烏魯木齊市售面粉鉛、鎘含量分析及居民復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（烏魯木齊）/新疆農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全實(shí)驗(yàn)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(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（烏魯木齊）/新疆農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全實(shí)驗(yàn)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(píng)估居民膳食鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)。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(duì)象，2013年共采集70份面粉樣品，用微波消解-原子吸收法測(cè)定鉛、鎘元素含量；用目標(biāo)危害系數(shù)（THQ）法評(píng)估其食用安全性，以及居民鉛、鎘復(fù)合暴露健康風(fēng)險(xiǎn)。四種品牌面粉鉛、鎘含量均未超過《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)-食品中污染物限量》規(guī)定的限量標(biāo)準(zhǔn)；由THQ法計(jì)算得到成人和兒童經(jīng)小麥面粉攝入鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)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(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)略高于成人，成人和兒童經(jīng)小麥面粉攝入鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)均在可接受的水平。

小麥面粉；鉛；鎘；烏魯木齊；暴露評(píng)估

鉛和鎘為人體非必需元素，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（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(biāo)”引起了公眾的廣泛關(guān)注。如2013年5月，據(jù)新聞媒體報(bào)道，廣州市售大米近四成鎘含量超過國家相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)［5］。鉛、鎘復(fù)合暴露對(duì)人體健康造成的健康風(fēng)險(xiǎn)已成為當(dāng)今值得重點(diǎn)研究的公共安全問題之一。面粉是新疆自治區(qū)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(jīng)膳食暴露帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)對(duì)控制消費(fèi)者鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。目標(biāo)危害系數(shù)（Target Hazard Quentient，THQ）法是美國環(huán)境保護(hù)局（USEPA）于2000年建立的一種評(píng)價(jià)人群健康風(fēng)險(xiǎn)的方法［2，6］。目前，國際上已有應(yīng)用此法進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的報(bào)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(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)，表明該區(qū)域居民攝入鉛的THQ大于1，健康風(fēng)險(xiǎn)在不可接受的水平［6］。Zhuang等研究發(fā)現(xiàn)廣東大寶山礦區(qū)種植的稻谷和蔬菜鉛含量均超過了FAO/WHO的限量標(biāo)準(zhǔn)，該區(qū)域居民鉛膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)THQ鉛為1.43-1.99，存在較大的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)［2］。本研究以新疆維吾爾自治區(qū)首府城市—烏魯木齊市為研究區(qū)域，重點(diǎn)分析市售面粉中鉛、鎘污染水平，評(píng)估該區(qū)域居民膳食鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)，以期為消費(fèi)者提供膳食指導(dǎo)。明確烏魯木齊市市售主要品牌面粉鉛、鎘殘留水平；評(píng)估面粉的食用安全性及居民的膳食鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)，為管理部門制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施提供依據(jù)。

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(qū)首府，全疆政治、經(jīng)濟(jì)、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(zhǔn)噶爾盆地南緣。烏魯木齊市常住人口為300多萬，有少數(shù)民族49個(gè)，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(gè)季度采集1次，在烏魯木齊市主城區(qū)共采集小麥面粉樣品70個(gè)（天山面粉21個(gè)、金西域23個(gè)、帥奇16個(gè)、倉麥園10個(gè)），每個(gè)樣品抽取5 kg～10 kg，同一品牌不重復(fù)抽取同一批次，并詳細(xì)記錄生產(chǎn)日期及批次，樣品批次覆蓋2013年全年，采樣點(diǎn)分布于烏魯木齊各大超市，采樣點(diǎn)分布圖見圖1。

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

1.3儀器與設(shè)備

試劑：硝酸（優(yōu)級(jí)純）。

設(shè)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(cè)定方法

小麥面粉樣品采用Mars240/50型微波消解儀進(jìn)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(cè)。

面粉中鉛、鎘元素含量使用原子吸收石墨爐法測(cè)定。樣品在測(cè)定過程中，使用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心的小麥粉（GBW08503b）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為質(zhì)控樣，進(jìn)行質(zhì)量控制。為保證測(cè)定結(jié)果的可靠性，樣品在測(cè)定過程中，每測(cè)定10個(gè)樣品，測(cè)定1次鉛、鎘元素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

1.5膳食消費(fèi)量調(diào)查

根據(jù)烏魯木齊市居民的膳食習(xí)慣，以24 h-膳食回顧法，結(jié)合食物頻率問卷法對(duì)烏魯木齊市居民小麥面粉攝入量進(jìn)行調(diào)查。分別在2013年（每個(gè)季度各一次）隨機(jī)調(diào)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(diào)查表調(diào)查過去一年中面粉攝入的頻率和數(shù)量等，并折算為標(biāo)準(zhǔn)人日，得到面粉消費(fèi)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(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

烏魯木齊市居民膳食鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)用THQ計(jì)算，即：

式中：HQ是假定吸收劑量等于攝入劑量，以測(cè)定的人體攝入劑量與參考劑量的比值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。如果HQ＞1，即暴露于此劑量下的人群的健康風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到了不可接受的程度，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)管理措施；如果HQ<1，即暴露于此劑量下的人群其健康風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的。具體計(jì)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(qū)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(shí)間（365 d/a×暴露年數(shù)）（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(jié)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)-食品中污染物限量》［12］中規(guī)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(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

烏魯木齊市居民由面粉攝入導(dǎo)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(guān)。通過計(jì)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(píng)估結(jié)果（以小麥面粉中鉛、鎘P95含量計(jì)算）可知，兒童鉛、鎘暴露P95風(fēng)險(xiǎn)（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(fēng)險(xiǎn)明顯高于成人；若以2013年市場(chǎng)上采集的面粉來評(píng)估烏魯木齊市居民鉛、鎘暴露風(fēng)險(xiǎn)，烏魯木齊市居民經(jīng)面粉攝入導(dǎo)致的鉛、鎘暴露風(fēng)險(xiǎn)均在可接受的水平。

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

因?yàn)豸斈君R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(jì)算得到烏魯木齊市居民不同人群鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)，成人經(jīng)小麥面粉攝入導(dǎo)致的鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)在可接受的水平（THQ成人=0.182）；兒童經(jīng)小麥面粉攝入導(dǎo)致的鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)也在可接受的水平（THQ兒童=0.231），由圖2可知，兒童鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)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(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)（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(zhì)中，前人研究結(jié)果表明，對(duì)于非職業(yè)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(fēng)險(xiǎn)還受到消費(fèi)習(xí)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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大允許限量，小麥面粉樣品鉛、鎘合格率均達(dá)到100%。從國家標(biāo)準(zhǔn)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(diào)查人群鉛、鎘攝入量分析

食物攝入量調(diào)查是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，需要考慮的因素較多，如調(diào)查方法、年調(diào)查次數(shù)、季節(jié)因素、抽樣量、受調(diào)查人群的文化素質(zhì)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(diào)查問卷法，分別針對(duì)2013年烏魯木齊市居民不同人群進(jìn)行膳食調(diào)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(fèi)量數(shù)據(jù)與中國統(tǒng)計(jì)年鑒-2008年各地區(qū)城市居民家庭平均每人主要糧食消費(fèi)量比較接近。鉛、鎘攝入量僅從2013年市場(chǎng)采集的樣品僅僅代表了烏魯木齊市居民該時(shí)間段內(nèi)的鉛、鎘攝入量，如果要做更全面評(píng)估，應(yīng)至少采集3年以上的樣品，且均應(yīng)代表每個(gè)季度。

3.3暴露評(píng)估不確定性分析

由復(fù)合暴露評(píng)估結(jié)果可知，僅由小麥面粉作為食品攝入的鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)在可接受的范圍內(nèi)。然而，在進(jìn)行鉛、鎘攝入量估計(jì)時(shí)，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(yīng)該包括大米、蔬菜等其他食物，因此，僅從膳食途徑鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)來說，本評(píng)估結(jié)果比較保守；實(shí)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(fēng)險(xiǎn)會(huì)比本研究中估計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)略高一些。此外，本研究依據(jù)面粉P95含量計(jì)算了THQ值，從面粉攝入率的角度來說，本評(píng)估結(jié)果相對(duì)高估了烏市居民的鉛、鎘復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)際上，兒童屬于特殊群體，接觸玩具、土壤、戶外活動(dòng)等均會(huì)增加其鉛、鎘暴露風(fēng)險(xiǎn)［16-18］。本文未對(duì)空氣暴露、接觸、飲水等途徑的暴露風(fēng)險(xiǎn)作出估計(jì)，也未考慮其他有害重金屬的協(xié)同作用，其暴露途徑和介質(zhì)相對(duì)單一。因此，本暴露評(píng)估結(jié)果只是局部的、不全面的，也是相對(duì)保守的。

4結(jié)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(jì)算，烏魯木齊市居民成人和兒童經(jīng)小麥面粉鉛攝入復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍（THQ鉛<1.0），成人和兒童鎘暴露風(fēng)險(xiǎn)在可接受的水平（THQ鎘<1.0）；兒童經(jīng)小麥面粉鉛、鎘攝入復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)（THQ兒童= 0.231）大于成人（THQ成人=0.182）。

［1］Casarett Doull's.Toxicology：the basic science of poisons［M］.Kansas City：The McGraw-Hill Companies，Inc.，2005：822-833

［2］ZHUANG Ping，MCBRIDE M B，XIA Hanping，et al.Health risk from heavy metals via consumption of food crops in the vicinity of Dabaoshan mine，South China［J］.Science of the Total Environment，2009，407（5）：1551-1561

［3］ZHENG Na，WANG Qichao，ZHENG Dongmei.Health risk of Hg，Pb，Cd，Zn，and Cu to the inhabitants around Huludao Zinc Plant in China via consumption of vegetables［J］.Science of the Total Environment，2007，383（1/3）：81-89

［4］LIU Hongyu，PROBST A，LIAO Bohan.Metal contamination of soils and crops affected by the Chenzhou lead/zinc mine spill（Hunan China）［J］.ScienceoftheTotalEnvironment，2005，339（1/3）：153-166

［5］馬喜生，成希，晏磊.44.4%大米及米制品檢出鎘超標(biāo)［N］.南方日?qǐng)?bào)，2013-5-17（A11）

［6］鄭娜，王起超，劉景雙，等.葫蘆島市土壤、蔬菜重金屬污染空間變化規(guī)律［J］.環(huán)境科學(xué)，2009，30（7）：2071-2075

［7］鄭娜，王起超，鄭冬梅.鋅冶煉廠周圍農(nóng)作物和蔬菜的汞污染及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（2）：688-693

［8］CHIEN L C，HUNG T C，CHOANG K Y，et al.Daily intake of TBT，Cu，Zn，CdandAsforfishermeninTaiwan［J］.TheScienceoftheTotal Environment，2002，285（1/3）：177-185

［9］WANG Xilong，SATO T，XING Baoshan，et al.Health risks of heavy metals to the general public in Tianjin，China via consumption of vegetables and fish［J］.Science of the Total Environment，2005，350（1/3）：28-37

［10］HUANG Mingli，ZHOU Shenglu，SUN Bo，et al.Heavy metals in wheat grain：Assessment of potential health risk for inhabitants in Kunshan，China［J］.Science of the Total Environment，2008，405（1/3）：54-61

［11］BENNETT D H，KASTENBERG W E，MCKONE T E.A multimedia，multiple pathway risk assessment of atrazine：the impact of age differentiated exposure including joint uncertainty and variability［J］.Reliability Engineering&System Safety，1999，63（2）：185-198

［12］中華人民共和國衛(wèi)生部.GB2762-2012食品中污染物限量［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012：1-15

［13］李艷平，王冬，何宇納，等.不同膳食調(diào)查方法評(píng)估人群能量和營養(yǎng)素?cái)z入量的比較［J］.中國慢性病預(yù)防與控制，2007，15（2）：79-83

［14］范軼歐.中國居民營養(yǎng)素日常攝入量的研究［D］.濟(jì)南：山東大學(xué)，2010

［15］李艷平，何宇納，翟鳳英，等.稱重法、回顧法和食物頻率法評(píng)估人群食物攝入量的比較［J］.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2006，40（4）：273-280

［16］Fewtrell L J，Prüss-üstün A，Landrigan P，et al.Estimating the global burden of desease of mild mental retardation and cardiovascular diseases from environmental lead exposure［J］.Environmental Research，2004，94（2）：120-133

［17］戴耀華.WHO關(guān)于兒童鉛暴露防治的新行動(dòng)［J］.中國婦幼健康研究，2009，20（2）：111-113

［18］孫春云，張克榮，孟亞軍，等.兒童玩具中鉛鎘手塵轉(zhuǎn)移及其預(yù)防的研究［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2004，14（2）：171-172

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(nóng)科院青年科技基金項(xiàng)目（xjnkq2013037）；中國博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2014M562484）；自治區(qū)青年博士科技人才培養(yǎng)項(xiàng)目（2013721010）

趙多勇（1980—），男（漢），副研究員，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食物安全。

王成（1971—），男（漢），研究員，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢測(cè)技術(shù)研究。