近年,福建海藻中不断被检出有害元素超标,导致部分海藻产品下架,影响了海藻加工、养殖业的发展和相关人员的就业。因此,研究海藻中有害元素无论是从食品安全的角度抑或是保障福建海藻产业的健康、良性发展都具有一定的实用价值。本文选择了福建主要食用海藻紫菜、海带和浒苔开展以下研究:(1)对海水、沉积物和海藻中有害元素进行调查,结果表明:福建各个海藻养殖区海水和沉积物中的有害元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As的含量差别较大,最高达10倍以上,不同海域海水和沉积物中有害元素含量变化没有明显规律;福建不同海域紫菜、海带和浒苔中有害元素的含量存在一定差异,其中以A1含量最高,海藻加工前后各种有害元素未出现明显变化,说明海藻加工过程未受到有害元素污染。(2)论文首次开展了海藻对有害元素的富集研究。采用双箱动力学模型和Logistic模型对紫菜、浒苔和海带中有害元素Cd、Pb和Al的富集规律进行了研究,结果发现紫菜对Cd、Pb和Al的富集及浒苔对Cd和Pb的富集作用均符合双箱动力学模型,回归模型达到极显著,且富集速率Ka均达到显著水平;浒苔中A1的富集规律符合Logistic回归,紫菜和浒苔对Al的富集作用比对Cd和Pb的富集作用强。海带生长过程中,前70 d有害元素Pb和Cd的含量总体上呈上升趋势,前期上升幅度较大;整个生长过程,Al的含量在111～401 mg·g-1之间,总体上呈波动式上升趋势。(3)对Al、As、Pb、Cd和Hg五种有害元素形态进行了研究。海藻中的砷主要以有机砷为主,大部分海藻中无机砷含量在1 mg·kg-1以下;Cd在三种海藻中的化学形态主要以氯化钠提取态Cd的形式存在,其含量占总Cd的比例为68.9%～81.7%;Pb的形态以氯化钠提取态为主,乙醇提取态和醋酸提取态次之;海藻中的总Al含量虽然很高,但大部分以难溶态Al的形态存在,占总Al的比例最高可达82.89%;不同地区、不同种类的海藻总Hg中甲基汞所占的比例都很小。(4)论文首次了开展了海藻中有害元素在动物中代谢及毒性研究。通过小鼠试验,对海藻中有害元素Al、Cd和Pb进行了短期富集代谢和蓄积性代谢研究,并利用荧光定量PCR技术分析了相关解毒基因的表达量,结果表明,海藻中有害元素对小鼠的体重、脏器指数以及有害元素富集影响相对试剂组较小,试剂组中促进有害元素外排作用基因(GST)及去除活性氧基因(CAT)表达量较高,GST、CAT两个基因表达量远高于海藻组,海藻组的MT与HSP70基因相对表达量比试剂组高,海藻中有害元素基本上未对机体产生影响。(5)首次研究了三种海藻中有害元素Pb、Cd、Al、As(无机砷)暴露评估,儿童的EDI最高,中老年次之,青壮年最低。不同年龄人群每天食用海藻的Pb摄入量占PTDI均在5%以下,不同年龄人群每天食用海藻的Al、Cd摄入量占PTDI 比例略高,儿童每日人均海藻Al暴露量最高。总体而言,福建海藻Pb、Cd、Al、As(无机砷)摄入量远远低于PTDI。最后,本文根据海藻生长海域污染情况、海藻的结构特点、海藻中有害元素的总体含量及形态分析、海藻对有害元素的富集、海藻中有害元素的毒性研究以及海藻中有害元素的暴露评估结果,提出了海藻标准中Pb、Cd、Al、As(无机砷)的建议限值。