度只有0.53 毫克/千克[10]。陆地水生生态系统的研究也发现,鱼体内总汞或甲基汞浓度往往与鱼的年龄和长度呈现显著的正相关关系[3][11]。也就是说,越大的鱼、生长时间越长的鱼,其体内的汞浓度越高,从食用者的角度看,则对健康的风险越大。

水体水质的影响

关于水质对于鱼吸收汞的影响,目前已经有很多的研究。水中溶解性有机物(DOC)的浓度往往与鱼体内汞呈现显著正相关的关系[3][11]。一方面,这是因为DOC可以螯合无机汞,使其悬浮在水中,而鱼类主要通过进食的方式摄取汞,悬浮在水中的汞更易被鱼类摄取;另一方面,DOC可以促进无机汞向甲基汞的转化,从而使汞更利于被鱼类吸收。因此生物量丰富的水体中鱼类对汞的吸收效率更高。而水的pH值也与鱼体内的汞有显著相关的关系,其主要通过调节DOC对汞的螯合作用控制鱼对汞的吸收。

此外,湖泊面积、丰水期浸没面积、土壤和底泥特征等也都可能影响鱼体内的汞含量,这里就不再做详细说明。

小结:

总之,环境中的汞进入到鱼体内经历了一个复杂的过程,其间诸多影响因素都会影响鱼汞浓度。尽管汞污染排放是导致鱼体内汞浓度升高的原因之一,但我们不能简单地认为鱼汞浓度超标就是汞污染的结果。

我国的鱼汞现状

那么,在我国,鱼体内的汞含量到底处于什么水平呢?

从目前已发表的数据看,对于陆地水生生态系统,我国鱼汞含量呈现北高南低的趋势[8][12],这可能与我国北方相对高的汞排放量有关。除山西、浙江、河北等少数鱼样品的汞浓度超过国内标准(0.3 mg/kg)和国际标准(0.2 mg/kg, 世界卫生组织)外,我国大多数河鱼汞含量均未超标[8]。而对于海洋生态系统,南方海鱼汞含量要高于北方,且海鱼浓度(0.09-0.36 毫克/千克)普遍高于河鱼(大部分样品小于0.1 毫克/千克)[8]

说起我国鱼汞浓度,就不得不提一些污染地区。比如,贵州万山矿区河流鱼体内汞浓度为0.06-0.68 毫克/千克,比我国的平均水平高一个数量级[13]。同样,污染较严重的东北第二松花江流域鱼体内的汞浓度最高值可以达到0.66 毫克/千克[14],说明该地区的汞污染并没有完全消除。

在我国食鱼是否会对人体健康产生影响?

如前所述,因为我国的鱼汞含量大体上低于国内和国际标准,所以在我国食鱼的健康风险并不大。同时需要说明的是,食品安全标准设定的时候,考虑了每人每天的鱼摄入量,而在我国,鱼汞含量高的地区往往不是长期食鱼的地区,因此鱼汞的实际危害要比想象得小。以前面提到的汞污染较为严重的贵州万山矿区为例[15],该地区居民每天食鱼平均摄入的甲基汞仅为73 纳克,比食用稻米摄入的甲基汞(5600 纳克)低两个数量级。稻米摄入甲基汞占当地居民摄入的全部甲基汞的96%,说明仅从汞摄入的角度看,鱼对健康的影响并不比稻米风险更大。当然,即使是在这种情况下,万山矿区也只有34%的人日摄入甲基汞的量超过了美国EPA的标准。

毛发和血液中的汞含量通常可以用来指示人体的汞含量水平。尽管此前的微博引用文献说明我国千岛湖鱼汞含量水平相对较高(0.01-2.2 毫克/千克),但却忽视了论文[5]中给出的头发汞含量的数据——千岛湖周边以鱼作为主要食物的妇女头发汞含量只有0.76 毫克/千克(干重),远低于WHO的标准(50 毫克/千克)。这说明我国鱼汞对人体健康的影响并不大。

此外,人体内的汞含量也不是一成不变的。美国一项令人振奋的医学调查发现,停止食用含汞高食物(鱼)后8个月内,妇女和儿童血液及毛发中的汞含量下降了一个数量级[16],说明在不持续食用高汞食物的情况下,人体对于汞的毒害还是有一定的自我保护或者自我调节能力的。

面对鱼汞污染,我们该怎样保护自己?

汞污染是一个很大的问题,需要多方面协作系统解决。尤其是在我国,除了工业污染外,有些地区(如贵州)自身就具有比较高的背景浓度,这就需要我们学会如何保护自己。那么,我们能做什么呢?

  1. 最关键的一点是增加食物的多样性,不偏食。不同食物中汞的含量不同。不偏食不只是保证“营养均衡”,而且可以保证汞及其他污染物有足够的时间排出体外。尤其是南方或者沿海以鱼为主要食物的人群,应尤其注意多吃蔬菜等汞含量较少的食物。
  2. 在食鱼时,最好避开海鱼,这样可以减少汞的摄入。尽量多食用草鱼等以植物为食的鱼类,少食用鲶鱼、鲨鱼等肉食性鱼类。
  3. 一点小小的建议:不要为了“猎奇”去捕食珍贵的野外鱼类。没有人类活动的影响,一些偏远地区(如西藏)水体中的鱼类往往具有比较长的鱼龄,其汞含量可能比池塘养殖的鱼还要高。

小结:

在我国,鱼体内的汞尚不是威胁人体健康的主要指标。我们需要警惕,但并不必过分担忧或者恐慌。养成健康的饮食习惯,比为了“健康”而挑食对身体更有益。何况,您的选择不仅对您的身体有好处,还可能为自然水体生态保护贡献一份力量呢。

 

本文着重讨论的是汞在鱼体内富集的知识,以及我国目前的鱼汞现状。关于“千岛湖的野生鱼汞含量超标”微博存在的具体谬误,请参考果壳问答中的回答与讨论: 千岛湖的野生鱼汞含量超标是什么导致的?

 

参考资料:

[1] 刘培桐, 薛纪渝, 王华东. 环境学概论(第2版). 北京: 高等教育出版社.
[2] 王晓蓉. 环境化学. 南京:南京大学出版社. 306
[3] (1, 2, 3) Watras C.J., Back R.C., Halvorsen S., et al. Bioaccumulation of mercury in pelagic freshwater food webs. The science of the total environment, 1998, 219: 183-208.
[4] 中国环境监测总站. 中国土壤元素背景值. 北京:中国环境科学出版社.
[5] (1, 2) Fang T., Aronson K.J., Campbell L.M. Freshwater fish- consumption relations with total hair mercury and selenium among women in Eastern China. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2012, 62: 323-332.
[6] Harris R.C., Rudd J.W.M., Amyot M., et al. Whole-ecosystem study shows rapid fish-mercury response to changes in mercury deposition. PNAS, 2007, 104(42):16586-16591.
[7] Feng X. Mercury Pollution in China – An Overview. In Dynamics of mercury pollution on regional and global scales: atmospheric precesses and human exposures around the world. Springer, 657-678.
[8] (1, 2, 3, 4) Zhang L., Wong M.H. Environmental mercury contamination in China: Sources and impacets. Environment International, 2007, 33: 108-121.
[9] Penedo de Pinho A., Guimaraes J.R.D., Martins A.S., et al. Total mercury in muscle tissue of five shark species from Brazilian offshore waters: effects of feeding habit, sex, and length. Environmental Research (A), 2002, 89: 250-258.
[10] Mendez E., Giudice H., Pereira A., et al. Total mercury content - Fish weight relationship in swordfish (Xiphias gladius) caught in the Southwest Atlantic Ocean. Journal of Food Composition Annal, 2001, 14: 453-460.
[11] (1, 2) Belger L, Forsberg B.R. Factors controlling Hg levels in two predatory fish species in the Negro river basin, Brazilian Amazon. Science of the Total Environment, 2006, 367: 451-459.
[12] Zhou H.Y., Wong M.H. Mercury accumulation in freshwater fish with emphasis on the dietary influence. Water Research, 2000, 34: 4234-4242.
[13] Qiu G., Feng X., Wang X., et al. Mercury distribution and speciation in water and fish from abandoned Hg mines in Wanshan, Guizhou province, China. Science of the Total Environment, 2009, 407: 5162-5168.
[14] 张磊, 王起超, 邵志国. 第二松花江鱼及蚌汞含量现状及演变规律. 生态环境, 2005, 14: 190-194.
[15] Zhang H., Feng X., Larssen T., et al. In inland China, rice, rather than fish, is the major pathway for methylmercury exposure. Environmental Health Perspectives, 2010, 118: 1183-1188.
[16] Hightower J.M., Moore D. Mercury levels in high-end consumers of fish. Environmental Health Perspectives, 2003, 111: 604-608.
 

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The End

发布于2012-09-03, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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