貴州大米總汞富集及人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

楊冰等

摘要貴州省農(nóng)業(yè)土壤中汞（Hg）的含量相較于全國(guó)表現(xiàn)較高。針對(duì)貴州農(nóng)業(yè)土壤中汞含量較高這一特點(diǎn)，調(diào)查貴州當(dāng)?shù)禺a(chǎn)大米中汞富集污染狀況及對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，為貴州省的食品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)管理提供科學(xué)依據(jù)。在貴州省9個(gè)地區(qū)的部分市場(chǎng)采集樣品，選取的樣品為采樣地區(qū)所出產(chǎn)的當(dāng)?shù)卮竺祝蟾鶕?jù)GB/T 5009.17-2003中的原子熒光光譜分析法，對(duì)大米中的汞含量進(jìn)行檢測(cè)。再采用美國(guó)環(huán)保署的健康風(fēng)險(xiǎn)模型評(píng)價(jià)法對(duì)樣品中大米重金屬汞元素的含量的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，采集的大米樣品中汞含量最大值為0.024 4 mg/kg，超標(biāo)率為4.85%，未檢出為22個(gè)。汞健康危害的個(gè)人終身風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為1.97×10-3，屬于一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，即輕度風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)對(duì)人群構(gòu)成明顯的危害。

關(guān)鍵詞貴州；大米；汞；富集；健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)S481+.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）21-263-03

汞（Hg）是一種有毒污染物，廣泛存在于自然環(huán)境中且難以分解[1]。日本曾經(jīng)發(fā)生大規(guī)模的汞污染事件，造成嚴(yán)重的水俁病，轟動(dòng)世界[2]，汞一旦釋放到環(huán)境中，在水體中微生物的作用下很容易轉(zhuǎn)變成劇毒的甲基汞[3]。所以汞的危害的研究主要集中在水產(chǎn)品[4-5]。汞鹽的危害主要集中在對(duì)消化道和腎臟的作用，可能引起嚴(yán)重的腎臟損傷[6]。無(wú)論何種形式的汞的經(jīng)口途徑攝入都需要通過(guò)消化道進(jìn)行吸收。研究發(fā)現(xiàn)，在貴州省，居民食用水產(chǎn)品比例較低，而以大米為主食，導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐用窆┞兜闹饕緩绞鞘秤么竺譡7]。因此，對(duì)大米中的汞進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，具有一定的意義。

貴州省農(nóng)業(yè)土壤中汞的含量相較于全國(guó)表現(xiàn)較高[8-10]，但主要集中在汞礦區(qū)，貴州省不同污染區(qū)土壤汞的含量變幅很大，最小值為48 ng/g，最大值達(dá)到5 020 ng/g，與國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相比較，64.2%的土壤樣點(diǎn)受到了污染[11]。當(dāng)前，對(duì)貴州汞的環(huán)境含量分析較多[12]，而汞的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要集中在水產(chǎn)品[4-5]，而大米中汞的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)報(bào)道較少。水稻中汞來(lái)源多樣，不僅能從土壤和水中吸收汞，也能夠通過(guò)葉片吸收大氣中的汞。目前貴州市面上銷售的大米產(chǎn)地主要集中在本地，對(duì)當(dāng)?shù)氐募Z食安全和百姓的身體健康是否構(gòu)成了一定的威脅，這是我國(guó)在汞污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中亟需認(rèn)識(shí)和了解的一個(gè)重要問(wèn)題，也是高汞地區(qū)值得關(guān)注的重要問(wèn)題。筆者研究和分析了貴州市售本土大米中汞含量污染狀況和人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，側(cè)面證明內(nèi)陸地區(qū)居民的汞的健康風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該集中在大米上，為貴州省的食品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)管理提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1樣品的采集與處理。

在貴州9個(gè)地區(qū)（銅仁、赤水、興義、遵義、貴陽(yáng)、畢節(jié)、丹寨、安順、六盤(pán)水）糧食批發(fā)市場(chǎng)，隨機(jī)采集當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的市售袋裝或散裝大米樣品103份，按照分層插入式采樣法，混合樣品四分法后，每份大米樣品采集500 g。將樣品用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)100目篩，分別轉(zhuǎn)移至密封袋，干燥保存待用。

1.1.2主要儀器與試劑。

主要儀器：AFS230E原子熒光光譜儀，北京科創(chuàng)海光儀器有限公司。

主要試劑：硝酸（優(yōu)級(jí)純），川東化工；高氯酸（優(yōu)級(jí)純），鑫源化工；抗壞血酸（分析純），登科化學(xué)試劑公司；汞的標(biāo)準(zhǔn)溶液購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；所用水為去離子水。

1.2樣品分析

準(zhǔn)確稱取粉碎后100目的大米樣品0.5 g（精確至0.000 2 g），于密封消化灌中，加入5 ml 硝酸，放入恒溫干燥箱中140 ℃消化3 h，冷卻后，轉(zhuǎn)入25.0 ml容量瓶并用去離子水定容，搖勻，用原子熒光光譜儀測(cè)定樣品中的總汞含量，同時(shí)做空白。

1.3質(zhì)量控制

以信噪比（S/N）≥3計(jì)算方法的檢出限，以S/N≥10計(jì)算方法的定量下限[13]?？偣瘻y(cè)定方法的最低檢出限為0.01 μg/L，總汞采用加標(biāo)回收作為質(zhì)量控制，加標(biāo)回收率為92%～103%（n=9）。

1.4大米中汞含量標(biāo)準(zhǔn)

《食品中污染物限量》（GB2762-2012）規(guī)定，糧食中汞≤0.02 mg/kg。

1.5大米中汞健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)大米樣品中汞含量的測(cè)定值，參照王蘭化等的文章[14]，基于美國(guó)環(huán)保署健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)大米中的汞進(jìn)行評(píng)價(jià)。經(jīng)口攝入途徑暴露量計(jì)算公式：

Ii（food）=（CFi×IR×ED×EF）/（BW×AT）（1）

Ri=Ii/RFDi（2）

式中，Ii（food）為通過(guò)食物途徑化學(xué)物質(zhì)的平均攝入量（單位體重日平均攝入計(jì)量），單位為mg/（kg·d）；CFi為化學(xué)物質(zhì)的濃度（mg/kg）；IR為食物日均攝入量（kg/d）；EF表示暴露頻率（d/a）；ED表示暴露持續(xù)時(shí)間（a）；BW表示平均體重（kg）；AT表示平均接觸時(shí)間（d）；Ri為人體健康風(fēng)險(xiǎn)；Ii為日攝入量；RFDi為化學(xué)物質(zhì)的參考劑量，單位mg/（kg·d）。

計(jì)算過(guò)程中，暴露頻率（EF）、暴露持續(xù)時(shí)間（ED）、平均接觸時(shí)間（AT）分別采用國(guó)家環(huán)?？偩諿15]推薦的數(shù)值：365 d/a、30 a、非致癌作用時(shí)間365 d×30。成年人的體重參考何宇納等的文章[16]，采用64 kg。根據(jù)我國(guó)平均食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)，我國(guó)人均年消費(fèi)谷類糧食206 kg，假設(shè)谷物均為大米，則我國(guó)人均成年人每天消費(fèi)大米0.564 kg[17]。2003年聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）推薦JECFA建議汞的每周可耐受攝入量（PTWI）則是5 μg/kg·bw[18]，成人體重以64 kg計(jì)，則汞對(duì)成人的參考劑量為0.046 mg/（kg·d）；兒童體重以16 kg計(jì)，則汞對(duì)兒童的參考劑量為0.011 mg/（kg·d）。風(fēng)險(xiǎn)值及風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)如表1所示。

2結(jié)果與分析

2.1大米中汞含量分析

如表2所示，103個(gè)大米樣品中，汞含量范圍從未檢出到0.024 4 mg/kg，平均含量為0.009 9 mg/kg，有22個(gè)樣品未檢出，98個(gè)樣品符合GB2762-2012《食品中污染物限量》要求，有5個(gè)樣品超過(guò)最高含量標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為4.85%。超標(biāo)的樣品來(lái)自于銅仁地區(qū)、貴陽(yáng)地區(qū)、畢節(jié)地區(qū)、丹寨地區(qū)，其中丹寨地區(qū)有2個(gè)樣品汞含量超標(biāo)，而且超標(biāo)的值相較其他地區(qū)較多。興義地區(qū)、六盤(pán)水地區(qū)大米中汞含量較低，最高達(dá)到0.017 1 mg/kg。以往研究表明，丹寨地區(qū)、銅仁地區(qū)以及貴陽(yáng)開(kāi)陽(yáng)地區(qū)土壤汞含量較高[19]，丹寨地區(qū)的汞含量超標(biāo)情況較為嚴(yán)重。

2.2大米中汞的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

香港食物安全中心發(fā)布的魚(yú)類的汞含量與食物安全中指出，國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為甲基汞化合物或可能令人類致癌（2B組），金屬和無(wú)機(jī)汞化合物能否令人類患癌未能確定（3組）。由于大米中的汞主要是以總汞的形式測(cè)定，因此認(rèn)為大米中的汞為非致癌物[20]。針對(duì)貴州來(lái)說(shuō)，通過(guò)公式計(jì)算得到采集樣品的汞健康危害的個(gè)人終身風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為1.90×10-3，屬于輕度風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)對(duì)人群構(gòu)成明顯的危害。通過(guò)公式（1）計(jì)算所得的大米中汞的日攝入量是8.73×10-5 mg/（kg·d），遠(yuǎn)小于汞的參考劑量。由于兒童對(duì)于重金屬污染物更為敏感，兒童通過(guò)食用大米而導(dǎo)致的汞的攝入量要遠(yuǎn)高于成人，因此個(gè)人終身風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)也要比成年人高，達(dá)到7.76×10-3，仍屬于輕度風(fēng)險(xiǎn)。從表3可知，不同地區(qū)的汞健康危害的個(gè)人終身風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，所有地區(qū)都屬于輕度風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)對(duì)人群構(gòu)成明顯的危害。

3討論

3.1大米中總汞含量分析

該研究對(duì)貴州的大米中汞含量進(jìn)行了測(cè)定，并進(jìn)行了人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，該結(jié)果對(duì)貴州民眾進(jìn)行有效健康風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)具有一定的參考意義。研究結(jié)果表明，貴州大米總汞富集含量對(duì)人體的健康威脅程度屬于輕度，因此大米中汞對(duì)人體健康危害性基本可略。在該研究中，汞含量超標(biāo)的大米樣品來(lái)自于銅仁和丹寨，該區(qū)域分布有金屬礦，頻繁的開(kāi)采和冶煉活動(dòng)以及排污不及時(shí)導(dǎo)致當(dāng)?shù)赝寥拦尘爸递^高[9-10]，從而導(dǎo)致該區(qū)域出產(chǎn)的大米中汞含量較高。以往的研究表明，貴州大米的總汞含量范圍是0.006 3～0.038 0 mg/kg，平均值為0.017 mg/kg，超標(biāo)率達(dá)到19%[21]，與該試驗(yàn)結(jié)果有一定的差異，造成的原因可能是樣品的產(chǎn)地和采樣數(shù)量有差別，研究年限的不同也可能造成結(jié)果的差異。

鑒于該研究是2013年下半年貴州省流通環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作，可能存在一些不確定因素，如采樣覆蓋區(qū)域不足、各采樣點(diǎn)樣本較少、采樣季節(jié)未覆蓋全年等，可能并沒(méi)有完全反映貴州省大米中總汞的富集狀況。

3.2大米中汞的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

同時(shí)，對(duì)于汞暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通常采用計(jì)算我國(guó)居民的大米總汞每周攝入量（PWI），并與JECFA建議汞的每周可耐受攝入量（PTWI）進(jìn)行比較，計(jì)算百分比，從而評(píng)價(jià)汞的健康風(fēng)險(xiǎn)[18]。Zhang Cheng的研究表明，大米中汞的含量范圍在0.005 91～0.016 70 mg/kg，然而柬埔寨汞的攝入渠道主要是吃魚(yú)，通過(guò)食物攝入的汞含量可能對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆眢w健康構(gòu)成威脅，尤其是懷孕的婦女[3]。

由于汞的全量不能反映出人體吸收代謝，只有一部分的汞才能經(jīng)過(guò)消化吸收進(jìn)入體內(nèi)，因此，很多文獻(xiàn)采取生物利用性進(jìn)行安全評(píng)價(jià)[22]。HongSheng Wang等采用生物有效性的評(píng)價(jià)方法對(duì)香港銷售的魚(yú)中汞的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，表明用生物有效性校正過(guò)的甲基汞的每日估計(jì)攝入量（EDI）不會(huì)超過(guò)規(guī)定的100 ng/kg·bw[23]。李筱薇等于2000年對(duì)汞的膳食攝入量進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示，南方二區(qū)成年男子通過(guò)谷類攝入的汞含量為0.003 75 mg/kg[24]，在該試驗(yàn)的結(jié)果區(qū)間內(nèi)，與試驗(yàn)結(jié)果一致 。該試驗(yàn)所采用的評(píng)價(jià)方法通過(guò)定量計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果分級(jí)，更為直觀地表征了大米中汞的健康風(fēng)險(xiǎn)。

然而該研究并未進(jìn)行膳食消費(fèi)量調(diào)查，而是與以往研究一樣，引用李筱薇等2000年的研究結(jié)果，因此在每日估計(jì)攝入量的取值上可能不夠具有代表性，從而導(dǎo)致所得到的汞的健康風(fēng)險(xiǎn)值不能完全代表貴州省的整體情況。應(yīng)在今后的工作中開(kāi)展貴州省膳食調(diào)查，并結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)，得到更為精確的評(píng)估。

43卷21期楊 冰等貴州大米總汞富集及人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

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