成都平原地區蔬菜重金屬污染風險評估

楊 文，高 琴，王戀琪，鐘 攀，劉 納，吳亞姍，張 雨

(四川省農產品質量安全中心,四川 成都 610041)

蔬菜是城鄉居民餐桌上必不可少的食物之一，它為人體提供必需的多種維生素和礦物質等營養物質。近年來，隨著工業化和城鎮化的不斷發展，農業投入品、生活垃圾、工業三廢等的不合理使用和處置致使各種重金屬通過施肥、灌溉、降塵等途徑進入農田土壤和蔬菜表面。重金屬經過蔬菜的吸收富集后通過食物鏈進入人體，對人體健康產生嚴重威脅[1]。

四川是全國重要的蔬菜產區及“南菜北運”和冬春商品蔬菜生產基地，2018年，四川省蔬菜種植面積136.91萬hm2，產量4438萬t，居全國前列。不僅能滿足本省消費，還能通過外銷蔬菜有效調劑全國蔬菜市場供給。成都平原地區作為四川蔬菜重要的生產、流通和消費區域，2018年，其蔬菜產量占四川省總產量的1/3。蔬菜質量的優劣不僅直接關系到人體健康，也對四川省蔬菜的出口外銷產生影響。通過對成都平原地區的蔬菜重金屬污染情況開展風險評估，可以及時為調整監管工作重點、產業區域布局和膳食結構提供更加合理的理論依據[2]。

1 材料與方法

1.1 研究對象

2018年4～5月抽取成都平原地區(包含成都市、德陽市、綿陽市、眉山市、資陽市等5個市州)的123個蔬菜種植基地的304個蔬菜樣品，涉及葉類、豆類、蕓薹類、瓜類、鱗莖類、茄果類等，包括大白菜、生菜、普通白菜、菜豆、豌豆、黃瓜、冬瓜、南瓜、蒜苗、蔥、茄子、辣椒等品種，分別參照GB 5009.12-2017和GB 5009.15-2014對蔬菜樣品中重金屬元素Pb、Cd含量進行測定。

1.2 蔬菜重金屬污染評價方法

本文采用單因子污染評價指數法和內梅羅綜合指數評價法對成都平原地區蔬菜中Pb、Cd污染程度進行評價。

1.2.1 單因子污染評價指數法 單因子污染評價指數法是根據該污染物的單項污染指數對某一污染物的的污染程度進行評估[3]。

式中，Pi為污染物i的單項污染指數；Ci為污染物i的實測值，單位為mg/kg，以鮮重計；Si為污染物i的評價標準值，單位為mg/kg，參照GB 2762-2017 《食品安全國家標準食品中污染物限量》，Pb、Cd在蔬菜中的評價標準如表1所示。

表1 蔬菜重金屬污染評價標準值 (單位：mg/kg)

1.2.2 內梅羅綜合污染指數法 內梅羅綜合污染指數法是指多種污染物同時污染某一區域時評價多種污染物的總體污染水平的評價方法。

式中，P綜表示內梅羅綜合污染指數，Pmax為各污染物單項污染指數最大值，Pave為各污染物單項污染指數平均值。

根據單項污染指數Pi、綜合污染指數P綜的大小，可以將蔬菜受重金屬污染的程度分為5個等級[4]，如表2所示。

表2 蔬菜受重金屬污染程度分級標準

1.3 蔬菜健康風險評價

目前，評估食品中重金屬對人體健康的污染程度應用最廣泛的是美國國家環保署(USEPA)提出的人體健康風險評估模型[5]，該模型采用目標危險系數法(THQ)，可同時評估單一和多種重金屬對人體的健康風險。假定人體攝入劑量等于人體吸收劑量，以測定的攝入劑量和參考劑量比值作為評價標準，當THQ<1時，說明重金屬污染對人體沒有顯著的健康威脅，當THQ >1時，則認為存在健康風險，并且THQ值越大，影響越大[2,6,7]。

單一重金屬的風險計算公式為：

多種重金屬的復合風險計算公式為：

TTHQ=∑THQ

目前，各參數的取值沒有完全統一的標準可供參考，本文中各參數名稱及取值如表3所示[8-9]。

2 結果與分析

表3 蔬菜健康風險評價參數參考取值

2.1 成都平原地區蔬菜重金屬含量分析

對成都平原地區304個蔬菜樣品中Pb、Cd含量進行測定，結果如表4。在六大類蔬菜中，Pb、Cd均有不同程度的檢出，Pb檢出率為83.2%，無超標樣品；Cd檢出率為98.0%，9個樣品超標，超標率為3.0%。在各類蔬菜中，Pb平均含量依次為：葉菜類>鱗莖類>豆類>蕓薹類>瓜類>茄果類，Cd平均含量依次為：葉菜類>茄果類>鱗莖類>蕓薹類>豆類>瓜類。從結果中可以看出，葉類蔬菜Pb、Cd平均含量分別為0.038mg/kg和0.044mg/kg，均高于其他種類蔬菜，原因可能葉類蔬菜除了因重金屬在土壤—根系中的遷移作用產生的自我富集外，還能通過葉片的吸收作用富集空氣中的有害物質[11]。此外，鱗莖類蔬菜的平均含量也較高，這可能與根莖類蔬菜對重金屬的吸收能力強有關[10]。瓜類蔬菜Pb、Cd平均含量較低，說明瓜類蔬菜對Pb、Cd富集能力較弱。

2.2 成都平原地區蔬菜重金屬污染評價

成都平原地區蔬菜中重金屬污染水平評價結果如表5所示，從綜合污染指數看，Pb、Cd在六大類蔬菜中均小于0.7，處于安全水平，茄果類、鱗莖類的指數值較高，需要多加防范。從單項污染指數看，除瓜類和豆類外，其余種類蔬菜Pb單項污染指數均小于Cd單項污染指數，說明Cd對蔬菜污染影響更大；在茄果類蔬菜中，Cd單項污染指數超過0.7達到警戒級，說明茄果類蔬菜受重金屬污染相比其他種類較為嚴重，且主要受Cd污染影響。

表4 成都平原蔬菜重金屬含量(mg/kg)

表5 成都平原蔬菜重金屬污染水平評價結果

2.3 成都平原地區蔬菜對居民的健康風險評價

成都平原地區蔬菜重金屬健康風險評價如表6所示，從單一重金屬的健康風險評價來看，THQ均小于1，說明成都平原地區蔬菜中重金屬不存在明顯的健康風險，但不同種類重金屬的THQ值存在較大差異，基本呈現THQ(Cd)>THQ(Pb)的趨勢，這表明居民通過膳食攝入蔬菜過程中，Cd的健康風險相對較大。從復合重金屬的健康風險評價來看，各種類蔬菜的TTHQ值表現為葉菜類>茄果類>豆類>瓜類>蕓薹類>鱗莖類，可作為參考用于調整膳食結構。

表6 成都平原蔬菜重金屬的THQ值

3 結論

成都平原地區蔬菜中Pb、Cd具有不同程度的檢出，總體處于安全水平，但仍然存在少量樣品Cd含量超標的現象。各類蔬菜平均含量變化較大，葉菜類和茄果類Pb、Cd含量相對較高。除茄果類蔬菜Cd單項污染指數(0.72)外，其余種類蔬菜單項污染指數和綜合污染指數均小于0.7，總體上處于安全、清潔水平。對于茄果類可能存在的Cd污染要多加防范。

總的來說，成都平原地區蔬菜重金屬不存在明顯的健康風險，但本文僅初步評估了通過食用蔬菜攝入Pb、Cd帶來的健康風險，且人體日常膳食結構多樣，因此并不能全面評估蔬菜中重金屬的污染情況及其對人體健康的影響。