耿安静 ,王富华,杨 慧,陈 岩,赵晓丽,王 旭,杜瑞英
(1广东省农业科学院农产品公共监测中心,广州 510640;2 农业部农产品质量安全风险评估实验室(广州),广州 510640;3 农业部农产品质量安全检测与评价重点实验室,广州 510640)
镉(Cd)是生物非必需重金属,已被美国毒理委员会列为第6 位危及人体健康的有毒物质,被国际癌症研究机构归类为第一致癌物,被世界卫生组织列入IPCS(The International Program on Chemical Safety)计划进行研究[1]。水稻是世界第一大粮食作物,2002 年联合国通过决议,正式命名2004 年为“国际水稻年”[2]。中国是世界上最大的水稻生产和消费国,水稻产量占国内粮食总产量的1/3 以上。和其他作物相比,水稻更易受镉污染。随着环境污染日趋严重,灌溉水及土壤中镉含量不断增加,通过生物迁移积累,大米镉含量不断增加,甚至导致米制品的重金属超标[3]。镉在水稻体内积累到一定程度时,会抑制水稻根系生长和地上各器官的生长发育,导致生长迟缓、植株矮化、褪绿,生长受抑制甚至死亡,产量和质量下降等[4,5]。镉还能减少根系对水分和养分的吸收,抑制根系对氮的固定[6]。镉在生物体内极易蓄积,造成动物性食品的污染,通过食物链威胁人类健康[7]。镉在人体内主要分布在肾脏[8],其次为肝、胰、心、肺及主动脉等。过量的镉在体内取代锌、钙等元素,引起机体的功能紊乱,钙排泄增加导致负钙,造成骨矿密度降低、骨质疏松症[9]。日本“痛痛病”就是由镉引起的[10]。镉中毒患者还会出现免疫、神经和生殖系统的病变,引发肝、生殖效应的致畸性及癌症[11]。大米镉污染已引起世界各国的高度重视和广泛关注。目前,国内对大米的研究集中在稻米的品种改良[12]和施肥[13]、大米的加工新工艺[14]、大米蛋白质和淀粉等制备的深加工[15,16]、储存[17]、保鲜[17]、包装[18]、营养成分及有害成分的检测[19,21]、综合利用[22]等,很少研究污染物限量标准规定对大米产品合格率的影响。本文简述了国内外镉污染的现状,通过分析国内外大米镉的限量标准及其存在的问题,提出了解决大米镉超标的标准层面建议,对标准的制修订和实施、人们科学理性认识稻米镉、政府解决稻米镉问题、维护社会稳定和经济发展等方面具有积极作用。
我国受重金属污染的耕地面积近2.0 ×107hm2,约占总耕地面积的1/5,其中以镉污染最为严重,每年生产Cd 含量超标的农产品达14.6 亿kg[23]。不少地区出现“镉米”[24-27]等。
世界其他地区也出现镉污染问题,如日本[28,29]、泰国、韩国[30]等。食品添加剂联合专家委员会报道37 000个大米样本中,镉含量最高是1.2mg/kg,样品来自欧洲和亚洲[31]。
从表1 可看出,不同国家和组织针对谷类产品中镉的限量存在很大差别,大米镉标准存在不足。
在产品分类上,国际食品法典委员会(CAC)涵盖较多的内容,包括糙米、精米和蒸谷米(半熟化的米),我国给出稻谷、糙米和大米的限量,但无蒸谷米的相关标准,其他国家如越南、泰国、澳新、俄罗斯、新西兰、澳大利亚等仅给出大米的限量,中国香港仅给出谷类的限量。
表1 世界各国及组织对谷类中镉的标准限量
镉限量从0.1~0.4mg/kg 不等,主要有三种情况:一是CAC 以风险评估和世界各国协商一致为基础,制定相对科学的限量标准,是WTO 认可的国际稻米贸易争端的仲裁依据,限量值为0.4mg/kg。二是稻米进口国以及本国土壤和水体环境中镉本底值较低的国家,制定的标准比较严格,如欧盟为0.2mg/kg,俄罗斯、澳大利亚和新西兰为0.1mg/kg。三是稻米主产国以及本国土壤和水体环境中镉本底值较高的国家,制定的标准比较宽松或直接采用CAC 标准,如日本和泰国为0.4mg/kg。我国现行的GB2715-2005 《粮食卫生标准》和GB 2762-2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》规定大米中镉的限量值为0.2mg/kg,与欧盟一致,严于CAC、日本和泰国。综上所述,不同国家和地区建立的镉限量标准参差不齐,未达到统一,尤其是发展中国家存在镉限量标准缺乏或者标准较高的现状,在进出口贸易中处于不利地位。
制定大米镉的标准限量具有重要意义,可保证大米的食用安全性、是国家农产品质量监督管理的依据、大米安全生产的基础、大米贸易的基本条件等。目前一些国际组织和国家制定的谷物中有毒重金属的最大允许量的标准已应用于国际和国内的贸易壁垒。因此,为维护人们的身体健康、保护国内大米的贸易,大米镉污染的防治不仅仅是技术上的问题,也需从标准层面采取措施,预防并减少镉污染带来的一系列问题。
从表1 可看出,不同国家和组织大米镉的污染限量存在倍数的差别,这使得同一大米是否镉超标在不同国家或地区有所不同。以2013 年5 月份广东公布的镉抽检为例[5],说明污染限量的不同对大米镉超标的影响。
表2 广东省质监局11 批次不合格样品的CAC 标准限量下的合格率
表3 广东省工商局20 批次不合格样品的CAC 标准限量下的合格率
从表2 和表3 可以看出,当以0.4mg/kg 作为限量指标时,11 批次不合格样品中有63.7%的样品合格,20批次不合格样品中有60.0%的样品合格,可见不同的限量指标对大米的合格率存在很大的影响。当然,也不否认当以0.1mg/kg 作为限量指标时,产品合格率下降。到底哪一数值最符合人体的安全限量阈值呢?这就需本着科学、严谨、实事求是的态度,把国别、地区的差异、人均每天大米消费量、人群性别和年龄等因素考虑进去,在风险评估的基础上制定科学严谨的大米镉污染限量。参考FAO 和WHO 的毒理学基础研究资料及CAC和发达国家的标准,以大量本国实际调研数据为基础,密切结合国情、充分考虑社会及人群等各方面的承受能力,考虑到尽量与国际接轨,把限量值定在一个合理的水平上。
我国是世界上大米的主要生产和消费国之一,建立大米的标准化战略,还在应对国际贸易壁垒、增加出口等方面起积极作用。加深标准研究需要研究国内外的标准。研究国外标准,不仅要进行标准比对等基础研究,还需深入研究国外对标准限量值的确定依据,综合考虑人体安全限量值、人群年龄阶段和性别、贸易壁垒等。加宽标准方面主要是指制定与稻米种植、大米生产有关联的各个方面、环节相应的标准,包括水稻品种、化肥的选用等,从而确保大米的安全种植生产。
加强科学管理,确保从水稻种子到大米各个环节的标准化。要充分考虑并预防各个环节镉污染的潜在因子,如稻田土镉本底值、灌溉水、大气沉降、农药、化肥、稻米加工机械、大米包装材料等,从稻田土镉本底值、灌溉水和大气等源头抓起。
制定的大米标准大部分与企业、生产者利益有关,客观上就必须加强标准与企业、生产者的结合。不仅在标准的宣传、培训、实施方面加强结合,更重要的是积极引导企业和生产者参与标准的制修订,使标准的制定更符合企业、生产者的实际情况,更有利于加强企业、生产者的标准化生产加工的积极性和主动性。
对各种标准,如无公害大米、绿色大米、有机大米、转基因大米、地理标志大米等简化、密植或高产栽培技术、种子质量、种子生产技术操作规程、溯源编码、产地环境、生产操作技术、生产加工技术规程、加工企业良好操作规范、包装、品质、标识标签、食品安全标准等已制定好的的相关标准要宣传、推广并实施应用,提高其标准意识。
对有条件的企业或生产者,还可对黄粒米及糙米纹粒的检验、转基因大米及其产品环境安全、成分等的检测等相关标准进行培宣传和培训,使他们有能力对土壤、农药、化肥、灌溉水、大米等进行镉测定,镉超标的大米不流入市场,从而确保大米的质量,为企业、生产者的利益和消费者的身体健康提供了技术保证。
在确定标准限量值时,需考虑人体每天摄入镉的安全限量值,就需对生物医学、临床医学、毒理学有一定的研究;由于不同品种、基因型的水稻对镉的吸收不同,大米镉的含量存在差别,就需在对种子镉标准制定之前,进行水稻分子生物学、遗传学等相关方面的研究;对同一品种甚至是同一基因的水稻,在不同的土壤类型、灌溉水、农药、化肥等不同的情况下,对镉的吸收也会存在不同,就需对水稻的植物营养学和土壤化学进行研究;为了确保大米各个生产环节的安全生产,要掌握准确、快速的镉分析方法,就需与分析化学等学科结合,以便制定合理的检验方法标准。
根据实际情况需要,以市场为导向,增加标准化委员会和相应政府职能部门的数量。要充分利用这些平台,通过多种渠道获得经费来加大标准的制定力度,加强标准的宣传和实施。政府给予参加实施标准化工作的企业、生产者等在税收、奖励等方面更多的优惠政策,从而带动更多的企业、生产者参与到标准生产中来,进而推动标准的普及。
为参与国际竞争,需加强标准制修订的国际合作,这将有利于我国大米的企业标准、行业标准被积极推荐制定成国际标准;需要以企业联盟(包括产业链联盟、国内企业联盟、与国外企业联盟)为基础、以提高研发能力为支点,提升企业的话语权和竞争力;有一批熟悉国内外大米标准化工作程序、能够得到所在企业支持的专家积极、定期参加各类国际和国内的大米标准化工作,并代表我国大米在国际上发出中国的声音。同时,为了让更多企业、生产者和消费者加深对标准化的了解与认识,加深、加快标准的制修订、加速标准化进程,更需要培养更多的标准化人才,壮大标准化人才队伍。
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