烏魯木齊市售面粉鉛、鎘含量分析及居民復合暴露風險評估

趙多勇，楊蓮，王成，張紅艷，肖英，王賢，華震宇，帕爾哈提·克依木

（新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所/農業部農產品質量安全風險評估實驗室（烏魯木齊）/新疆農產品質量安全實驗室，新疆烏魯木齊830091）

烏魯木齊市售面粉鉛、鎘含量分析及居民復合暴露風險評估

趙多勇，楊蓮，王成*，張紅艷，肖英，王賢，華震宇，帕爾哈提·克依木

（新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所/農業部農產品質量安全風險評估實驗室（烏魯木齊）/新疆農產品質量安全實驗室，新疆烏魯木齊830091）

明確烏魯木齊市市售主要品牌面粉的重金屬鉛、鎘含量，評估居民膳食鉛、鎘復合暴露風險。以烏魯木齊市市售的天山、金西域、帥奇、倉麥園四種品牌小麥面粉為研究對象，2013年共采集70份面粉樣品，用微波消解-原子吸收法測定鉛、鎘元素含量；用目標危害系數（THQ）法評估其食用安全性，以及居民鉛、鎘復合暴露健康風險。四種品牌面粉鉛、鎘含量均未超過《食品安全國家標準-食品中污染物限量》規定的限量標準；由THQ法計算得到成人和兒童經小麥面粉攝入鉛、鎘復合暴露風險均小于1（THQ成人＝0.182，THQ兒童＝0.231）。從食用安全性來說，烏魯木齊市市售面粉是安全的。烏魯木齊市兒童鉛、鎘復合暴露風險略高于成人，成人和兒童經小麥面粉攝入鉛、鎘復合暴露風險均在可接受的水平。

小麥面粉；鉛；鎘；烏魯木齊；暴露評估

鉛和鎘為人體非必需元素，世界衛生組織國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer，IARC，WHO）于1987年將鉛定為2B類致癌物，1993年將鎘定為1A類致癌物［1］。膳食途徑是人體鉛、鎘暴露的重要途徑［2-4］。近年來，稻米“鎘超標”引起了公眾的廣泛關注。如2013年5月，據新聞媒體報道，廣州市售大米近四成鎘含量超過國家相關限量標準［5］。鉛、鎘復合暴露對人體健康造成的健康風險已成為當今值得重點研究的公共安全問題之一。面粉是新疆自治區居民加工馕、面條的主要食物原料，研究小麥面粉鉛、鎘污染水平及其居民經膳食暴露帶來的健康風險對控制消費者鉛、鎘復合暴露風險具有重要意義。目標危害系數（Target Hazard Quentient，THQ）法是美國環境保護局（USEPA）于2000年建立的一種評價人群健康風險的方法［2，6］。目前，國際上已有應用此法進行健康風險評估的報道［6-11］。鄭娜等研究了葫蘆島鋅冶煉廠周邊居民膳食鉛、鎘復合暴露風險，表明該區域居民攝入鉛的THQ大于1，健康風險在不可接受的水平［6］。Zhuang等研究發現廣東大寶山礦區種植的稻谷和蔬菜鉛含量均超過了FAO/WHO的限量標準，該區域居民鉛膳食暴露風險THQ鉛為1.43-1.99，存在較大的膳食暴露風險［2］。本研究以新疆維吾爾自治區首府城市—烏魯木齊市為研究區域，重點分析市售面粉中鉛、鎘污染水平，評估該區域居民膳食鉛、鎘復合暴露風險，以期為消費者提供膳食指導。明確烏魯木齊市市售主要品牌面粉鉛、鎘殘留水平；評估面粉的食用安全性及居民的膳食鉛、鎘復合暴露風險，為管理部門制定風險控制措施提供依據。

1材料與方法

1.1烏魯木齊市概況

烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區首府，全疆政治、經濟、文化中心，也是第二座亞歐大陸橋中國西部橋頭堡和我國向西開放的重要門戶。地處亞歐大陸中心，天山山脈中段北麓，準噶爾盆地南緣。烏魯木齊市常住人口為300多萬，有少數民族49個，主食以小麥面粉為主。

1.2樣品采集

面粉樣品采自于2013年。每個季度采集1次，在烏魯木齊市主城區共采集小麥面粉樣品70個（天山面粉21個、金西域23個、帥奇16個、倉麥園10個），每個樣品抽取5 kg～10 kg，同一品牌不重復抽取同一批次，并詳細記錄生產日期及批次，樣品批次覆蓋2013年全年，采樣點分布于烏魯木齊各大超市，采樣點分布圖見圖1。

圖1　烏魯木齊市面粉采樣點分布圖Fig.1Distribution of flour sampling sites in Urumqi

1.3儀器與設備

試劑：硝酸（優級純）。

設備：BS124S萬分之一天平：德國賽多利斯；Mars240/50型微波消解儀：美國CEM公司；900Z石墨爐原子吸收光譜儀：美國PE公司；Milli-Q超純水儀：美國。

1.4鉛、鎘含量測定方法

小麥面粉樣品采用Mars240/50型微波消解儀進行消解。稱樣量為0.5000g，酸體系為8mLHNO3（65%）；采用逐步升溫的方式消解，消解溫度為180℃；待消解完畢后，趕酸至1 mL左右，用超純水（18.2 MΩ）定容后待測。

面粉中鉛、鎘元素含量使用原子吸收石墨爐法測定。樣品在測定過程中，使用國家標準物質中心的小麥粉（GBW08503b）標準物質作為質控樣，進行質量控制。為保證測定結果的可靠性，樣品在測定過程中，每測定10個樣品，測定1次鉛、鎘元素標準物質。

1.5膳食消費量調查

根據烏魯木齊市居民的膳食習慣，以24 h-膳食回顧法，結合食物頻率問卷法對烏魯木齊市居民小麥面粉攝入量進行調查。分別在2013年（每個季度各一次）隨機調查60戶，其中，包括14歲以下兒童和成人各60名。按照食物頻率調查表調查過去一年中面粉攝入的頻率和數量等，并折算為標準人日，得到面粉消費量，即成人和兒童小麥面粉攝入率分別為400、300 g/d。

1.6健康風險評價

烏魯木齊市居民膳食鉛、鎘復合暴露風險用THQ計算，即：

式中：HQ是假定吸收劑量等于攝入劑量，以測定的人體攝入劑量與參考劑量的比值為評價標準。如果HQ＞1，即暴露于此劑量下的人群的健康風險達到了不可接受的程度，應當采取適當的風險管理措施；如果HQ<1，即暴露于此劑量下的人群其健康風險是可以接受的。具體計算方法［6-8］如下：

式中：EF為人群暴露頻率，（365 d/a）；ED為暴露區間（70 a），通常等于人的平均壽命［11］；FIR為食品攝入率，（g/d）（成人和兒童小麥面粉攝入率分別為400 g/d和300 g/d）；C為小麥面粉中的鉛、鎘含量，（mg/kg）；RFD為參考劑量（mg/kg/d）；WAB為人體的平均體重（成人體重55.9 kg，兒童體重32.7 kg）；TA為非致癌性暴露的平均時間（365 d/a×暴露年數）（USEPA，2000）。目前，USEPA推薦的鉛、鎘參考劑量分別為4 μg/kg/d和1 μg/kg/d。

2結果與分析

2.1面粉鉛、鎘含量

烏魯木齊市市售面粉鉛、鎘含量見表1。

表1　烏魯木齊市市售小麥面粉中鉛、鎘元素含量及超標率（N=70）Table 1Cd concentrations of wheat flour in Urumqi market andexceeding rate（N=70）

其中，鉛的檢出率為11%，鎘的檢出率為100%。與《食品安全國家標準-食品中污染物限量》［12］中規定的食品中污染物限量相比，烏魯木齊市市售面粉樣品鉛、鎘合格率為100%。

2.2烏魯木齊市居民鉛、鎘攝入復合暴露風險評估

烏魯木齊市居民由面粉攝入導致的鉛、鎘攝入量多少與面粉攝入量及面粉中鉛、鎘含量有關。通過計算烏魯木齊市居民不同人群面粉鉛、鎘攝入率，成人面粉鉛、鎘攝入率高于兒童（表2）。由不同人群鉛、鎘暴露評估結果（以小麥面粉中鉛、鎘P95含量計算）可知，兒童鉛、鎘暴露P95風險（HQPb=0.041、HQCd=0.19）高于成人（HQPb=0.032、HQCd=0.15），特別是兒童鉛、鎘暴露風險明顯高于成人；若以2013年市場上采集的面粉來評估烏魯木齊市居民鉛、鎘暴露風險，烏魯木齊市居民經面粉攝入導致的鉛、鎘暴露風險均在可接受的水平。

表2　烏魯木齊市居民鉛、鎘攝入量估計及THQ值Table 2Estimated dietary intake of Pb and Cd via consumption of wheat flour of local inhabitants and THQ value

因烏魯木齊市小麥面粉鉛、鎘的P95含量分別為0.018 mg/kg、0.021 mg/kg，由該含量值計算得到烏魯木齊市居民不同人群鉛、鎘復合暴露風險，成人經小麥面粉攝入導致的鉛、鎘復合暴露風險在可接受的水平（THQ成人=0.182）；兒童經小麥面粉攝入導致的鉛、鎘復合暴露風險也在可接受的水平（THQ兒童=0.231），由圖2可知，兒童鉛、鎘復合暴露風險高于成人

3討論

3.1小麥面粉鉛、鎘含量

圖2　不同人群鉛、鎘復合暴露風險（THQ）Fig.2Co-exposure risk of Pb and Cd from different populations

普通人群可通過多種途徑暴露于多種介質中，前人研究結果表明，對于非職業暴露人群來說，膳食途徑是鉛、鎘暴露的主要途徑［2-4］。然而，在膳食途徑中，普通人群暴露風險還受到消費習慣、飲食差異等因素影響，因此，在本研究中，主要考慮了烏魯木齊市居民喜愛面食的因素，重點采集了烏魯木齊市市售的四種品牌的面粉。通過比較烏魯木齊市市售小麥面粉鉛、鎘含量與國家標準規定的最大允許限量，小麥面粉樣品鉛、鎘合格率均達到100%。從國家標準的角度來說，烏魯木齊市居民食用的小麥面粉鉛、鎘含量均符合安全食用的要求。

3.2受調查人群鉛、鎘攝入量分析

食物攝入量調查是一項較為復雜的工作，需要考慮的因素較多，如調查方法、年調查次數、季節因素、抽樣量、受調查人群的文化素質差異等因素［13-15］。本研究僅考慮了24 h-膳食回顧法和食物頻率調查問卷法，分別針對2013年烏魯木齊市居民不同人群進行膳食調查。烏魯木齊市居民主要以小麥面粉為主食，獲得的小麥消費量數據與中國統計年鑒-2008年各地區城市居民家庭平均每人主要糧食消費量比較接近。鉛、鎘攝入量僅從2013年市場采集的樣品僅僅代表了烏魯木齊市居民該時間段內的鉛、鎘攝入量，如果要做更全面評估，應至少采集3年以上的樣品，且均應代表每個季度。

3.3暴露評估不確定性分析

由復合暴露評估結果可知，僅由小麥面粉作為食品攝入的鉛、鎘復合暴露風險在可接受的范圍內。然而，在進行鉛、鎘攝入量估計時，本研究僅考慮了烏魯木齊市的主食小麥面粉，由于烏魯木齊市居民主食除了小麥面粉以外，還應該包括大米、蔬菜等其他食物，因此，僅從膳食途徑鉛、鎘復合暴露風險來說，本評估結果比較保守；實際上，若考慮蔬菜等食物攝入和呼吸暴露等其他暴露途徑，則其風險會比本研究中估計的風險略高一些。此外，本研究依據面粉P95含量計算了THQ值，從面粉攝入率的角度來說，本評估結果相對高估了烏市居民的鉛、鎘復合暴露風險。

實際上，兒童屬于特殊群體，接觸玩具、土壤、戶外活動等均會增加其鉛、鎘暴露風險［16-18］。本文未對空氣暴露、接觸、飲水等途徑的暴露風險作出估計，也未考慮其他有害重金屬的協同作用，其暴露途徑和介質相對單一。因此，本暴露評估結果只是局部的、不全面的，也是相對保守的。

4結論

1）在烏魯木齊市市售的70份小麥面粉樣品中，鉛、鎘含量合格率均為100%。

2）若以2013年采集的70份小麥面粉中鉛、鎘P95含量計算，烏魯木齊市居民成人和兒童經小麥面粉鉛攝入復合暴露風險在可接受范圍（THQ鉛<1.0），成人和兒童鎘暴露風險在可接受的水平（THQ鎘<1.0）；兒童經小麥面粉鉛、鎘攝入復合暴露風險（THQ兒童= 0.231）大于成人（THQ成人=0.182）。

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Dietary Exposure Assessment and Analyze of Total Lead，Cadmium in Wheat Flour from Urumqi Market

ZHAO Duo-yong，YANG Lian，WANG Cheng*，ZHANG Hong-yan，XIAO Ying，WANG Xian，HUA Zhen-yu，Paerhati Keyimu
（Institute of Quality Standards&Testing Technology for Agro-Products，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-Products（Urumqi），Ministry of Agriculture，Xinjiang laboratory of agro-products quality and safety，Urumqi 830091，Xinjiang，China）

In order to explore the level of Pb and Cd contamination in wheat flour in Urumqi city，the health risk of local residents via dietary Pb and Cd exposure were assessed.Take four brands of wheat flour in Urumqi city as research objects，such as Tianshan，Jinxiyu，Shuaiqi，Cangmaiyuan.A total of 70 wheat flour samples were collected.Pb and Cd concentrations were measured by microwave digestion atomic absorption spectrometry.The edible safety of wheat flour and dietary exposure risk of local residents were assessed by Target Hazard Quentient（THQ）.The concentration of Pb and Cd in the wheat flour samples were all not exceeded maximum permissible levels（GB2762-2012）.The THQ of Pb estimated merely for wheat was 0.182 and 0.231 for adults and children，respectively.The wheat flour in Urumqi were safe to some extent.The health risk exposure to Pb and Cd of local inhabitants via consumption of wheat flour could be accepted.The health risk for children was greater than adults.

wheat flour；lead；cadmium；Urumqi；exposure assessment

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.12.031

2015-03-31

新疆農科院青年科技基金項目（xjnkq2013037）；中國博士后科學基金面上項目（2014M562484）；自治區青年博士科技人才培養項目（2013721010）

趙多勇（1980—），男（漢），副研究員，博士，研究方向：農產品質量與食物安全。

王成（1971—），男（漢），研究員，碩士，研究方向：農產品質量安全與檢測技術研究。