进境烟草重金属残留水平监测及分析

陈志飞 张 龙 孙志新 王寅鹏 张浩平 冯 晶 邓晓军 樊 祥

(1.外高桥出入境检验检疫局 上海 200137；2.洋山出入境检验检疫局；3.上海出入境检验检疫局)

1 前言

烟草作为一种农产品，在生长过程中，其重金属含量除受土壤中金属元素浓度影响外，还会受到所使用化肥和农药等的影响。烟叶中的重金属元素可能作为烟气气溶胶的组成部分被吸人人体，而Pb、Cd、As这些重金属，一旦进入人体内，排出将是一个非常缓慢的过程。国内相关研究显示，香烟烟气中，最容易被吸收的重金属是Cd，其次是Pb，这些重金属都能引起人头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、癌症等。值得一提的是，二手烟中的重金属同样有很大危害[1-2]。

2010年10月，第九届亚太烟草和健康会议在澳大利亚悉尼召开，会上发布的一项研究报告显示，中国产的13个品牌卷烟检测出含有重金属，其中Pb、As和Cd等成分含量与加拿大产香烟相比，最高超出3倍以上[3]。这一事件将烟草中重金属事件再一次摆到公众眼前，全社会对烟草中重金属含量表示出极大关注。现有研究表明，随着产地不同，卷烟中Cd和Pb含量差异显著。德国卷烟中Pb含量约为0.5-1.5μg/支，新西兰卷烟中Cd和Pb含量均低于国外，我国15个品牌卷烟中含有Pb等多种重金属，但未检出As[4-5]。

烟叶中重金属的检测方法包括原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、分光光度法、液相色谱法、电感耦合等离子体质谱法和中子活化法等[6-9]。其中，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是以电感耦合等离子体(ICP)为离子化源的质谱分析法，地球上几乎所有元素都可用该法分析。ICP-MS法具有线性检测范围宽（仪器线性检测范围达9个数量级）、灵敏度高、检出限低、可同时进行多种元素分析等优点，国内外已有许多学者用该法检测烟草中重金属离子含量

[10-15]。

近年来，我国进境烟叶从批次、重量和金额上都呈快速增长势头。为从源头上消除烟草重金属对人体造成的危害，本研究通过对进境烟叶重金属含量进行监测，了解其残留水平，为评估进境烟叶重金属残留量是否超标提供理论依据。

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 样品来源

本实验所用烟草样品为上海口岸2012至2013年度进境烟草采样样品。

2.1.1 仪器

Elan 6000电感耦合等离子体质谱仪：美国PE公司；DigiPREP石墨消解仪：加拿大SCP公司；所用玻璃仪器均以HNO3（10+90）溶液浸泡24 h以上，用去离子水反复冲洗、晾干使用。

2.1.2 试剂

Pb、As、Cr、Cd标准储备液：1.0 g/L，HNO3（2+98）介质，购自北京有色金属研究院；Sc、In、Ir、Bi标准储备液：1.0g/L，HNO3（2+98）介质，购自北京有色金属研究院；调谐溶液：选取Mg、Rh、Pb 为质谱调谐液，浓度为10μg/L，HNO3（2+98）介质，购自美国PE公司；异丙醇、硝酸：均为分析纯；水为去离子水。

2.2 方法

2.2.1 溶液配制

（1）Pb、As、Cr、Cd标准工作液：分别准确称取适量的标准储备液，用HNO3（2+98）介质配制成浓度为2.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、50.0μg/L的标准使用溶液，常温保存至少3个月。

（2）内标溶液：取0.25mL 1.0 g/L Sc、In、Ir、Bi标准储备液，加入10mL异丙醇，10mL硝酸，用水定容至500mL，配制成浓度为500μg/L，使用前配制。

2.2.2 仪器工作条件

实仪器点火稳定后，通过X-Y 轴旋钮调节炬管位子，并改变等离子体条件，使调谐元素（Mg，Rh，Pb）的灵敏度及稳定性最佳且干扰最小。仪器最佳参数为，发射功率：1100W；雾室温度：2℃；等离子体气流速：15.0 L/min；载气流速：0.88 L/min；分析模式：全定量；分析时间：1s；采集次数：30；重复次数：3；数据采集：跳峰方式；采样锥和截取锥材质：镍；采样锥孔直径：1 mm；截取锥孔直径：0.4 mm；内标加入方式：在线内标加入。

2.2.3 常压消解样品

称取均质样品0.50-2.00g置于消解管中，加入硝酸7.0mL，在石墨消解仪上消解，加热程序参见表1。消解结束，待样品溶液冷却至室温，将消解液转移至50.0mL比色管，用去离子水定容混匀。

表1 常压消解

3 结果与分析

3.1 进境烟叶中重金属残留检测结果与分析

对来自于阿根廷、巴西、加拿大、津巴布韦、马拉维、美国、印度尼西亚和赞比亚等8个国家186批烟叶的重金属As、Pb、Cd、Cr含量进行检测，结果见表2。

表2 进境烟叶中重金属含量检测结果

检测结果显示，上述各国进境烟叶中都存在一定量的重金属As、Pb、Cd、Cr残留。4种重金属中，赞比亚进境烟叶As含量最高，平均达到0.22 mg/kg (0.01-0.99)；阿根廷进境烟叶的Pb含量最高，平均达到0.72 mg/kg (0.42-1.02)；印度尼西亚进境烟叶Cd含量最高，平均达到2.25 mg/kg(0.09-5.92)；加拿大进境烟叶Cr含量最高，平均达到0.78 mg/kg (0.00-1.84)。无任何一个国家进境烟叶重金属含量总体偏高或总体偏低，且同一个国家不同批次烟叶重金属含量存在较大差异。例如赞比亚进境烟叶As含量最高检出值为0.99mg/kg，最低为0.04mg/kg；印度尼西亚进境烟叶Cd平均含量虽然最高，但是最高值（5.92mg/kg）与最低值（0.09 mg/kg）相差66倍。因此，不同国家进境烟叶的重金属含量高低无明显规律。

2012年度和2013年度进境烟叶重金属含量检测结果（见表3）显示，2012年进境烟叶重金属含量整体水平高于2013年度，但同一年度不同批次之间重金属含量差别较大。

表3 2012年、2013年进境烟叶重金属含量检测结果

2012年和2013年上海口岸进境的烟叶品种主要分为烤烟和雪茄烟叶两种。检测结果（见表4）显示，两种烟叶的As、Pb、Cr含量无显著差异，但雪茄烟叶的Cd含量普遍高于烤烟，平均值更是达到烤烟平均值的4.6倍。

表4 烤烟和雪茄烟叶中重金属含量检测结果

4 讨论

2010年10月，第九届亚太烟草和健康会议发布的研究报告显示：在2005年、2006年所检测的13个中国香烟品牌中，As的平均含量为0.82 mg/kg（0.3-3.3）、Cd的平均含量为3.2 mg/kg（2.0-5.4）、Pb的平均含量为2.65mg/kg（1.2-6.5），Cr的平均含量为0.55 mg/kg（0.0-1.0）。对比上述研究报告与本研究结果，除Cr外，进境烟叶中其他3种重金属含量的平均值都远低于该研究报告所提及的检测值；但部分批次的某一种重金属含量可达到这些检测值，如一批印度尼西亚进境的雪茄烟叶中Cd含量的检测值为5.92 mg/kg。

因此，在今后的工作中应该积极探讨进境烟叶重金属残留含量的限量标准，为制定烟草重金属含量准入制度奠定基础，以确保从源头上消除烟草重金属对人体造成的危害。

5 结论

阿根廷、巴西、加拿大、津巴布韦、马拉维、美国、印度尼西亚和赞比亚等8个国家进境的烟叶都存在一定量的重金属As、Pb、Cd、Cr残留，但同一个国家进境烟叶的As、Pb、Cd、Cr残留含量同一性不高，同一国家不同批次之间同一种重金属元素含量检测值差别较大；不同国家之间进境烟叶重金属含量无明显差别，无任何一个国家进境烟叶重金属含量总体偏高或总体偏低；进境烟叶中存在重金属含量较高的风险。

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