淄博市蔬菜中砷、鎘、鉛、鉻污染狀況與健康風(fēng)險(xiǎn)評估

常通 彭程 何漪 朱莎 王韜

摘 要：為了解山東省淄博市市售蔬菜中砷（As）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）污染程度，本文采用污染指數(shù)法和目標(biāo)危害系數(shù)法對蔬菜中As、Cd、Pb、Cr污染狀況和對暴露人群的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。結(jié)果表明，淄博市蔬菜中各重金屬含量依次為Cr＞Cd＞Pb＞As；蔬菜中Cd的檢出率最高，除有兩份蔬菜樣品Cr超標(biāo)外，其余樣品重金屬含量皆未超標(biāo)；淄博市蔬菜As、Cd、Pb為清潔等級，Cr為尚清潔等級；與青壯年和中老年人相比，兒童攝入蔬菜中重金屬面臨更高的健康風(fēng)險(xiǎn)，As是引起健康風(fēng)險(xiǎn)的主要重金屬。淄博市市售蔬菜整體受As、Cd、Pb、Cr污染的程度較低，市民可以放心食用。

關(guān)鍵詞：蔬菜；重金屬；污染狀況；健康風(fēng)險(xiǎn)評估

Contamination Status and Health Risk Assessment of As， Cd， Pb and Cr in Vegetable in Zibo City

CHANG Tong， PENG Cheng， HE Yi， ZHU Sha， WANG Tao

（Zibo Center for Disease Control and Prevention， Zibo Institute of Preventive Medicine， Zibo 255026， China）

Abstract： To understand the pollution level of arsenic （As）， cadmium （Cd）， lead （Pb）， and chromium （Cr） in vegetables sold in Zibo city， Shandong province， this article uses pollution index method and target hazard coefficient method to evaluate the pollution status of As， Cd， Pb， and Cr in vegetables and the health risks to exposed populations. The results showed that the content of various heavy metals in vegetables in Zibo city was in the order of Cr＞Cd＞Pb＞As; the detection rate of Cd in vegetables is the highest， except for two vegetable samples where Cr exceeds the standard， the heavy metal content in all other samples does not exceed the standard; As， Cd， and Pb of vegetables in Zibo city are classified as clean， while Cr is classified as still clean; health risks due to heavy metal intake from vegetables were higher in children compared to young adults and middle-aged and older adults， with As being the main heavy metal causing health risks. The overall pollution level of vegetables sold in Zibo city by As， Cd， Pb， and Cr is relatively low， and citizens can eat them with confidence.

Keywords： vegetable; heavy metal; contamination status; health risk assessment

近年來，隨著山東省淄博市城市化進(jìn)程不斷加劇，機(jī)動車數(shù)量逐年遞增，各類垃圾產(chǎn)生量增大[1]，高耗能高排放企業(yè)相對集中[2]，易造成大量重金屬進(jìn)入土壤、水質(zhì)和空氣中，使環(huán)境中的重金屬不斷累積，進(jìn)而導(dǎo)致蔬菜中重金屬超標(biāo)情況日益嚴(yán)重[3]。人體長期食用被重金屬污染的蔬菜會對身體健康造成危害[4]。淄博市作為山東省重要的蔬菜生產(chǎn)基地之一，其蔬菜產(chǎn)業(yè)目前已成為淄博市農(nóng)業(yè)的第一大產(chǎn)業(yè)[5]。本文對淄博市市售蔬菜中砷（As）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）4種典型重金屬的含量進(jìn)行測定，分析其污染狀況并進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評估，以期為保障當(dāng)?shù)厥卟说馁|(zhì)量安全提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與前處理

2022年分別在淄博市各區(qū)縣的超市、農(nóng)貿(mào)市場隨機(jī)采集各類蔬菜樣品共計(jì)120份。取蔬菜樣品可食部位，清洗干凈后采用四分法取樣，將樣品攪拌均勻，放入潔凈的食品級玻璃廣口瓶中。

1.2 方法

1.2.1 檢測與評價(jià)

按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）[6]第一法電感耦合等離子體質(zhì)譜法對蔬菜樣品中As、Cd、Pb、Cr的含量進(jìn)行檢測。依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》

（GB 2762—2022）[7]中規(guī)定的蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的限量值進(jìn)行評價(jià)。

1.2.2 質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)中所使用的玻璃器具皆經(jīng)20%硝酸溶液浸泡24 h以上。消解過程中，將菠菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW10015）與樣品一同消解，選取10%的樣品進(jìn)行平行樣的測定，同時(shí)制備樣品空白。菠菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中As、Cd、Pb、Cr的測定結(jié)果需要符合其證書的參考值

[As：（0.54±0.06）mg·kg-1；Cd：（0.19±0.02）mg·kg-1；Pb：（1.07±0.09）mg·kg-1；Cr：（9.0±1.3）mg·kg-1]，同時(shí)平行樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)＜5.0%，以確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2.3 污染評價(jià)

分別使用單項(xiàng)污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分析蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的污染狀況。具體按公式（1）和公式（2）計(jì)算。

（1）

式中：Pi為As、Cd、Pb、Cr的單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為蔬菜樣品中As、Cd、Pb、Cr含量的測定值，

mg·kg-1；Si為GB 2762—2017規(guī)定的蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的限量值，如表1所示。

當(dāng)Pi≤0.7，蔬菜中該重金屬的污染狀況為清潔等級；當(dāng)0.7＜Pi≤1.0，重金屬污染狀況為尚清潔等級；當(dāng)1＜Pi≤2，蔬菜開始受到該重金屬的污染；當(dāng)2＜Pi≤3，表明蔬菜受到該重金屬的中度污染；當(dāng)Pi＞3，表明蔬菜受到該重金屬的嚴(yán)重污染。

（2）

式中：PN為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)；Pmax為Pi的最大值；Pave為Pi平均值。

當(dāng)PN≤0.7，蔬菜重金屬總體污染狀況為清潔安全；當(dāng)0.7＜PN≤1.0，蔬菜重金屬總體污染狀況為警戒級（尚清潔等級）；1.0＜PN≤2.0，蔬菜重金屬總體污染狀況為輕污染；2.0＜PN≤3.0為中污染；PN＞3.0為重污染。

1.2.4 健康風(fēng)險(xiǎn)評估

使用目標(biāo)危害系數(shù)法（Target Hazard Quotient，THQ）對不同年齡人群在攝入蔬菜過程中As、Cd、Pb、Cr產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。計(jì)算公式如下。

（3）

（4）

式中各參數(shù)含義及取值見表2。當(dāng)THQ≤1，表明該重金屬對人體沒有明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)；THQ＞1，表明該重金屬對人體會有健康風(fēng)險(xiǎn)，且THQ值愈大，表明該重金屬對人體健康風(fēng)險(xiǎn)愈大[8]。當(dāng)TTHQ≤1，說明無顯著的復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)；而TTHQ＞1，說明存在復(fù)合健康風(fēng)險(xiǎn)的可能性較大；當(dāng)TTHQ＞10時(shí)，則表明已存在慢性毒性效應(yīng)[9]。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

將數(shù)據(jù)整理、分類匯總后用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析；未檢出數(shù)據(jù)的取值按照世界衛(wèi)生組織的處理原則進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔬菜中重金屬含量

如表3所示，淄博市蔬菜中As、Cd、Pb、Cr平均含量由高到低依次為Cr＞Cd＞Pb＞As。蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的檢出率由高到低依次為Cd＞As＞Pb＞Cr；有兩份蔬菜的Cr超標(biāo)，超標(biāo)率為1.67%（2/120），其余重金屬皆未超標(biāo)。

2.2 污染評價(jià)

蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的污染評價(jià)如表4所示。由表4可知，采集的蔬菜樣品中As、Cd、Pb單項(xiàng)污染指數(shù)Pi平均值＜0.7，為清潔等級。雖然有2份蔬菜樣品中Cr超標(biāo)，造成這2份蔬菜樣品Cr的Pi大于1.0，為輕污染等級，但采集的蔬菜樣品中Cr的Pi平均值＜0.7，因此仍為清潔等級。As、Cd、Pb的綜合污染指數(shù)PN＜0.7，為清潔安全，Cr的綜合污染指數(shù)PN＞0.7，為尚清潔等級。

2.3 健康風(fēng)險(xiǎn)評估

如表5所示，THQ值和TTHQ值均小于1，說明淄博市蔬菜中As、Cd、Pb、Cr對各類人群的健康風(fēng)險(xiǎn)為安全水平。蔬菜中As、Cd、Pb、Cr對各類人群產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)由高到低依次為兒童＞中老年＞青壯年，即兒童攝入蔬菜中重金屬導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)最高。

各重金屬對TTHQ的貢獻(xiàn)率見圖1，As對TTHQ的貢獻(xiàn)率最高（56.5%），其他重金屬貢獻(xiàn)率由高到低依次為Cd（20.1%）＞Cr（18.2%）＞Pb（5.13%），說明As是引起健康風(fēng)險(xiǎn)的主要重金屬。

3 結(jié)論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，淄博市市售蔬菜中Cd的檢出率最高。將污水作為灌溉用水，將城市垃圾作為肥料施用，各類農(nóng)藥的噴灑、大氣降塵等都會導(dǎo)致土壤中Cd的蓄積，而土壤中的Cd最易被蔬菜根部吸收，導(dǎo)致蔬菜中Cd檢出率較高[10-11]。

在超標(biāo)率方面，除2份蔬菜樣品中Cr超標(biāo)外，其余重金屬含量皆未超標(biāo)。污染評價(jià)結(jié)果表明，淄博市蔬菜As、Cd、Pb皆為清潔等級，Cr為尚清潔等級。Cr污染程度與城市化發(fā)展水平高度相關(guān)，工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的含Cr的廢水、廢渣會污染種植蔬菜的土壤和灌溉用水，同時(shí)冶金、水泥、煤和石油燃燒產(chǎn)生的廢氣中攜帶含Cr的顆粒浮塵會散播到空氣中[12]，這些顆粒浮塵通過降雨或干沉降進(jìn)入土壤和水體中，最終被蔬菜富集吸收。因此，相關(guān)部門需采取相應(yīng)措施針對環(huán)境中Cr污染進(jìn)行治理，防止其進(jìn)一步影響蔬菜質(zhì)量。總體而言，淄博市市售蔬菜受As、Cd、Pb、Cr的污染程度較低，市民可以放心食用。

相較于青壯年和中老年，兒童攝入蔬菜中As、Cd、Pb、Cr面臨更高的健康風(fēng)險(xiǎn)。兒童的代謝器官對重金屬的解毒排泄能力較弱，對蔬菜中重金屬的污染更為敏感[13]。研究表明，As是引起健康風(fēng)險(xiǎn)的主要元素，長期攝入含As化合物會導(dǎo)致血管末梢壞死，誘導(dǎo)皮膚癌和內(nèi)部臟器癌癥的發(fā)生[14]。建議相關(guān)部門持續(xù)對蔬菜中As的健康風(fēng)險(xiǎn)予以評估。

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