進(jìn)境煙草重金屬殘留水平監(jiān)測及分析

陳志飛 張 龍 孫志新 王寅鵬 張浩平 馮 晶 鄧曉軍 樊 祥

(1.外高橋出入境檢驗(yàn)檢疫局 上海 200137；2.洋山出入境檢驗(yàn)檢疫局；3.上海出入境檢驗(yàn)檢疫局)

1 前言

煙草作為一種農(nóng)產(chǎn)品，在生長過程中，其重金屬含量除受土壤中金屬元素濃度影響外，還會(huì)受到所使用化肥和農(nóng)藥等的影響。煙葉中的重金屬元素可能作為煙氣氣溶膠的組成部分被吸人人體，而Pb、Cd、As這些重金屬，一旦進(jìn)入人體內(nèi)，排出將是一個(gè)非常緩慢的過程。國內(nèi)相關(guān)研究顯示，香煙煙氣中，最容易被吸收的重金屬是Cd，其次是Pb，這些重金屬都能引起人頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經(jīng)錯(cuò)亂、關(guān)節(jié)疼痛、結(jié)石、癌癥等。值得一提的是，二手煙中的重金屬同樣有很大危害[1-2]。

2010年10月，第九屆亞太煙草和健康會(huì)議在澳大利亞悉尼召開，會(huì)上發(fā)布的一項(xiàng)研究報(bào)告顯示，中國產(chǎn)的13個(gè)品牌卷煙檢測出含有重金屬，其中Pb、As和Cd等成分含量與加拿大產(chǎn)香煙相比，最高超出3倍以上[3]。這一事件將煙草中重金屬事件再一次擺到公眾眼前，全社會(huì)對煙草中重金屬含量表示出極大關(guān)注?，F(xiàn)有研究表明，隨著產(chǎn)地不同，卷煙中Cd和Pb含量差異顯著。德國卷煙中Pb含量約為0.5-1.5μg/支，新西蘭卷煙中Cd和Pb含量均低于國外，我國15個(gè)品牌卷煙中含有Pb等多種重金屬，但未檢出As[4-5]。

煙葉中重金屬的檢測方法包括原子熒光光譜法、原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、分光光度法、液相色譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法和中子活化法等[6-9]。其中，電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）是以電感耦合等離子體(ICP)為離子化源的質(zhì)譜分析法，地球上幾乎所有元素都可用該法分析。ICP-MS法具有線性檢測范圍寬（儀器線性檢測范圍達(dá)9個(gè)數(shù)量級）、靈敏度高、檢出限低、可同時(shí)進(jìn)行多種元素分析等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外已有許多學(xué)者用該法檢測煙草中重金屬離子含量

[10-15]。

近年來，我國進(jìn)境煙葉從批次、重量和金額上都呈快速增長勢頭。為從源頭上消除煙草重金屬對人體造成的危害，本研究通過對進(jìn)境煙葉重金屬含量進(jìn)行監(jiān)測，了解其殘留水平，為評估進(jìn)境煙葉重金屬殘留量是否超標(biāo)提供理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 材料

2.1.1 樣品來源

本實(shí)驗(yàn)所用煙草樣品為上?？诎?012至2013年度進(jìn)境煙草采樣樣品。

2.1.1 儀器

Elan 6000電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國PE公司；DigiPREP石墨消解儀：加拿大SCP公司；所用玻璃儀器均以HNO3（10+90）溶液浸泡24 h以上，用去離子水反復(fù)沖洗、晾干使用。

2.1.2 試劑

Pb、As、Cr、Cd標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1.0 g/L，HNO3（2+98）介質(zhì)，購自北京有色金屬研究院；Sc、In、Ir、Bi標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1.0g/L，HNO3（2+98）介質(zhì)，購自北京有色金屬研究院；調(diào)諧溶液：選取Mg、Rh、Pb 為質(zhì)譜調(diào)諧液，濃度為10μg/L，HNO3（2+98）介質(zhì)，購自美國PE公司；異丙醇、硝酸：均為分析純；水為去離子水。

2.2 方法

2.2.1 溶液配制

（1）Pb、As、Cr、Cd標(biāo)準(zhǔn)工作液：分別準(zhǔn)確稱取適量的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用HNO3（2+98）介質(zhì)配制成濃度為2.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，常溫保存至少3個(gè)月。

（2）內(nèi)標(biāo)溶液：取0.25mL 1.0 g/L Sc、In、Ir、Bi標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，加入10mL異丙醇，10mL硝酸，用水定容至500mL，配制成濃度為500μg/L，使用前配制。

2.2.2 儀器工作條件

實(shí)儀器點(diǎn)火穩(wěn)定后，通過X-Y 軸旋鈕調(diào)節(jié)炬管位子，并改變等離子體條件，使調(diào)諧元素（Mg，Rh，Pb）的靈敏度及穩(wěn)定性最佳且干擾最小。儀器最佳參數(shù)為，發(fā)射功率：1100W；霧室溫度：2℃；等離子體氣流速：15.0 L/min；載氣流速：0.88 L/min；分析模式：全定量；分析時(shí)間：1s；采集次數(shù)：30；重復(fù)次數(shù)：3；數(shù)據(jù)采集：跳峰方式；采樣錐和截取錐材質(zhì)：鎳；采樣錐孔直徑：1 mm；截取錐孔直徑：0.4 mm；內(nèi)標(biāo)加入方式：在線內(nèi)標(biāo)加入。

2.2.3 常壓消解樣品

稱取均質(zhì)樣品0.50-2.00g置于消解管中，加入硝酸7.0mL，在石墨消解儀上消解，加熱程序參見表1。消解結(jié)束，待樣品溶液冷卻至室溫，將消解液轉(zhuǎn)移至50.0mL比色管，用去離子水定容混勻。

表1 常壓消解

3 結(jié)果與分析

3.1 進(jìn)境煙葉中重金屬殘留檢測結(jié)果與分析

對來自于阿根廷、巴西、加拿大、津巴布韋、馬拉維、美國、印度尼西亞和贊比亞等8個(gè)國家186批煙葉的重金屬As、Pb、Cd、Cr含量進(jìn)行檢測，結(jié)果見表2。

表2 進(jìn)境煙葉中重金屬含量檢測結(jié)果

檢測結(jié)果顯示，上述各國進(jìn)境煙葉中都存在一定量的重金屬As、Pb、Cd、Cr殘留。4種重金屬中，贊比亞進(jìn)境煙葉As含量最高，平均達(dá)到0.22 mg/kg (0.01-0.99)；阿根廷進(jìn)境煙葉的Pb含量最高，平均達(dá)到0.72 mg/kg (0.42-1.02)；印度尼西亞進(jìn)境煙葉Cd含量最高，平均達(dá)到2.25 mg/kg(0.09-5.92)；加拿大進(jìn)境煙葉Cr含量最高，平均達(dá)到0.78 mg/kg (0.00-1.84)。無任何一個(gè)國家進(jìn)境煙葉重金屬含量總體偏高或總體偏低，且同一個(gè)國家不同批次煙葉重金屬含量存在較大差異。例如贊比亞進(jìn)境煙葉As含量最高檢出值為0.99mg/kg，最低為0.04mg/kg；印度尼西亞進(jìn)境煙葉Cd平均含量雖然最高，但是最高值（5.92mg/kg）與最低值（0.09 mg/kg）相差66倍。因此，不同國家進(jìn)境煙葉的重金屬含量高低無明顯規(guī)律。

2012年度和2013年度進(jìn)境煙葉重金屬含量檢測結(jié)果（見表3）顯示，2012年進(jìn)境煙葉重金屬含量整體水平高于2013年度，但同一年度不同批次之間重金屬含量差別較大。

表3 2012年、2013年進(jìn)境煙葉重金屬含量檢測結(jié)果

2012年和2013年上?？诎哆M(jìn)境的煙葉品種主要分為烤煙和雪茄煙葉兩種。檢測結(jié)果（見表4）顯示，兩種煙葉的As、Pb、Cr含量無顯著差異，但雪茄煙葉的Cd含量普遍高于烤煙，平均值更是達(dá)到烤煙平均值的4.6倍。

表4 烤煙和雪茄煙葉中重金屬含量檢測結(jié)果

4 討論

2010年10月，第九屆亞太煙草和健康會(huì)議發(fā)布的研究報(bào)告顯示：在2005年、2006年所檢測的13個(gè)中國香煙品牌中，As的平均含量為0.82 mg/kg（0.3-3.3）、Cd的平均含量為3.2 mg/kg（2.0-5.4）、Pb的平均含量為2.65mg/kg（1.2-6.5），Cr的平均含量為0.55 mg/kg（0.0-1.0）。對比上述研究報(bào)告與本研究結(jié)果，除Cr外，進(jìn)境煙葉中其他3種重金屬含量的平均值都遠(yuǎn)低于該研究報(bào)告所提及的檢測值；但部分批次的某一種重金屬含量可達(dá)到這些檢測值，如一批印度尼西亞進(jìn)境的雪茄煙葉中Cd含量的檢測值為5.92 mg/kg。

因此，在今后的工作中應(yīng)該積極探討進(jìn)境煙葉重金屬殘留含量的限量標(biāo)準(zhǔn)，為制定煙草重金屬含量準(zhǔn)入制度奠定基礎(chǔ)，以確保從源頭上消除煙草重金屬對人體造成的危害。

5 結(jié)論

阿根廷、巴西、加拿大、津巴布韋、馬拉維、美國、印度尼西亞和贊比亞等8個(gè)國家進(jìn)境的煙葉都存在一定量的重金屬As、Pb、Cd、Cr殘留，但同一個(gè)國家進(jìn)境煙葉的As、Pb、Cd、Cr殘留含量同一性不高，同一國家不同批次之間同一種重金屬元素含量檢測值差別較大；不同國家之間進(jìn)境煙葉重金屬含量無明顯差別，無任何一個(gè)國家進(jìn)境煙葉重金屬含量總體偏高或總體偏低；進(jìn)境煙葉中存在重金屬含量較高的風(fēng)險(xiǎn)。

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