江西省市售茶葉中稀土元素暴露風(fēng)險評估

王艷敏，周鴻，劉源，游興勇，熊麗

(江西省疾病預(yù)防控制中心 江西省食源性疾病診斷溯源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌330029)

江西省是產(chǎn)茶大省，2016年江西省茶葉總產(chǎn)量為5.8萬噸，茶產(chǎn)業(yè)已成為江西省農(nóng)產(chǎn)品通過綠色食品認(rèn)證企業(yè)和產(chǎn)品數(shù)最多的產(chǎn)業(yè)[1]。稀土是化學(xué)元素周期表中鑭系元素—鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，以及與鑭系的15個元素密切相關(guān)的元素—釔(Y)和鈧(Sc)共17種元素，稱為稀土元素[2]。近些年我國部分省市的稀土元素調(diào)查結(jié)果顯示，茶葉中稀土元素含量較高，其安全性越來越引起社會的廣泛關(guān)注[3]。為了解江西省市售茶葉中稀土元素水平及其對居民可能引起的健康風(fēng)險，本研究擬對江西省市售茶葉中中稀土元素進(jìn)行分析，并進(jìn)行暴露量的風(fēng)險評價。

1 材料與方法

1.1 樣品采集 在江西省11家設(shè)區(qū)市采集居民日常消費(fèi)量大的茶葉(包括綠茶、紅茶、烏龍茶等)137份。以當(dāng)?shù)赜写硇缘拇笮统小⑥r(nóng)貿(mào)市場、副食品店、批發(fā)市場為主。

1.2 儀器與試劑 Agilent 7700電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(帶八級桿碰撞反應(yīng)池，美國安捷倫公司)；Millipore-Q超純水機(jī)(美國密理博公司)；Valcan42全自動消解儀 (加拿大QUESTRON公司)；MS304S電子天平(梅特勒-托利多公司)。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：16種稀土元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 (編號GNM-M16181-2013，100μg/ml)；銦、錸、銠內(nèi)標(biāo)溶液(編號 GNM-M03024-2013，10μg/ml)，均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心。生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：菠菜 (GBW10015)和茶葉(GBW10016)均購自地球物理地球化學(xué)勘查研究所。硝酸(優(yōu)級純，德國Meker公司)；過氧化氫溶液(優(yōu)級純，國藥集團(tuán))。

1.3 方法

1.3.1 儀器條件 ICP-MS條件：等離子體模式：HMI；射頻功率：1550W；等離子體氣：15.0L/min；輔助氣：0.9L/min；載氣：1.05L/min；采樣深度：8.0mm；霧化室溫度：2℃；樣品提升時間：40s；數(shù)據(jù)重復(fù)次數(shù)：3 次；積分時間：0.3s。

1.3.2 樣品檢測與質(zhì)量控制 茶葉樣品經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎，混勻備用。稱取制備好的樣品0.20g～1.00g于聚四氟乙烯消解罐中，加入6ml硝酸和2ml過氧化氫，于石墨消解儀100℃消解5～6h，升溫至140℃消解14h，若為棕色繼續(xù)加酸消解，直至消化液呈無色，加少量超純水于180℃加熱趕酸至0.5ml～1.0ml，消解罐取出放冷，用少量超純水洗滌消解罐 2～3次，定容至10ml待測。同法做試劑空白試驗(yàn)。

茶葉中稀土元素的含量依據(jù)GB 5009.94～2012進(jìn)行檢測[4]，同時開展質(zhì)量控制工作，平行樣測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差＜10%，各稀土元素回收率測定結(jié)果范圍91.0%～103.5%，每批樣品處理與檢測均帶國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(茶葉和菠菜)，在線引入內(nèi)標(biāo)溶液進(jìn)行校正。

1.4 稀土元素暴露評估 采用宋雁等[3]推薦的簡單分布模型(確定性評估)的方法，計算每個個體每天每公斤體重稀土元素的暴露量，計算公式為：

式中：EXP為某個體每天每公斤體重稀土元素的暴露量μg/kg BW;F為某個體每天邊銷茶的消費(fèi)量，g;C為邊銷茶中稀土元素的平均含量，mg/kg;W為某個體的體重，kg。居民食物消費(fèi)數(shù)據(jù)來源，參考李筱薇[5]報道的2007年南方一區(qū)和江西省居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查數(shù)據(jù)。

1.5 健康指導(dǎo)值的確定 目前國際權(quán)威機(jī)構(gòu)尚未制定膳食稀土元素暴露的健康指導(dǎo)值，本研究采用朱為方等[6]基于稀土礦區(qū)和非礦區(qū)人群流行病學(xué)研究數(shù)據(jù)提出的稀土元素的每日允許攝入量(ADI值)59 μg/kg BW作為健康指導(dǎo)值，進(jìn)行暴露風(fēng)險評估。

2 結(jié)果

2.1 方法準(zhǔn)確性評價 為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，分別平行稱取國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)菠菜和茶葉6次，按1.3.3中的方法進(jìn)行前處理后測定其中的稀土元素，結(jié)果表明茶葉和菠菜中16種稀土元素的測定值均在證書標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，見表1。

表1 稀土元素的準(zhǔn)確性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(n=6)

2.2 市售茶葉中稀土元素含量 137份市售茶葉中稀土元素的檢出率為100%，稀土元素含量均數(shù)范圍是 0.01～0.85mg/kg，平均含量為 2.64mg/kg，中位數(shù)為1.70mg/kg。16種稀土元素中，鈰、鑭、釔、釹的平均含量相對較高， 分別為 0.85、0.53、0.49、0.34 mg/kg，這4種稀土元素的含量占總稀土元素含量的83.7%(以元素計)。見表2。

2.3 市售茶葉稀土元素暴露量 江西省居民通過飲用市售茶葉攝入稀土元素的平均每日暴露量為0.636 μg/kg BW。高消費(fèi)量人群的稀土元素每日暴露量(暴露量的P95)為1.813μg/kg BW。在16種稀土元素中，鈰、鑭、釔、釹的消費(fèi)人群平均每日暴露量相對較高分別為 0.204、0.128、0.118、0.082μg/kg BW，這4種稀土元素暴露量占總稀土元素暴露量的83.9%。見表3。

3 討論

江西省的稀土資源居全國前列，同時也是茶葉種植大省，研究表明，茶葉中稀土元素含量與茶樹葉片的生長期有密切的關(guān)系，生長期越長，葉片越枯黃，其稀土元素的含量越高[7]。還可能與茶葉種植過程中濫用含稀土的植物生長激素肥料或噴施后未到有效的間隔期采摘以及制茶機(jī)械的合金中含有稀土有關(guān)[8]。

表2 江西省市售茶葉中稀土元素含量(n=137)

表3 江西省居民每日市售茶葉稀土元素暴露量

本文對目前江西省市售茶葉中稀土元素的污染水平做了檢測并對其做了暴露評估，結(jié)果顯示，市售茶葉消費(fèi)人群的稀土元素每日平均暴露量為0.636μg/kg BW(以元素計)，低于總稀土元素的ADI(59μg/kg BW)，僅占ADI的1.08%。高消費(fèi)人群(P95)稀土元素每日暴露量為1.813 μg/kg BW，僅占ADI的2.24%。 表明目前江西省居民的茶葉中稀土元素攝入對人群健康造成的風(fēng)險處于可接受水平，健康風(fēng)險較低。該結(jié)果與宋雁等[3]對我國邊銷茶中稀土元素含量水平調(diào)查及成年消費(fèi)人群的暴露風(fēng)險評估的結(jié)果一致，且平均含量相對較高的四種稀土元素也是鈰、鑭、釔、釹。在本研究中，鈰、鑭、釔、釹四種稀土元素占總稀土元素暴露量的83.9%，這與4種稀土元素的含量相對較高(占總稀土元素含量的83.7%)有關(guān)。結(jié)合暴露量的占比及在稀土元素中的含量權(quán)重，宋雁等[3]提出“如果在16種稀土元素毒理學(xué)資料不充分的情況下，可以考慮用鈰、鑭、釔、釹這4種稀土元素來代替總稀土元素進(jìn)行風(fēng)險評估”。

稀土元素與微量元素不同并非生物體必需元素，稀土元素可能較微量元素更易進(jìn)入胎兒，王瓏[9]、董瑤佳等[10]分別對3360例孕婦血液、九江地區(qū)840例兒童微量元素開展了檢測分析，表明無論孕婦還是兒童均存在不同程度微量元素缺乏問題，是否與本地稀土元素的含量較高從而影響微量元素的吸收有關(guān)，需做進(jìn)一步深入研究。

目前對茶葉中稀土元素的限量標(biāo)準(zhǔn)一直存在爭議，2017年9月 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量GB2762-2017》正式實(shí)施，認(rèn)為目前稀土元素的膳食暴露量不會對健康構(gòu)成潛在危害，取消植物性食品中稀土限量要求，稀土限量去留之爭漸漸塵埃落定。但是，毒理學(xué)試驗(yàn)也證明一定劑量下的稀土元素可能具有遺傳毒性、生殖發(fā)育毒性、慢性毒性、神經(jīng)毒性、內(nèi)分泌干擾作用、免疫毒性等作用[11]，人體也可能通過空氣、皮膚和吸入等其他途徑暴露稀土元素。食品生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)仍然需要就茶葉種植、加工原料采購、驗(yàn)收、產(chǎn)品檢驗(yàn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)制定并實(shí)施必要的稀土控制措施，使食品中稀土污染物的含量達(dá)到最低水平，從而最大程度維護(hù)消費(fèi)者健康利益。