《Food Control》:Persistent organic pollutants in selected Icelandic food matrices: a multimatrix screening approach
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北极地区冰岛本地食品中持久性有机污染物(POPs)的分布特征及风险分析,检测到鲨鱼肉和鱼肝中PBDEs和农药最高浓度分别达97 ng/g和13755 ng/g,超标食品需加强安全管控。脂溶性POPs在富含脂肪的食品基质(如鱼肝)中显著富集,凸显食物链生物放大效应。研究建议扩大监测范围至陆生食品,完善北极地区针对性污染防控体系。
玛丽亚·穆尔西亚-莫拉莱斯(María Murcia-Morales)|卡尔·卡尔松(Karl Karlsson)|凯文·巴罗(Kévin Barreau)|阿奈丝·韦尼索(Ana?s Venisseau)|托马斯·勒布伊(Thomas Le Bouill)|弗雷德里克·拉沃尔(Frederic Larvor)|布鲁诺·勒比泽克(Bruno Le Bizec)|高德·德维尔(Gaud Dervilly)
奥尼里斯(Oniris),法国国家农业食品与环境研究院(INRAE),LABERCA实验室,南特,44300
摘要
本研究探讨了冰岛本地食品中持久性有机污染物(POPs)的存在情况,研究对象包括野生和养殖鱼类、鱼类制品、陆地肉类、海鹦肉以及浆果。检测到的最高污染物浓度出现在鲨鱼和鱼肝中,多溴联苯醚(PBDEs)和农药的含量分别达到了97 ng/g(干重)和13755 ng/g(干重)。不同类型样本之间的污染物分布存在显著差异。尽管大多数检测到的浓度低于欧盟规定的最大残留限量,但鲨鱼和大西洋海鹦的部分污染物含量超过了监管标准,这表明除非采取适当的安全控制措施,否则这些产品可能不适合人类食用。在肝脏等富含脂肪的组织中,亲脂性化合物(如PBDEs、有机氯农药、多氯联苯(PCBs)、多氯二苯并二氧英(PCDD/Fs)的浓度较高,这与它们的生物累积特性相符。这些发现强调了监测高风险食品的必要性,并需要将污染物监测范围扩展到非海洋类的本地食品,尽管这些食品对北极地区居民的饮食至关重要,但往往被忽视。
引言
尽管当局和科学界为保护全球消费者做出了越来越多的努力,北极地区的居民仍通过饮食暴露于高浓度的污染物中。传统的北极饮食主要以海洋产品为主,包括鱼类及其制品,而这些食品已被多次发现含有最高的有机污染物水平(Abass等人,2022年;ANSES,2011年;Arrebola等人,2018年)。鱼片、鱼肝、鱼油、海洋哺乳动物和甲壳类动物等海洋食品可以生物累积高水平的持久性有机污染物(POPs),尤其是亲脂性化合物,如有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、多溴联苯(PBBs)、多氯二苯并二氧英(PCDD/Fs)和多溴联苯醚(PBDEs)。
由于近年来全球对这些物质的生产、使用和排放实施了相关法规和限制,水环境中的污染物水平在过去几十年里稳步下降(Lakhmanov等人,2020年;N?stbakken等人,2015年;Sturludottir等人,2014年)。然而,这种下降趋势似乎正在放缓,最近的研究显示某些化合物的浓度保持稳定甚至有所上升(Boitsov等人,2019年,2024年),这表明环境中的持久性和持续的二次排放可能导致高背景污染水平(Karl等人,2016年)。过去已有研究指出,食用鱼类可能带来多种污染物的暴露风险,例如多氯联苯(PCBs)和多氯二苯并二氧英(PCDD/Fs)(Struciński等人,2013年)、全氟和多氟烷基物质(PFAS)(Kowalczyk等人,2020年)等。因此,某些在北极地区捕获的鱼类甚至被禁止销售供人类食用,例如2011年丹麦对波罗的海鲑鱼和鲱鱼的禁令(丹麦食品、农业和渔业部,2011年)。其他旨在保护消费者的举措,如“北极红点鲑鱼分布项目”,采取了不同的方法,通过推广污染较低的替代品来替代高污染食品(Gautier等人,2016年)。尽管如此,许多已知含有极高污染物水平的食品仍在被消费,尤其是那些来自长寿物种或处于食物链顶端的生物的食品,因为这些生物体内的生物累积和生物放大效应更为明显(Corsolini等人,2016年;Molde等人,2013年;Rawn等人,2009年;Remili等人,2023年)。一个例子是传统上食用的发酵或腌制鲨鱼肉,这种冰岛传统菜肴主要在名为“torri”的冬季节日期间食用。发酵的格陵兰鲨鱼已不再是冰岛全年重要的蛋白质和能量来源,现在主要作为节日期间的季节性美食(1月底至2月)以及游客的美食(S. Jensen等人,2023年;Sk?ra等人,2015年)。然而,这种原材料要么来自当地渔民每个季节捕获的少量个体,要么作为商业拖网渔业的副渔获物获得,因此对该食品的污染物监测有限或没有系统地进行。这导致偶尔食用这种食品可能导致某些污染物(如汞)的暴露风险增加(Duftaksdóttir等人,2023年)。
然而,由于鱼类消费与污染物暴露之间的密切关联,大多数污染物监测研究几乎只关注海洋生物,而忽视了肉类、乳制品、水果或蔬菜等其他本地食品,尽管它们也是冰岛饮食的重要组成部分。这些食品在国家监测项目和科学文献中的代表性不足,阻碍了对冰岛居民实际饮食暴露情况的全面评估(Nalbandyan-Schwarz等人,2024年)。在这方面,一项在芬兰拉普兰进行的研究将浆果、蘑菇和肉类的消费与血液中某些OCPs和PCBs的水平联系起来,该研究考虑了除鱼类和海鲜之外的多种本地食品(Abass等人,2022年)。
北极地区的饮食模式并不统一,不同地区之间存在显著差异。在格陵兰、加拿大、阿拉斯加和俄罗斯东北部部分地区,传统饮食中大量摄入海洋哺乳动物和野生动物,这些食品与较高的污染物暴露水平有关(Deutch等人,2007年)。相比之下,在北极和其他亚北极地区的这些食品消费量要低得多,包括北欧国家(Robards & Reeves,2011年)。具体而言,冰岛的饮食特点是鱼类和羊肉的消费量较高,而海洋哺乳动物的摄入量非常有限。最近的全国性饮食调查显示,冰岛在北欧地区的水果、蔬菜和红肉消费量相对较低(北欧部长理事会,2024年)。这些差异表明,不能简单地将特定北极社区的饮食模式和污染物暴露情况推广到其他地区,因此针对不同地区的评估对于准确评估饮食习惯至关重要。
本研究旨在初步探讨冰岛本地食品中持久性有机污染物(PFAS、PBDEs、PBBs、OCPs、PCBs和PCDD/Fs)的存在情况,研究范围涵盖了多种食品来源和类别(陆地、海洋、动物性和植物性)。样本选择注重多样性,以便在有限的样本量中涵盖对冰岛消费者暴露评估最重要的本地食品。尽管由于气候原因,冰岛消费的许多食品是进口的,但本地食品仍然是传统饮食习惯和潜在污染物暴露的重要组成部分。因此,本研究中分析的食品要么是冰岛居民普遍消费的,如羊肉;要么由于预期的高污染物含量而具有较高的风险,如鲨鱼。特别关注鱼类及其制品,因为它们同时符合这两个标准。样本选择也是一项试点研究,旨在为即将开展的大规模监测提供信息和支持,以更全面地评估各种食品和北极地区的污染物暴露情况。
研究部分摘录
食品种类
本研究使用的样本于2024年秋季在冰岛采集,包括11种鱼类样本(野生鲑鱼、养殖鲑鱼、野生红点鲑鱼、养殖红点鲑鱼、鳕鱼片、比目鱼片、鲨鱼肉、鳕鱼肝、黑线鳕鱼肝、鳕鱼肝油、鲭鱼原油)、两种陆地肉类样本(羊肉、绵羊肉)、一种海鸟样本(海鹦肉,这种鸟类在陆地上繁殖但主要在海洋食物网中觅食)以及两种浆果样本(蓝莓、越橘)。
结果与讨论
本研究分析范围内的所有化合物均属于《斯德哥尔摩公约》中规定的持久性有机污染物(POPs),或者属于受公约监管的化学家族(例如PFAS,不仅分析了列为POPs的化合物,还分析了其他相关化合物)。其中一些目标化合物——如OCPs、PCBs、PCDD/Fs——被视为“遗留”污染物,早在《斯德哥尔摩公约》初版中就被纳入监管范围;而其他化合物……
结论与总体评论
本研究的结果揭示了冰岛本地食品中持久性有机污染物(POPs)的存在和分布情况。不同食品中的污染物浓度差异显著,其中鲨鱼肉和海洋油脂类食品(如鱼肝)中的污染物浓度最高。这些结果证实了亲脂性POPs在食物链中的生物累积现象,以及它们在脂肪组织中的优先积累特性。
作者贡献声明
托马斯·勒布伊(Thomas Le Bouill):撰写、审稿与编辑、调查。布鲁诺·勒比泽克(Bruno Le Bizec):撰写、审稿与编辑、概念构思。弗雷德里克·拉沃尔(Frederic Larvor):方法学、调查。高德·德维尔(Gaud Dervilly):撰写、审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。卡尔·卡尔松(Karl Karlsson):撰写、审稿与编辑、资源协调、概念构思。玛丽亚·穆尔西亚-莫拉莱斯(María Murcia-Morales):撰写初稿、数据可视化、调查。阿奈丝·韦尼索(Ana?s Venisseau):撰写、审稿与编辑、方法学、调查。凯文(Kévin):
未引用参考文献
Falandysz等人,2019年;丹麦食品、农业和渔业部,2011年;美国环境保护署,2025年。
利益冲突声明
? 作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益/个人关系:高德·德维尔(Gaud Dervilly)表示获得了欧盟的财政支持。如果还有其他作者,他们声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢与资助
本研究得到了欧盟“Horizon Europe”研究与创新计划的支持,项目编号为101135130(“ICEBERG:在气候变化背景下建立有效韧性和北极海洋污染控制治理的创新社区参与”)。然而,所表达的观点仅代表作者本人,并不一定反映欧盟的观点。欧盟或资助机构对此不承担任何责任。