吉林省9種山野菜中重金屬污染風(fēng)險評估

張振都，張奇，鄭妍婕，孟繁磊，王井園，魏春雁*

1. 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室（長春）（長春 130033）；2. 松原市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心（松原 138000）

隨著生活水平提高，人們的飲食觀念逐漸從溫飽型向營養(yǎng)健康型轉(zhuǎn)變，近年來山野菜逐漸受到青睞。山野菜營養(yǎng)成分豐富，氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、纖維素含量顯著高于日常食用蔬菜[1-3]，對高血壓、冠心病、糖尿病、癌癥等多種疾病有很好的預(yù)防和治療效果[4-5]，亦菜亦藥，越來越多被大眾食用。據(jù)統(tǒng)計，2016年中國、俄羅斯和美國的山野菜加工量分別達(dá)125萬，130萬和68.2萬 t[6]。吉林省東部主要為山地和丘陵，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，雨熱同季，水資源充沛，東部山區(qū)的山野菜、菌類、藥材等野生食用植物資源豐富[7]，且近年來吉林省優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展特色生態(tài)農(nóng)業(yè)，其中山野菜種植規(guī)模不斷增加[8-9]。

野生山野菜易受大氣、土壤等周邊自然環(huán)境影響，重金屬含量容易超標(biāo)[10]，可通過食物鏈富集對人體造成嚴(yán)重危害。張睿[11]對南京地區(qū)4種野菜重金屬含量進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天然野菜重金屬含量明顯高于栽培野菜，且超出限量標(biāo)準(zhǔn)。孫曉慧等[12]對黔產(chǎn)5種野菜重金屬含量進(jìn)行測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)灰菜、水芹、馬齒莧中Cd、Hg、Pb含量超標(biāo)。因此，山野菜中重金屬質(zhì)量安全問題不可忽視。通過對吉林省9種山野菜中Cr、Cd、As、Hg、Pb含量進(jìn)行污染狀況評估，旨為保障山野菜質(zhì)量安全提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

山野菜樣品采集區(qū)域位于吉林省中東部地區(qū)，分別在長春市、吉林市、通化市、白山市及延邊州5個市（州）共采集刺五加、刺嫩芽、蕨菜、蒲公英、柳葉蒿、薺菜、苣荬菜、大葉芹、小根蒜9種山野菜樣品共121份，詳見表1。

表1 采集山野菜樣品的品種及數(shù)量

1.2 樣品制備及檢測

山野菜樣品采集后用去離子水洗凈晾干，取可食部分勻漿，儲于潔凈塑料瓶中，密封，放入4 ℃冰箱冷藏備用。樣品中Cr、As、Cd、Hg、Pb含量測定參照GB 5009.268—2016《食品國家安全標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》，采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定。

1.3 評價方法

1.3.1 單因子污染指數(shù)法

山野菜中單項重金屬污染程度采用單因子污染指數(shù)法進(jìn)行評價。

式中：Pi為重金屬污染物i元素的單因子污染指數(shù)；Ci為重金屬污染物i元素的實測濃度，mg/kg；Si為重金屬污染物i元素的限量值，參考GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》；Pi≤0.7，表示安全；0.7＜Pi≤1.0，表示達(dá)到警戒線；1.0＜Pi≤2.0，表示輕度污染；2.0＜Pi≤3.0，表示中度污染；Pi＞3.0，表示重度污染。

1.3.2 內(nèi)梅羅指數(shù)法

山野菜中多種重金屬綜合污染程度采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進(jìn)行評價。

式中：Pn為山野菜中重金屬綜合污染指數(shù)；Piave為單因子污染指數(shù)的平均值；Pimax為單因子污染指數(shù)的最大值。Pn≤0.7，表示安全；0.7＜Pn≤1.0，表示達(dá)到警戒線；1.0＜Pn≤2.0，表示輕度污染；2.0＜Pn≤3.0，表示中度污染；Pn＞3.0，表示重度污染。

1.3.3 目標(biāo)危害指數(shù)法

山野菜對暴露人群健康風(fēng)險評價方法采用美國國家環(huán)保局（US EPA）提出的目標(biāo)危害指數(shù)法（THQ）。單項重金屬目標(biāo)危害指數(shù)（σTHQi）與綜合重金屬目標(biāo)危害指數(shù)（σTTHQ）。

式中：Ci為山野菜中重金屬i元素的實測濃度，mg/kg；mIR為日蔬菜攝入量，取值0.3 kg/d；tEF為暴露頻率，取值365 d/a；tED為持續(xù)暴露時間，取值70 a；tAT為平均作用時間，取值tED×365 d；mBW為平均體重，取值56.8 kg；cRfDi為重金屬i元素的暴露參考劑量，Cr、As、Cd、Hg、Pb分別取值0.003，0.000 3，0.001，0.000 3和0.003 5 mg/（kg·d）[13-15]。σTHQ＜1說明暴露人群沒有健康風(fēng)險，σTHQ≥1說明暴露人群存在健康風(fēng)險，σTHQ越大，暴露人群健康風(fēng)險越大。

2 結(jié)果與分析

2.1 山野菜中5種重金屬總體檢出情況

121份山野菜中5種重金屬總體檢出情況見圖1。5種重金屬檢出率均高于85%，其中Cr、As和Cd檢出率最高，均為100%，Hg為92.56%，Pb最低，為85.12%；Cd、Cr和Pb存在超出限量值狀況，超標(biāo)率分別為8.26%，2.48%和2.48%，而As和Hg均未超標(biāo)；Cr、Cd和Pb檢出最大值分別為0.782，0.396和0.575mg/kg，是限量值的1.56，1.98和1.92倍，As和Hg檢出最大值分別為0.412和0.008 mg/kg，是限量值的82%和80%；121份山野菜中Cr、As、Cd、Hg和Pb含量低于限量值50%的樣品占比分別為80.99%，97.52%，79.34%，95.87%和91.74%，其平均值均在在限量值50%以下。9種山野菜中Cd、Cr和Pb存在一定程度的污染，5種重金屬污染程度大小順序為Cd＞Cr＞Pb＞As＞Hg。

圖1 山野菜中5種重金屬檢出情況

2.2 不同山野菜的重金屬污染程度評價

9種山野菜中5種重金屬的單因子污染指數(shù)及內(nèi)梅羅指數(shù)見表2。從單因子污染指數(shù)看，25%野生苣荬菜、13.33%野生小根蒜中Cr處于輕度污染水平，7.69%野生刺五加、50%野生蕨菜、40%野生柳葉蒿、12.5%野生薺菜、6.67%野生小根蒜中Cd處于輕度污染水平，20%野生小根蒜中Pb處于輕度污染水平。28.57%野生蒲公英、12.5%野生薺菜、25%野生苣荬菜、26.67%野生小根蒜、33.33%栽培苣荬菜中Cr處于警戒線水平，10%野生刺嫩芽、6.67%野生小根蒜中As處于警戒線水平，10%野生柳葉蒿、16.67%野生大葉芹中Cd處于警戒線水平，25%野生苣荬菜、5.88%栽培蒲公英中Pb處于警戒線水平。野生山野菜中Cd、Cr、Pb存在輕度污染狀況，As、Hg污染程度較安全，5種重金屬污染程度大小順序為Cd＞Cr＞Pb＞As＞Hg。栽培山野菜5種重金屬污染均較安全，其中Cr、Pb污染程度略高于As、Cd和Hg。

從內(nèi)梅羅指數(shù)看，野生刺嫩芽、野生大葉芹處于安全水平，野生蕨菜、野生蒲公英、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜處于警戒線水平，野生刺五加、野生小根蒜處于輕度污染水平，9種野生山野菜中5種重金屬綜合污染程度大小順序為野生刺五加＞野生小根蒜＞野生苣荬菜＞野生蕨菜、野生柳葉蒿＞野生薺菜＞野生蒲公英＞野生大葉芹＞野生刺嫩芽；7種栽培山野菜均處于安全水平，5種重金屬綜合污染程度大小順序為栽培蒲公英＞栽培苣荬菜＞栽培薺菜＞栽培柳葉蒿＞栽培大葉芹＞栽培刺嫩芽＞栽培小根蒜。野生山野菜中5種重金屬內(nèi)梅羅指數(shù)比栽培山野菜高20.34%～1 240%，說明野生山野菜中5種重金屬綜合污染程度更高。

表2 不同山野菜的重金屬污染指數(shù)

接表2

2.3 山野菜中重金屬健康風(fēng)險評估

9種山野菜中5種重金屬目標(biāo)危害指數(shù)見表3。從單項重金屬目標(biāo)危害指數(shù)看，野生及栽培山野菜中5種重金屬單項目標(biāo)危害指數(shù)均小于1，暴露人群沒有健康風(fēng)險，但是，野生及栽培山野菜中Cr、As、Cd單項目標(biāo)危害指數(shù)顯著大于Hg、Pb，說明其對暴露人群健康風(fēng)險更高。

從綜合目標(biāo)危害指數(shù)看，栽培山野菜σTTHQ＜1，野生刺嫩芽、野生蒲公英、野生大葉芹σTTHQ＜1，暴露人群沒有健康風(fēng)險。野生刺五加、野生蕨菜、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜、野生小根蒜σTTHQ＞1，暴露人群存在健康風(fēng)險。9種野生山野菜對暴露人群健康風(fēng)險危害大小順序為野生柳葉蒿＞野生苣荬菜＞野生小根蒜＞野生薺菜＞野生蕨菜＞野生刺五加＞野生蒲公英＞野生大葉芹＞野生刺嫩芽。7種栽培山野菜對暴露人群健康風(fēng)險危害大小順序為栽培薺菜＞栽培苣荬菜＞栽培柳葉蒿＞栽培大葉芹＞栽培蒲公英＞栽培刺嫩芽＞栽培小根蒜。野生山野菜中5種重金屬綜合目標(biāo)危害指數(shù)比栽培山野菜高17.33%～225%，說明野生山野菜中5種重金屬對暴露人群健康危害風(fēng)險更高。

表3 不同山野菜的重金屬目標(biāo)危害指數(shù)

3 結(jié)論

121份山野菜樣品5種重金屬污染程度大小順序為Cd＞Cr＞Pb＞As＞Hg，其中Cd、Cr和Pb超標(biāo)率分別為8.26%，2.48%和2.48%，存在一定程度污染。野生山野菜中Cd、Cr和Pb存在輕度污染狀況，As和Hg污染程度較安全，污染程度大小順序為Cd＞Cr＞Pb＞As＞Hg；栽培山野菜5種重金屬污染均較安全，其中Cr、Pb污染程度略高于As、Cd和Hg。野生山野菜中5種重金屬內(nèi)梅羅指數(shù)比栽培山野菜高20.34%～1 240%，其綜合污染程度更高。

野生蕨菜、野生蒲公英、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜5種重金屬綜合污染程度處于警戒線水平，野生刺五加、野生小根蒜處于輕度污染水平，且野生山野菜5種重金屬綜合污染程度顯著大于栽培山野菜。野生刺五加、野生蕨菜、野生柳葉蒿、野生薺菜、野生苣荬菜、野生小根蒜綜合目標(biāo)危害指數(shù)均大于1，對暴露人群存在健康風(fēng)險。野生及栽培山野菜中Cr、As、Cd對暴露人群健康危害風(fēng)險顯著高于Hg、Pb。野生山野菜中5種重金屬綜合目標(biāo)危害指數(shù)比栽培山野菜高17.33%～225%，其對暴露人群健康危害風(fēng)險更高。