塘沽地區(qū)日常膳食中重金屬安全風險評估

塘沽地區(qū)日常膳食中重金屬安全風險評估

岳晏伊 李 純 天津科技大學食品工程與生物技術學院

以電感耦合等離子體質譜（ICPMS）為檢測手段，對塘沽地區(qū)日常膳食中植物類和動物類食品共117種樣品進行砷和鎘兩種重金屬檢測，分析不同重金屬對于不同類別食品的污染分布情況。選用Crystal Ball評估軟件，對兩種重金屬的暴露量進行非參數概率評估，計算攝入不同食品的成人的單位體重周暴露量及MOS值。結果表明，目前塘沽地區(qū)居民膳食中攝入的砷、鎘含量在安全范圍內；但當攝入量較大時，砷、鎘的MOS值均會不同程度的低于1，可推斷過量攝入可能會存在潛在危險。

隨著科技的發(fā)展，重金屬正逐漸污染著環(huán)境，并通過食物鏈的傳遞作用，最終進入人體，危害人體正常新陳代謝和內臟器官。近年來，我國相繼出臺一系列有關食品重金屬污染的標準和規(guī)范，如國家食品安全標準《食品中污染物限量》。本研究檢測某時段內塘沽地區(qū)所采集樣品的砷、鎘含量，根據MOS值評估塘沽地區(qū)居民膳食中不同類別食品的風險程度，給出重金屬超標食品的最大周攝入量，分析此情況下可能存在的潛在危害，正確引導居民食品消費。

材料與方法

樣品的采集

樣品采集點為塘沽的大型超市和農貿市場，時間為2015年秋季。樣品隨機采集，按照每種動物類食品1 kg/次、每種植物類食品1.5 kg/次的標準量取樣。樣品采集后置于聚乙烯塑料袋中密封，標記后運回實驗室。

樣品選取塘沽地區(qū)居民日常膳食中的蔬菜、水果、薯類、豆類等79種植物類食品和禽畜、魚蝦、蛋類等38種動物類食品。

樣品的處理與測定

用去離子水洗凈樣品，取可食部分勻漿。準確稱取0.5 g勻漿后的樣品于聚四氟乙烯消解內罐中，加入5.0 mL HNO3后加蓋浸泡1 h，再加入2.0 mL H2O2，微波消解，消解結束后，將內罐置于恒溫電熱板上100 ℃趕酸，冷卻后消化液轉移至50 mL容量瓶中定容，同時做試劑空白。用0.45 μm的水系濾膜進行過濾，采用電感耦合等離子體質譜ICP-MS（7500cx 美國安捷倫）進行測定。

結果與分析

不同種類食品重金屬污染分布

通過測定的117種樣品中的鎘、砷重金屬含量，分析動物類食品及植物類食品的重金屬污染分布情況，見表1。從表1可看出，日常膳食中，動物類食品中砷含量遠大于植物類食品，兩類食品的鎘含量相差無幾。整體上看，動物類食品砷污染較為嚴重。

概率評估模型

暴露評估一般使用點評估或概率評估。采用樣品中砷、鎘重金屬測得的數據，運用基于Monte Carlo模擬的Crystal Ball評估軟件進行分布擬合，確定最佳擬合分布，利用Bootstrap方法量化評估模型的不確定度，計算攝入不同食品成人單位體重周暴露量。

1 參數設定

概率評估模型以污染物和消費量均為分布數據，其數學表達式為：PTWI=C×IR/（BW×1000）。式中，PTWI表示重金屬的周暴露量，mg/kg/week；C表示日常膳食中重金屬的含量，mg/kg；IR表示食品的平均周攝入量，g/week；BW表示人體平均體重，根據WHO推薦的成年人平均體重60 kg的報道，體重以60 kg/person計算。

對于未檢出的樣品，按照世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)境保護署建議進行測算。本實驗中有＜60%的檢測結果實測值低于方法的檢出限（LOD），因此以1/2LOD值計算，兩種重金屬的最低檢出限分別為砷 0.004 7 mg/kg、鎘0.000 5 mg/kg。

表1 塘沽地區(qū)日常膳食中重金屬污染分布情況

表2 重金屬的每周參考劑量取值

2 塘沽地區(qū)日常膳食重金屬暴露分析

動物類食品砷周均暴露量概率分布圖顯示，在10 000次模擬實驗中共獲得9 900個可用再生樣本，動物類食品砷周均暴露量平均值為0.823 7 μg/kg/week，中值為0.638 7 μg/kg/week；75百分位、95百分位和99百分位砷周均暴露量分別是1.082 4、2.182 1、3.455 9 μg/kg/week；99百分位即最高暴露點低于每周參考劑量。

動物類食品鎘周均暴露量概率分布圖顯示，在10 000次模擬實驗中共獲得9 900個可用再生樣本，動物類食品鎘周均暴露量平均值為1.187 9 μg/kg/week，中值為0.384 0 μg/kg/week；75百分位、95百分位和99百分位鎘周均暴露量分別是1.095 9、4.646 8、12.856 0 μg/kg/week；99百分位即最高暴露點高于每周參考劑量。

植物類食品砷周均暴露量概率分布圖顯示，在10 000次模擬實驗中共獲得9 900個可用再生樣本，植物類食品砷周均暴露量平均值為5.175 6 μg/kg/week，中值為4.414 1 μg/kg/week；75百分位、95百分位和99百分位砷周均暴露量分別是6.982 9、12.209 1、16.740 4 μg/kg/week；99百分位即最高暴露點低于每周參考劑量。

植物類食品鎘周均暴露量概率分布圖顯示，在10 000次模擬實驗中共獲得9 900個可用再生樣本，植物類食品鎘周均暴露量平均值為3.533 4 μg/kg/week，中值為2.727 3 μg/kg/week；75百分位、95百分位和99百分位鎘周均暴露量分別是4.699 8、9.277 1、15.370 2 μg/kg/week；99百分位即最高暴露點高于每周參考劑量。

塘沽地區(qū)居民日常膳食重金屬的風險描述

以計算重金屬的每周參考劑量（PTWI）與周暴露量的比值為評價標準。根據風險值MOS=PTWI/周暴露量可知，如果MOS值＞1，說明食品中重金屬含量對食品安全影響的風險可接受的；如果MOS值＜1,說明重金屬含量超出可接受的程度，應采取一定的風險管理措施。

根據《中國居民膳食指南（2016年）》中食品的攝入推薦量計算，在最小攝入量的情況下，動物類食品砷、鎘的MOS值的平均值分別為36.081 4和42.206 9，MOS值的最小值分別為0.420 6和3.498 1；植物類食品砷、鎘的MOS值的平均值分別為8.272 2和5.028 9，MOS值的最小值分別為1.733 8和1.733 8。在最大攝入量的情況下，動物類食品砷、鎘的MOS值的平均值分別為21.648 8和25.324 2，MOS值的最小值分別為0.252 4和2.098 8；植物類食品砷、鎘的MOS值的平均值分別為4.866 0和2.958 2，MOS值的最小值分別為1.019 9和0.789 6。

以上數據表明，按目前塘沽地區(qū)居民日常膳食攝入動物類、植物類食品砷、鎘重金屬的含量在正常膳食中不會存在健康風險；但是當攝入量較大時，砷、鎘這2種重金屬的MOS值均會不同程度的低于1，可以推斷過量攝入可能會存在潛在危險。其中，八帶魚、平魚、切蟹、6-8蝦4種食品砷重金屬MOS值＜1，需降低攝入量至353 g/week 或與砷重金屬MOS值較大的禽畜類食品搭配食用；韭菜、荷蘭豆、平菇、大蒜、四季豆、土豆和油菜7種食品鎘重金屬MOS值＜1，需降低攝入量至4 698 g/week或與鎘重金屬MOS值較大的魚蝦類食品搭配食用。

結論

通過對塘沽地區(qū)117種常見食品樣品中砷、鎘的檢測，發(fā)現魚蝦類食品砷含量超標率達66.7%，且動物類食品中砷含量遠高于植物類食品，但兩類食品砷、鎘的平均含量均小于中國食品安全標準。通過MOS值的比較分析，發(fā)現部分砷、鎘含量超標的食品MOS值＜1（動物類食品砷周暴露量的99百分位為3.455 9 μg/kg/week，植物類食品鎘周暴露量的99百分位為15.370 2 μg/kg/week）,說明重金屬含量超出可接受范圍，應采取一定風險管理措施，在日常膳食中應注意菜品用量和搭配。