蘇州市售大米鉛鎘污染程度的分析評價

姚 晶

(蘇州市吳中區(qū)糧油質(zhì)量監(jiān)測中心,江蘇蘇州 215101)

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蘇州市售大米鉛鎘污染程度的分析評價

姚 晶

(蘇州市吳中區(qū)糧油質(zhì)量監(jiān)測中心,江蘇蘇州 215101)

摘 要：為了解蘇州在售商品大米中Pb和Cd的污染情況,評價其經(jīng)大米攝入的健康風(fēng)險,本文從本地市場上隨機扦取152個大米樣品,采用微波消解-石墨爐原子吸收法對其中的Pb和Cd含量進行檢測,然后采用單項污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對其污染狀況和健康風(fēng)險進行分析評價。含量檢測結(jié)果顯示,所有批次樣品中Cd和Pb無一超標。污染程度和健康風(fēng)險評價結(jié)果顯示,2種重金屬元素的污染程度較輕,當?shù)鼐用裢ㄟ^食用大米實際攝入Pb和Cd的量均低于FAO/WHO推薦的每人每日的允許攝入量,不存在嚴重的健康風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：蘇州;大米;鉛鎘污染;風(fēng)險評價

文獻著錄格式:姚晶.蘇州市售大米鉛鎘污染程度的分析評價[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57 (4):514-517.

隨著湖南“鎘大米”事件的曝光,大米中重金屬元素的含量及其安全性問題受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。重金屬易于被水稻吸收并積累在水稻籽粒米中,以食物鏈的方式傳輸,對人類健康產(chǎn)生嚴重威脅,尤其當水稻被重金屬污染后,外觀無明顯的毒害現(xiàn)象。但稻米中重金屬含量超標,增加了稻米重金屬污染的隱蔽性和風(fēng)險度[1-2]。近幾年,大米中Pb,Cd,Hg,As等污染研究已均有報道。曾作為“魚米之鄉(xiāng)”的蘇州已成為大米的主銷區(qū),大米作為蘇州市民的主食,其質(zhì)量安全不容忽視。為進一步了解蘇州在售商品大米中Pb和Cd的污染情況,對這2種重金屬經(jīng)大米途徑攝入進行的健康風(fēng)險評價,本文從本地市場上隨機扦取152個大米樣品,并對其含量進行檢測分析,為大米中重金屬含量的監(jiān)管提供相關(guān)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1大米樣品的采集

按照隨機抽樣的原則從蘇州糧油批發(fā)交易市場、木瀆糧油市場、放心糧店連鎖店共30家商鋪隨機扦取152批次樣品,其中來源于江蘇省內(nèi)的樣品有100批次,省外樣品52批次。每份樣品采集數(shù)量為1 kg,放入4℃冰箱冷藏備用。

1.1.2主要儀器與試劑

原子吸收分光光度計(TAS990,普析通用);微波消解化學(xué)工作平臺(Topex,屹堯科技);萬分之一電子天平(上海衡器);粉碎機(嘉定糧油儀器);電熱恒溫干燥箱(上海一恒)。

鎘標準儲備液(1 000 μg·mL-1)和鉛標準儲備液(1 000 mg·L-1)均購于國家標準物質(zhì)研究中心;高純氬(質(zhì)量分數(shù)不小于99.99%);硝酸(GR,國藥集團)。所用容器使用前均用20%硝酸浸泡過夜,去離子水潤洗后烘干備用。

1.2方法

1.2.1樣品的前處理

每批次大米樣品經(jīng)充分混勻后取約50 g,經(jīng)粉碎機粉碎至粉末狀(過60目篩),置于密封樣品袋中,備用。

1.2.2樣品消解

采用微波消解法對大米樣品進行消解。準確稱量0.50 g粉碎樣品于聚四氟乙烯微波消解內(nèi)罐中,加入5.0 mL HNO3,搖勻后置于電加熱板上預(yù)消解120 min,當消解罐內(nèi)無明顯黃煙揮發(fā)時,密閉后放入微波消解儀中消解。消解程序為:120℃1 min; 150℃1 min; 180℃5 min。待消解程序運行結(jié)束后冷卻至室溫后,取出消解內(nèi)罐放于加熱板(150℃)上趕酸,待趕酸完成后,將消解液冷卻轉(zhuǎn)移并定容至10 mL容量瓶中待測。

1.2.3測定方法

Pb的測定方法參照GB/T 5009.12—2010《食品中鉛的測定》[3]中的石墨爐原子吸收光譜法; Cd的測定方法參照GB/T 5009.15—2010《食品中鎘的測定》[4]中的石墨爐原子吸收光譜法。測定結(jié)果為3次平行樣的均值。

1.2.4大米中Pb，Cd污染程度的評價方法

按照NY/T 398—2000《農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》[5]的要求,首先進行單項評價指數(shù)來評估食物中的重金屬污染程度。公式為:Pi= Ci/Si。Ci為食物中的重金屬濃度(mg·kg-1),Si為標準參考安全濃度(mg·kg-1),Pb,Cd標準參考安全濃度≤0.2 mg·kg-1; i為大米樣品種類{i =1,2,3,…}。Pi＜1表明未受污染,Pi＞1表明已受污染; Pi越大,表明受到的重金屬污染越嚴重。然后在單項污染指數(shù)法評價的基礎(chǔ)上,采用兼顧單元素污染指數(shù)平均值和最大值的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進行評價,其計算公式為:P =式中:Pi(max)為最大單項污染指數(shù); Pi為單項污染指數(shù)的平均值。當P≤0.7為安全,0.7＜P≤1.0為警戒線,1.0＜P≤2.0為輕度污染,2.0＜P≤3.0為中度污染,P＞3.0為重度污染。

1.2.5大米中Pb，Cd的暴露與健康風(fēng)險評價

根據(jù)本批次大米樣品中Pb,Cd含量的測定結(jié)果,對蘇州在售的商品大米中Pb,Cd健康風(fēng)險進行初步評價。采用如下公式進行計算[6]:

每日攝入某種重金屬的量/(μg·d-1) =大米中該重金屬的平均含量(μg·g-1)×大米的攝入量(g·d-1);

每周攝入量(TDI)占PTWI的百分比/% =每日攝入量×7/(PTWI值×BW)。

其中,TDI為1周內(nèi)的總攝入量(μg); PTWI為每周可耐受攝入量(μg·kg-1·bw-1); BW為人均體重(kg)。

2　結(jié)果與分析

2.1大米樣品中Pb，Cd含量

含量檢測結(jié)果如表1,2所示。在152個大米樣品中,所有樣品均有Pb元素檢出,檢出率為100.0%。含量最大值為0.19 mg·kg-1,最小值為0.01 mg·kg-1,平均值為0.08 mg·kg-1。最大值為最小值的13.5倍,變異系數(shù)為48.3%。有102批次有Cd元素檢出,檢出率為67.1%,其含量最大值為0.18 mg·kg-1,最小值為0.00 mg·kg-1,平均值為0.03 mg·kg-1,最大值為最小值的175 倍,變異系數(shù)為102.5%。152批次大米樣品中Pb,Cd的含量均符合GB 2715—2005《糧食衛(wèi)生標準》[7]和GB 26762—2012《糧食中的污染物限量》[8],合格率均為100.0%。

表1　大米中Pb，Cd的含量

表2　大米中Pb，Cd含量的變化范圍

圖1為Pb,Cd含量的樣品數(shù)量分布圖。從圖中可以看出,152個樣品的Pb元素含量呈現(xiàn)出正態(tài)分布,大部分集中在0.01～0.1 mg·kg-1; Cd元素含量則呈非正態(tài)分布,含量多為0.05 mg· kg-1以下。樣品的Pb的檢出率明顯高于Cd,其原因可能由于在原糧清理礱谷、谷糙分離過程中,不僅稻殼中含有Pb,而且籽粒經(jīng)鐵輥碾米機、色選機和拋光機加工時,因為機器內(nèi)壁成分中含有鉛,導(dǎo)致籽粒與機器內(nèi)壁撞擊和摩擦?xí)r機器內(nèi)壁表面磨損Pb夾雜到成品中,都有可能導(dǎo)致成品米中Pb的含量的增加[9]。

圖1　不同含量樣本的分布

2.2省內(nèi)外樣品中Pb，Cd含量

表3為不同來源樣品Pb、Cd含量的檢測結(jié)果。從樣品的來源統(tǒng)計,本批次樣品中有2/3來自省內(nèi),1/3來自省外,從含量分析結(jié)果看,省內(nèi)外大米的Pb,Cd的合格率均達到100.0%。從省內(nèi)外樣品中2種元素的含量進行比較分析可以看出,省內(nèi)外樣品的Pb,Cd含量相比并無顯著差異,但省內(nèi)樣品Cd含量的變異系數(shù)要明顯大于省外樣本,這說明省內(nèi)大米中的Cd含量分布相對不均。

表3　省內(nèi)外大米樣品中Pb，Cd的含量

2.3大米樣品中Pb，Cd污染程度評價

2.3.1單項污染評價

表4為樣品的Pb,Cd單項污染評價表。由表可知,152個大米樣品合格率均為100.0%,所以Pb,Cd的單項污染指數(shù)均≤1。對Pb的單項污染指數(shù)分析表明,一級產(chǎn)品為132批次,占總數(shù)的86.8%;二級產(chǎn)品為20批次,占13.2%;近1/6的樣品中Pb殘留量較多,說明大米存在少量的Pb殘留污染。對Cd的單項污染指數(shù)分析表明,一級產(chǎn)品為147批次,占總數(shù)的96.7%,二級產(chǎn)品為5批次,占3.3%,表明樣品中Cd的殘留量總體較少,污染較輕。

表4　樣品中Pb，Cd的單項污染評價

2.3.2綜合評價

從表5可以看出,蘇州市售大米中處于安全級別的樣品占99.3%,安全-警戒線級別的樣品占0.7%,輕度污染、中度污染及重度污染的樣品為0.0%。這一結(jié)果表明,目前蘇州市售大米中Pb,Cd污染的情況較少,總體屬于安全水平但仍需維持現(xiàn)有的監(jiān)管力度,以免不合格大米流入市場。

表5　大米樣品中Pb，Cd污染程度的綜合評價

2.4蘇州市售大米中Pb，Cd的健康風(fēng)險評價

FAO/WHO暫定的Pb,Cd的PTWI分別為25 和7 μg·kg-1·bw-1[6],本批次樣品大米中Pb,Cd的平均含量分別為0.077和0.032 mg·kg-1(表6),根據(jù)2014年江蘇省疾控中心發(fā)布的《江蘇居民營養(yǎng)與健康狀況追蹤研究》中相關(guān)數(shù)據(jù),江蘇省人均每日谷物消費量為427.7 g,人均體重為61.5 kg[10]。根據(jù)相關(guān)飲食習(xí)慣,稻谷是蘇州地區(qū)最主要的消費谷物,若以消費谷物全部為大米進行計算,蘇州市民通過食用大米這一途徑人均每周攝入的Pb,Cd的量分別為230.530 3和95.804 8 μg,分別占PWTI的15.0%和22.3%,說明通過大米攝入Pb,Cd的量遠低于FAO/WHO制定的可耐受量,對人體健康的風(fēng)險處于較低水平。在居民膳食攝入過程中,除了食用大米外,還需要食用水果、蔬菜、肉類和蛋類等其他食物,服用各種藥物及使用各類化妝品等也會攝入一定量的Pb,Cd。因此,要進一步評估蘇州居民通過膳食攝入的Pb,Cd是否超過FAO/WHO的推薦量,是否對人體健康存在較大風(fēng)險,還需綜合其他攝入途徑中的相應(yīng)重金屬元素含量進行綜合評價,進行詳證和研究。

表6　當?shù)鼐用衩咳諗z入Pb，Cd的含量分析

3　小結(jié)

本文對蘇州在售商品大米中Pb,Cd的含量進行測定,并對來源于省內(nèi)大米的含量進行比較分析,結(jié)果顯示,152批次樣品中Pb,Cd的含量均符合國標要求,合格率為100.0%;省內(nèi)外樣品的Pb,Cd的含量并無顯著差異,但省內(nèi)樣品Cd含量的變異系數(shù)要明顯大于省外樣品。根據(jù)樣品的檢測結(jié)果,首次對蘇州在售的商品大米中Pb,Cd的污染程度和健康風(fēng)險進行了初步評價。研究結(jié)果表明,蘇州市商品大米中Pb的污染程度略高于Cd,2種重金屬的污染情況較樂觀,對人體健康的風(fēng)險處于較低水平,但仍需要加強檢測和監(jiān)督力度,確保沒有超標大米流入市場。

參考文獻:

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[7]糧食衛(wèi)生標準:GB 2715—2005,[S].2005.

[8]糧食中的污染物限量:GB 26762—2012[S].2012.

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[10]江蘇省疾病預(yù)防控制中心.江蘇居民營養(yǎng)與健康狀況追蹤研究[R].南京:江蘇省疾病預(yù)防控制中心,2014.

(責任編輯：張瑞麟)

中圖分類號：S511

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017(2016)04-0514-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160420

收稿日期:2015-12-30

作者簡介:姚 晶(1987—),男,江蘇宜興人,工程師,從事食品質(zhì)量與安全研究工作,E-mail:yaojing05@sina.com。