必威官网首页 学者揭示全球海鱼贸易中隐含的有毒化学品人群暴露风险转移

日期:2020-05-29 阅读: 来源: 关键词:

近日,甘肃省环境污染预警与控制重点实验室、必威官网首页 资源环境学院环境模拟课题组揭示了全球海鱼贸易中隐含的多氯联苯(PCB)人群暴露风险转移。该研究在国内外首次从出口食品的生产地和源头模拟评估了有毒污染物的环境和出口食品的污染水平,实现了全球大尺度、大规模食品安全评估,为全球和地区间进出口食品安全和风险评估提供了一个新的思路和方法。

PCBs属于和二恶英、滴滴涕等化合物一类的持久性有机污染物,具有生殖毒性、致畸性和致癌性。由于PCB的脂溶性和憎水性,不宜在环境中降解,因此能够在鱼等生物体脂肪中大量富集和生物放大,给人类健康带来危害。

在全球化和经济一体化的今天,全球和区域(国家)食品贸易和物流的迅速增长使人们餐桌上的食品日益丰富,但也给食品安全和检测带来了不断增长的压力和新的挑战。传统的进出口食品安全检验采用的小样本、随机抽样和实验室检测分析已难以适应当前国内外食品贸易的迅猛发展。

为应对这一挑战,环境模拟课题组将一个自己构建的有机污染物多介质传输和交换模式与水生食物网模型耦合,利用UNComtrade提供的全球150多个国家的海鱼进出口数据和加拿大不列颠哥伦比亚大学SeaAround Us提供的全球7属、38种海鱼的高空间分辨率(全球海洋0.5o×0.5o经纬网格)年捕获量,模拟了PCB从其污染源排放后,通过大气迁移、沉降、地-气和海-气交换进入全球海洋水体,进而通过海水-藻类交换和海水-底泥交换污染海洋环境的过程,最后利用水生食物网模型模拟了PCB通过低营养级水生生物(底恓生物、浮游生物等)向高营养级(经济鱼类)的串级输送和放大,获得了全球海鱼捕捞和贸易中所有海鱼中的PCB含量,并评估了人群通过食用全球贸易中的污染海鱼导致的PCB暴露。研究结果表明,北欧、美国和东北亚地区由于历史上较高的PCB排放,导致这些地区沿海PCB污染较严重,海鱼中PCB浓度明显高于其他地区。这些国家由于进口其他国家污染较轻的海鱼,而导致本国居民PCB暴露量下降。相反地,其他地区由于进口北欧、美国和东北亚污染较严重的海鱼,导致本国居民PCB暴露量增加(图1)。特别是历史上PCB使用量最高的西欧,分别贡献了非洲84%、东欧73%和中亚48%的成年人海鱼摄入导致的PCB暴露(图2),该结果也部分回答了曾经困惑科研人员的非洲PCB环境浓度很低,但非洲妇女乳汁中PCB浓度异乎寻常高的问题,揭示其原因可能是食用从欧洲进口的被PCB污染的海鱼所致。研究结果还发现中国成年海鱼消费者的PCB暴露有61%来自于本国海域捕捞的海鱼,39%来自于进口海鱼,其中的20%是从PCB污染最严重的西欧进口的。

过去20年来人工养殖海鱼的规模不断扩大,例如全球海鱼贸易中90%的三文鱼来自于人工养殖。由于人工养殖海鱼体内的脂含量明显高于野生海鱼,更易导致体内PCB等有机污染物的富集放大。人工养殖三文鱼的PCB污染主要来自于饲料和海水养殖环境,不依赖于水生食物网,课题组选取了占全球92%人工养殖大西洋三文鱼的挪威、智利、英国和加拿大,模拟了不同鱼饲料和养殖海域对各国养殖三文鱼的PCB富集影响,发现英国的人工养殖三文鱼体内PCB含量最高,智利最低,并且都远高于野生三文鱼体内浓度,这些结果均与采样分析结果相符。因此,选择低污染鱼饲料原料或研发鱼饲料中污染物去除技术是降低摄入人工养殖三文鱼导致健康风险的关键。

图1.考虑与不考虑全球海鱼贸易时各国人均PCB日摄入量(EDI, estimated daily intake, ng/kg b.w./d)。(a)考虑贸易时各国EDI;(b)考虑贸易时各地区EDI及各种海鱼的贡献;(c)不考虑贸易时各国EDI;(d)海鱼贸易对各国EDI的贡献。

图2. 全球海鱼贸易导致的各国人均PCB EDI净流出(a)以及各国海鱼贸易中隐含的EDI传输通道(b)。

长期以来,关于有毒污染物摄食暴露风险的研究热点之一主要集中在其经人类活动排放进入大气和海洋环境后如何经长距离跨境(区域)传输和沉降进入受体区域的人类食物网。而食品贸易带来的污染物转移及人群暴露风险几乎没有被关注。课题组的研究明确指出,食品贸易提供了另外一条有毒污染物在国家或地区之间迁移的途径。与经大气和海洋长距离迁移不同,食品贸易引起的有毒污染物传输来自生产侧到消费侧的转移。受污染的食品从生产地区到消费地区的贸易流动,是一条比大气和海洋传输更加直接有效的传输路径。

此项研究成果以“Human exposure to polychlorinated biphenyls embodied in global fish trade”为题,于5月11日在Nature子刊Nature Food上在线发表。必威官网首页 资源环境学院黄韬副教授为论文第一作者,马建民教授为通讯作者。Nature Food为此文发表了编者按并邀请加拿大皇家科学院院士Derek Muir教授针对该论文撰写了题为“Toxic chemical exposure from global fish trade”的评论,同期发表在Nature Food。该研究得到了国家重点研发计划,国家自然科学基金项目的资助。

新闻背景

到2050年,世界面临着维持地球健康和100亿人口的前所未有的挑战。食品生产、加工、分销和消费领域的许多科学学科的研究已经建立并且不断发展——食品界现在需要高质量的联合思考全球粮食挑战及其解决方案的主题资源。

基于此,Nature出版集团2019年推出的新子刊Nature Food,旨在发表关于食品主题的顶级原创研究、评论、评论和意见,自然科学、应用和社会科学中与食品相关的研究。为研究人员和政策制定者提供了关于优化和保护未来食品系统的广泛证据和专家论述。

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    编辑: 韩晶晶
    责任编辑: 许文艳

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