兰州大学研究人员在贸易与物流食品中污染物溯源和安全评估方面取得新进展

在全球化经济一体化的背景下，食品贸易和物流在促进食品资源在全球或地区范围内的合理配置，满足人类食品多样化需求的同时，也带来了新的食品安全问题。一个地区或国家生产的食品若被有毒污染物污染,其出口贸易或物流可使其他地区、国家乃至全球的消费者蒙受食源性危害。随着食品贸易和物流的迅速发展和消费者对健康食品日益增长的需求，消费食品的来源及其安全性已成为广泛关注的问题。然而，传统的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和物流的迅猛发展。近年来，随着互联网信息技术和大数据技术平台的发展，区块链技术逐渐应用于食品安全溯源。但是，该技术很少能提供食品中的污染和安全信息。将区块链食品溯源系统获取的食品生产源地和食品中污染物源地溯源技术相结合，有可能为追溯食品中污染物及相关健康风险的来源提供新思路和方法。

基于此，兰州大学资源环境学院、甘肃省环境污染预警与控制重点实验室环境污染模拟课题组分析了在国内某大型超市购买的一批生鲜水产品中的有毒污染物，检验了其中新鲜带鱼中短链氯化石蜡（SCCP）浓度，基于国内某大型超市销售带鱼的区块链溯源信息（图1a），追溯了其产地（东南沿海某地区）；采用课题组建立的SCCP排放清单，利用耦合多介质交换的大气迁移模型和海洋食物网模型，结合我国东部沿海带鱼空间捕捞量数据，模拟了东南沿海某地区带鱼中的SCCP浓度水平（图1b），其结果与国内某大型超市销售带鱼中的SCCP浓度相吻合（图1c）；最后基于国内某大型超市食品区块链技术、全国国内某大型超市分布状况（图2a）、基于课题组构建的贸易引力模型计算的省际间带鱼贸易量（图2b）、以及各省不同人群带鱼消费量，成功地追溯和预测了国内某大型超市销售带鱼中SCCP的来源及对居民暴露风险的影响（图2c和2d）。该研究在国内外实现了利用数字模拟平台开展贸易和物流中食品污染物溯源和健康风险评估。

图1. 国内某大型超市中带鱼区块链溯源二维码（a）、我国海域带鱼中SCCPs空间分布（b），以及国内某大型超市购买的带鱼中SCCPs分析浓度和区块链溯源系统追踪的带鱼中SCCPs模拟浓度对比（c）。

图2. 全国国内某大型超市分布（a）、我国省际间带鱼贸易量（b）、国内某大型超市带鱼区块链追溯的SCCP暴露风险转移路径（c），以及我国各地居民消费带鱼导致的SCCP暴露量（d）。

该研究初步构建了国内外“贸易和物流食品溯源和安全评估数字模拟平台”，证实集成环境归趋模型、食物网模型和食品区块链溯源系统可以成功地用于生鲜食品中有毒污染物健康风险的溯源，也为贸易和物流食品中其他污染物模拟、健康风险评估和溯源提供了新的方法和思路。尤其在消费量大、分析检测成本高的食品中污染物水平预测与模拟、健康风险评估、溯源和食品安全管理等方面具有较大的优势。

此项研究成果以“Assessing safety of market-sold fresh fish: tracking fish origins and toxic chemical origins”为题，于近期在环境领域期刊《Environmental Science & Technology》在线发表。兰州大学资源环境学院研究生宋世杰为论文第一作者，黄韬副教授和马建民教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

本研究成果是资源环境学院环境污染模拟课题组在贸易-环境-气候关联研究中的一个新进展。近年来，课题组将环境污染数值模型与经济学中的投入产出、引力模型耦合，开展了我国西北资源和能源东输对西北地区大气污染和温室气体排放影响，以及国际国内贸易和物流食品中隐含污染物健康风险的深入研究，取得并发表了系列研究成果（如，Applied Energy, 2019; Nature Food, 2020; Environmental Science & Technology, 2021; iSceince, 2021; Environmental Science & Technology, 2022等）。课题组已成为国内外持久性有毒污染物数值模拟和排放清单研究的顶尖团队之一，近两年来应邀参与并主导了北极监测与评估委员会（AMAP）、联合国环保署斯德哥尔摩公约及欧洲经济理事会全球大气污染物迁移特别工作组（TF-HTAP，http://htap.org/spring-2022-meetings-of-the-task-force-on-hemispheric-transport-of-air-pollution-presentations/）关于气候变暖背景下全球森林燃烧有毒污染物排放和环境与政策影响评估。