蘇州市售大米鉛鎘污染程度的分析評價

姚 晶

(蘇州市吳中區糧油質量監測中心,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

(蘇州市吳中區糧油質量監測中心,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,評價其經大米攝入的健康風險,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和內梅羅綜合指數法對其污染狀況和健康風險進行分析評價。含量檢測結果顯示,所有批次樣品中Cd和Pb無一超標。污染程度和健康風險評價結果顯示,2種重金屬元素的污染程度較輕,當地居民通過食用大米實際攝入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險。

關鍵詞：蘇州;大米;鉛鎘污染;風險評價

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].浙江農業科學,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外廣泛關注。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”的蘇州已成為大米的主銷區,大米作為蘇州市民的主食,其質量安全不容忽視。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種重金屬經大米途徑攝入進行的健康風險評價,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管提供相關依據。

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的樣品有100批次,省外樣品52批次。每份樣品采集數量為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研究中心;高純氬(質量分數不小于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

每批次大米樣品經充分混勻后取約50 g,經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罐中,加入5.0 mL HNO3,搖勻后置于電加熱板上預消解120 min,當消解罐內無明顯黃煙揮發時,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。待消解程序運行結束后冷卻至室溫后,取出消解內罐放于加熱板(150℃)上趕酸,待趕酸完成后,將消解液冷卻轉移并定容至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、畜、水產品污染監測技術規范》[5]的要求,首先進行單項評價指數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法評價的基礎上,采用兼顧單元素污染指數平均值和最大值的內梅羅綜合污染指數法進行評價,其計算公式為:P =式中:Pi(max)為最大單項污染指數; Pi為單項污染指數的平均值。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的暴露與健康風險評價

根據本批次大米樣品中Pb,Cd含量的測定結果,對蘇州在售的商品大米中Pb,Cd健康風險進行初步評價。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　結果與分析

2.1大米樣品中Pb，Cd含量

含量檢測結果如表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含量的樣品數量分布圖。從圖中可以看出,152個樣品的Pb元素含量呈現出正態分布,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,而且籽粒經鐵輥碾米機、色選機和拋光機加工時,因為機器內壁成分中含有鉛,導致籽粒與機器內壁撞擊和摩擦時機器內壁表面磨損Pb夾雜到成品中,都有可能導致成品米中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含量的檢測結果。從樣品的來源統計,本批次樣品中有2/3來自省內,1/3來自省外,從含量分析結果看,省內外大米的Pb,Cd的合格率均達到100.0%。從省內外樣品中2種元素的含量進行比較分析可以看出,省內外樣品的Pb,Cd含量相比并無顯著差異,但省內樣品Cd含量的變異系數要明顯大于省外樣本,這說明省內大米中的Cd含量分布相對不均。

表3　省內外大米樣品中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的單項污染指數均≤1。對Pb的單項污染指數分析表明,一級產品為132批次,占總數的86.8%;二級產品為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的單項污染指數分析表明,一級產品為147批次,占總數的96.7%,二級產品為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有的監管力度,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2014年江蘇省疾控中心發布的《江蘇居民營養與健康狀況追蹤研究》中相關數據,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]。根據相關飲食習慣,稻谷是蘇州地區最主要的消費谷物,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險,還需綜合其他攝入途徑中的相應重金屬元素含量進行綜合評價,進行詳證和研究。

表6　當地居民每日攝入Pb，Cd的含量分析

3　小結

本文對蘇州在售商品大米中Pb,Cd的含量進行測定,并對來源于省內大米的含量進行比較分析,結果顯示,152批次樣品中Pb,Cd的含量均符合國標要求,合格率為100.0%;省內外樣品的Pb,Cd的含量并無顯著差異,但省內樣品Cd含量的變異系數要明顯大于省外樣品。根據樣品的檢測結果,首次對蘇州在售的商品大米中Pb,Cd的污染程度和健康風險進行了初步評價。研究結果表明,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,對人體健康的風險處于較低水平,但仍需要加強檢測和監督力度,確保沒有超標大米流入市場。

參考文獻:

[1]申屠平平,羅進斌,陳高尚,等.大米重金屬污染的健康風險評價[J].浙江預防醫學,2014,26 (2):128-132.

[2]DAS A P,MISHRA S.Biodegradation of the metallic carcinogen hexavalent chromium Cr (VI) by an indigenously isolated bacterial strain[J].Journal of Carcinogenesis,2010,9 (9):6.

[3]食品中鉛的測定:GB/T 5009.12—2010[S].2010.

[4]食品中鎘的測定:GB/T:5009.15—2014[S].2014.

[5]NY/T 398—2000,農、畜、水產品污染監測技術規范[S].2000.

[6]李優琴,李榮林,石志琦.市售大米重金屬污染狀況及健康風險評價[J].江蘇農業學報,2008,24 (6):977-978.

[7]糧食衛生標準:GB 2715—2005,[S].2005.

[8]糧食中的污染物限量:GB 26762—2012[S].2012.

[9]翟愛華,張麗萍,王憲青,等.稻米加工過程中安全質量分析及控制[J].農產品加工學刊,2006 (1):60-61.

[10]江蘇省疾病預防控制中心.江蘇居民營養與健康狀況追蹤研究[R].南京:江蘇省疾病預防控制中心,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,從事食品質量與安全研究工作,E-mail:yaojing05@sina.com。