广西某市大米中镉和铅的含量分析及膳食风险评估_黄艳桃.pdf

食品工业 2023 年第44卷第 4 期 328 营养安全广西某市大米中镉和铅的含量分析及膳食风险评估黄艳桃，唐琼，陈剑锋，范云燕，庞洁*南宁市疾病预防控制中心（广西南宁 530023）摘要检测广西某市20192022年大米中镉(Cd)、铅(Pb)含量水平,评估检出的这两种重金属对该市居民潜在的膳食风险。利用微波消解仪对采集的996份农户及市售大米进行处理,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定大米中Cd、Pb的含量,运用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行大米Cd、Pb超标评价,并采用目标危害系数(target hazard quotient/total target hazard quotient,THQ/TTHQ)法进行膳食风险评估。广西某市大米中的镉、铅总检出率分96.4%(960/996)和62.1%(619/996),总超标率分别为18.3%(182/996)和3.31%(33/996)。城区7、县区1、县区2、县区3大米中的Cd及Pb内梅罗综合污染指数均在0.7(警戒线)以上,Cd污染呈现县区高于城区情况。各地区不同人群的健康风险评估结果显示,18岁以上人群摄入大米Cd和Pb的TTHQ值均小于1,对617岁人群,摄入县区1、县区2、县区3大米Cd和Pb的TTHQ值超过1,说明这些县区存在膳食摄入风险,应引起重视。广西某市四个县区大米中Cd超标率较高,高于城区及全国Cd平均污染水平,处于警戒线等级,对617岁人群产生潜在不良健康影响,相关部门应加强监测,找出污染来源,控制和降低大米中的重金属污染风险。关键词大米;镉;铅;重金属;膳食风险评估Analysis of Cadmium and Lead and Dietary Risk Assessment of Rice in a City of GuangxiHUANG Yantao,TANG Qiong,CHEN Jianfeng,FAN Yunyan,PANG Jie*Nanning Center for Disease and Prevention(Nanning 530023)Abstract Detect the content of cadmium(Cd)and lead(Pb)in rice of the city of Guangxi in 2019 to 2022 year,and evaluate the dietary risk.The samples of 996 rice collected from farmers and market were digested by microwave digestion instrument.The contents of Cd and Pb in rice were determined simultaneously by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS).The metal pollution in rice was evaluated by single factor pollution index and Nemerow comprehensive pollution index,and the metal health risk was assessed by target hazard quotient/total target hazard quotient(THQ/TTHQ).The total detection rates of Cd and Pb in the city of Guangxi rice were 96.4%(960/996)and 62.1%(619/996),respectively.The total over-standard rates of two kinds of heavy metals were 18.3%(182/996)and 3.31%(33/996).The Nemerow comprehensive pollution index of Cd and Pb in rice in District 7,County 1,County 2 and County 3 was above 0.7,which was at the warning level.Cd pollution in counties was higher than that in urban areas.Health risk assessment results of different populations in different regions showed the TTHQ values of Cd and lead in rice for people over 18 years old were all less than 1.For people aged 6-17 years old,the TTHQ values of Cd and lead in rice in County 1,County 2 and County 3 were more than 1.This indicated that these counties had dietary intake risks,which should be paid attention.The over-standard rate of Cd in rice in four counties and districts of Guangxi City was high,which was higher than the national average level of Cd pollution,and was in the warning line level,which had potential adverse health effects on people aged 6-17 years.Relevant departments should strengthen monitoring,find out the source of pollution,control and reduce the risk of heavy metal pollution in rice.Keywords rice;cadmium;lead;heavy metals;dietary risk assessment*通信作者；基金项目：广西壮族自治区卫生健康委员会自筹科研项目（Z20200237）“民以食为天，食以安为先”，大米作为广西某市居民的主要膳食，在日常饮食中占据着非常重要的角色。大米的质量安全是居民重要的健康保障之一。近年来，国家加大了对大米中重金属污染情况的监测力度，调查显示各地均有不同程度的Cd、Pb超标情况，大米中重金属污染问题逐渐突出1-2。重金属（Cd、Pb）经大气、土壤、水质等环境因素进入到农作物中，并在农作物中富集，再通过食物链蓄积在人体里3，危害人民的健康。Cd对人体会产生致畸、致癌作用，被世界卫生组织列为类致癌物质4。重金属Pb具有神经毒素，严重影响儿童的智力及行为发育，造成不可逆性损伤5。水稻对重金属具有较强的富集作用6，因此大米是居民膳食中Cd、Pb等重金属摄入的主要来源7-8。随着广西某市工业化进程的加快，工业“三废”的排放、生活废物处理、过量使用农药与肥等人为活动因素导致了食品重金属污染加剧。张荣9报告指出镉污染主要集中在湖南、浙江、广西等南方地区。张静食品工业 2023 年第44卷第 4 期 329 营养安全等10在20132018年采集广西南宁市1528份市售及农户自产大米进行检测，结果指出广西南宁市本地自产大米普遍存在重金属污染，尤其大米镉污染较为严重，对人体健康存在慢性毒性侵害，需引起足够重视。因此，分析20192022年广西某市大米中Cd、Pb重金属含量并进行膳食风险评估，为监测提供数据支撑，具有重要的实际意义。1材料与方法1.1材料1.1.1样品来源20192022年按照国家食品污染和有害因素风险监测工作手册11中规定的采样技术要求，采集广西某市各城区及周边县区的农户、农贸市场、批发市场、超市和生产企业等散装和袋装大米，共计996份样品。大米样品经粉碎机研磨成粉状过筛，置于样品袋中密封保存备用。1.1.2主要试剂与仪器混合标准溶液（321 6862 013 100 g/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；内标溶液（110 g/mL，GSB 04-2826-201，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；硝酸（优级纯，CWM公司）；实验室一级水（18.25 Mcm-1）。iCAP Qc电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）仪（德国Thermoc）；MARS6微波消解仪器（美国CEM）；AG204电子分析天平（梅特勒-托利多仪器公司）；ECM EHD-24微波消解前处理加热器（北京东航科仪仪器有限公司）。1.2方法1.2.1样品处理称取0.5 g左右均匀试样置于微波消解管中，准确加入8 mL硝酸，用微波消解前处理加热器加热至100，预消化60 min后置于微波消解仪中，按优化好的程序进行消解样品。待消解管冷却后，在微波消解前处理加热器中于140 赶酸，待消解液剩余约1 mL，冷却后定容25.00 mL，同时做样品空白一起上机检测。1.2.2测定方法Cd、Pb的检测方法参照国家食品污染和有害因素风险监测工作手册11食品中多元素分析的标准操作程序电感耦合等离子体质谱法。Cd的方法检出限（LOD）为0.003 0 mg/kg，Pb的方法检出限（LOD）为0.004 0 mg/kg。依据GB 27622022食品安全国家标准 食品中污染物限量12中规定大米中Cd、Pb的限量值均为0.2 mg/kg。1.3评估方法1.3.1单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法来评估大米中的重金属污染程度13-15。单因子污染指数法按式（1）计算，内梅罗综合污染指数法按式（2）计算。Pi=（1）CiSiP综=（2）2 P平2+Pmax2式中：Pi为单因素污染指数；Ci为样品中重金属浓度，mg/kg；Si为污染物评价限量值，mg；P综为综合污染指数；P平为平均单项污染指数；Pmax为最大单项污染指数。表1单因子污染指数和内梅罗综合污染指数等级污染指数大小污染程度等级PiP综P0.7优良安全0.7P1安全警戒线1P2轻度污染轻度污染2P3中度污染中度污染P3重度污染重度污染1.3.2目标危害系数重金属对人体的危害是多种重金属综合作用的结果，故采用总目标危害系数（TTHQ）评价通过食用大米的Cd、Pb的复合膳食摄入风险。TTHQ是单一重金属膳食风险目标危害系数（THQ）的总和。它们的计算公式见表216-17。若THQ、TTHQ大于1，说明相关暴露人群有膳食摄入风险，值越大，风险越大。1.4数据处理目标危害系数公式相关系数参数取值参考文献THQ=EFEDFIRCRFDWABTA103 TTHQ=THQi ni=1EF为暴露频率,d/年365ED为暴露持久性FIR为广西地区大米日均消耗量,kg/d617岁男性和女性:0.207 8、0.185 118岁以上男性和女性:0.275 2、0.222 818C为检测大米中的重金属含量,mg/kgRFD为口服参考剂量,mg/(kgd)Cd取值0.001,Pb取值0.00419WAB为广西人群平均体重,kg617岁男性和女性:37.2和35.518岁以上男性和女性:61.3和53.018TA为非致癌平均暴露时间EFED表2目标危害系数的公式和相关参数食品工业 2023 年第44卷第 4 期 330 营养安全试验数据应用Microsoft Excel 2016和SPSS 22.0进行分析处理。依据WHO的推荐，对小于检