苏州市售大米铅镉污染程度的分析评价

姚 晶

(苏州市吴中区粮油质量监测中心,江苏苏州 215101)



苏州市售大米铅镉污染程度的分析评价

姚 晶

(苏州市吴中区粮油质量监测中心,江苏苏州 215101)

摘 要：为了解苏州在售商品大米中Pb和Cd的污染情况,评价其经大米摄入的健康风险,本文从本地市场上随机扦取152个大米样品,采用微波消解-石墨炉原子吸收法对其中的Pb和Cd含量进行检测,然后采用单项污染指数和内梅罗综合指数法对其污染状况和健康风险进行分析评价。含量检测结果显示,所有批次样品中Cd和Pb无一超标。污染程度和健康风险评价结果显示,2种重金属元素的污染程度较轻,当地居民通过食用大米实际摄入Pb和Cd的量均低于FAO/WHO推荐的每人每日的允许摄入量,不存在严重的健康风险。

关键词：苏州;大米;铅镉污染;风险评价

文献著录格式:姚晶.苏州市售大米铅镉污染程度的分析评价[J].浙江农业科学,2016,57 (4):514-517.

随着湖南“镉大米”事件的曝光,大米中重金属元素的含量及其安全性问题受到国内外广泛关注。重金属易于被水稻吸收并积累在水稻籽粒米中,以食物链的方式传输,对人类健康产生严重威胁,尤其当水稻被重金属污染后,外观无明显的毒害现象。但稻米中重金属含量超标,增加了稻米重金属污染的隐蔽性和风险度[1-2]。近几年,大米中Pb,Cd,Hg,As等污染研究已均有报道。曾作为“鱼米之乡”的苏州已成为大米的主销区,大米作为苏州市民的主食,其质量安全不容忽视。为进一步了解苏州在售商品大米中Pb和Cd的污染情况,对这2种重金属经大米途径摄入进行的健康风险评价,本文从本地市场上随机扦取152个大米样品,并对其含量进行检测分析,为大米中重金属含量的监管提供相关依据。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1大米样品的采集

按照随机抽样的原则从苏州粮油批发交易市场、木渎粮油市场、放心粮店连锁店共30家商铺随机扦取152批次样品,其中来源于江苏省内的样品有100批次,省外样品52批次。每份样品采集数量为1 kg,放入4℃冰箱冷藏备用。

1.1.2主要仪器与试剂

原子吸收分光光度计(TAS990,普析通用);微波消解化学工作平台(Topex,屹尧科技);万分之一电子天平(上海衡器);粉碎机(嘉定粮油仪器);电热恒温干燥箱(上海一恒)。

镉标准储备液(1 000 μg·mL-1)和铅标准储备液(1 000 mg·L-1)均购于国家标准物质研究中心;高纯氩(质量分数不小于99.99%);硝酸(GR,国药集团)。所用容器使用前均用20%硝酸浸泡过夜,去离子水润洗后烘干备用。

1.2方法

1.2.1样品的前处理

每批次大米样品经充分混匀后取约50 g,经粉碎机粉碎至粉末状(过60目筛),置于密封样品袋中,备用。

1.2.2样品消解

采用微波消解法对大米样品进行消解。准确称量0.50 g粉碎样品于聚四氟乙烯微波消解内罐中,加入5.0 mL HNO3,摇匀后置于电加热板上预消解120 min,当消解罐内无明显黄烟挥发时,密闭后放入微波消解仪中消解。消解程序为:120℃1 min; 150℃1 min; 180℃5 min。待消解程序运行结束后冷却至室温后,取出消解内罐放于加热板(150℃)上赶酸,待赶酸完成后,将消解液冷却转移并定容至10 mL容量瓶中待测。

1.2.3测定方法

Pb的测定方法参照GB/T 5009.12—2010《食品中铅的测定》[3]中的石墨炉原子吸收光谱法; Cd的测定方法参照GB/T 5009.15—2010《食品中镉的测定》[4]中的石墨炉原子吸收光谱法。测定结果为3次平行样的均值。

1.2.4大米中Pb，Cd污染程度的评价方法

按照NY/T 398—2000《农、畜、水产品污染监测技术规范》[5]的要求,首先进行单项评价指数来评估食物中的重金属污染程度。公式为:Pi= Ci/Si。Ci为食物中的重金属浓度(mg·kg-1),Si为标准参考安全浓度(mg·kg-1),Pb,Cd标准参考安全浓度≤0.2 mg·kg-1; i为大米样品种类{i =1,2,3,…}。Pi＜1表明未受污染,Pi＞1表明已受污染; Pi越大,表明受到的重金属污染越严重。然后在单项污染指数法评价的基础上,采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的内梅罗综合污染指数法进行评价,其计算公式为:P =式中:Pi(max)为最大单项污染指数; Pi为单项污染指数的平均值。当P≤0.7为安全,0.7＜P≤1.0为警戒线,1.0＜P≤2.0为轻度污染,2.0＜P≤3.0为中度污染,P＞3.0为重度污染。

1.2.5大米中Pb，Cd的暴露与健康风险评价

根据本批次大米样品中Pb,Cd含量的测定结果,对苏州在售的商品大米中Pb,Cd健康风险进行初步评价。采用如下公式进行计算[6]:

每日摄入某种重金属的量/(μg·d-1) =大米中该重金属的平均含量(μg·g-1)×大米的摄入量(g·d-1);

每周摄入量(TDI)占PTWI的百分比/% =每日摄入量×7/(PTWI值×BW)。

其中,TDI为1周内的总摄入量(μg); PTWI为每周可耐受摄入量(μg·kg-1·bw-1); BW为人均体重(kg)。

2　结果与分析

2.1大米样品中Pb，Cd含量

含量检测结果如表1,2所示。在152个大米样品中,所有样品均有Pb元素检出,检出率为100.0%。含量最大值为0.19 mg·kg-1,最小值为0.01 mg·kg-1,平均值为0.08 mg·kg-1。最大值为最小值的13.5倍,变异系数为48.3%。有102批次有Cd元素检出,检出率为67.1%,其含量最大值为0.18 mg·kg-1,最小值为0.00 mg·kg-1,平均值为0.03 mg·kg-1,最大值为最小值的175 倍,变异系数为102.5%。152批次大米样品中Pb,Cd的含量均符合GB 2715—2005《粮食卫生标准》[7]和GB 26762—2012《粮食中的污染物限量》[8],合格率均为100.0%。

表1　大米中Pb，Cd的含量

表2　大米中Pb，Cd含量的变化范围

图1为Pb,Cd含量的样品数量分布图。从图中可以看出,152个样品的Pb元素含量呈现出正态分布,大部分集中在0.01～0.1 mg·kg-1; Cd元素含量则呈非正态分布,含量多为0.05 mg· kg-1以下。样品的Pb的检出率明显高于Cd,其原因可能由于在原粮清理砻谷、谷糙分离过程中,不仅稻壳中含有Pb,而且籽粒经铁辊碾米机、色选机和抛光机加工时,因为机器内壁成分中含有铅,导致籽粒与机器内壁撞击和摩擦时机器内壁表面磨损Pb夹杂到成品中,都有可能导致成品米中Pb的含量的增加[9]。

图1　不同含量样本的分布

2.2省内外样品中Pb，Cd含量

表3为不同来源样品Pb、Cd含量的检测结果。从样品的来源统计,本批次样品中有2/3来自省内,1/3来自省外,从含量分析结果看,省内外大米的Pb,Cd的合格率均达到100.0%。从省内外样品中2种元素的含量进行比较分析可以看出,省内外样品的Pb,Cd含量相比并无显著差异,但省内样品Cd含量的变异系数要明显大于省外样本,这说明省内大米中的Cd含量分布相对不均。

表3　省内外大米样品中Pb，Cd的含量

2.3大米样品中Pb，Cd污染程度评价

2.3.1单项污染评价

表4为样品的Pb,Cd单项污染评价表。由表可知,152个大米样品合格率均为100.0%,所以Pb,Cd的单项污染指数均≤1。对Pb的单项污染指数分析表明,一级产品为132批次,占总数的86.8%;二级产品为20批次,占13.2%;近1/6的样品中Pb残留量较多,说明大米存在少量的Pb残留污染。对Cd的单项污染指数分析表明,一级产品为147批次,占总数的96.7%,二级产品为5批次,占3.3%,表明样品中Cd的残留量总体较少,污染较轻。

表4　样品中Pb，Cd的单项污染评价

2.3.2综合评价

从表5可以看出,苏州市售大米中处于安全级别的样品占99.3%,安全-警戒线级别的样品占0.7%,轻度污染、中度污染及重度污染的样品为0.0%。这一结果表明,目前苏州市售大米中Pb,Cd污染的情况较少,总体属于安全水平但仍需维持现有的监管力度,以免不合格大米流入市场。

表5　大米样品中Pb，Cd污染程度的综合评价

2.4苏州市售大米中Pb，Cd的健康风险评价

FAO/WHO暂定的Pb,Cd的PTWI分别为25 和7 μg·kg-1·bw-1[6],本批次样品大米中Pb,Cd的平均含量分别为0.077和0.032 mg·kg-1(表6),根据2014年江苏省疾控中心发布的《江苏居民营养与健康状况追踪研究》中相关数据,江苏省人均每日谷物消费量为427.7 g,人均体重为61.5 kg[10]。根据相关饮食习惯,稻谷是苏州地区最主要的消费谷物,若以消费谷物全部为大米进行计算,苏州市民通过食用大米这一途径人均每周摄入的Pb,Cd的量分别为230.530 3和95.804 8 μg,分别占PWTI的15.0%和22.3%,说明通过大米摄入Pb,Cd的量远低于FAO/WHO制定的可耐受量,对人体健康的风险处于较低水平。在居民膳食摄入过程中,除了食用大米外,还需要食用水果、蔬菜、肉类和蛋类等其他食物,服用各种药物及使用各类化妆品等也会摄入一定量的Pb,Cd。因此,要进一步评估苏州居民通过膳食摄入的Pb,Cd是否超过FAO/WHO的推荐量,是否对人体健康存在较大风险,还需综合其他摄入途径中的相应重金属元素含量进行综合评价,进行详证和研究。

表6　当地居民每日摄入Pb，Cd的含量分析

3　小结

本文对苏州在售商品大米中Pb,Cd的含量进行测定,并对来源于省内大米的含量进行比较分析,结果显示,152批次样品中Pb,Cd的含量均符合国标要求,合格率为100.0%;省内外样品的Pb,Cd的含量并无显著差异,但省内样品Cd含量的变异系数要明显大于省外样品。根据样品的检测结果,首次对苏州在售的商品大米中Pb,Cd的污染程度和健康风险进行了初步评价。研究结果表明,苏州市商品大米中Pb的污染程度略高于Cd,2种重金属的污染情况较乐观,对人体健康的风险处于较低水平,但仍需要加强检测和监督力度,确保没有超标大米流入市场。

参考文献:

[1]申屠平平,罗进斌,陈高尚,等.大米重金属污染的健康风险评价[J].浙江预防医学,2014,26 (2):128-132.

[2]DAS A P,MISHRA S.Biodegradation of the metallic carcinogen hexavalent chromium Cr (VI) by an indigenously isolated bacterial strain[J].Journal of Carcinogenesis,2010,9 (9):6.

[3]食品中铅的测定:GB/T 5009.12—2010[S].2010.

[4]食品中镉的测定:GB/T:5009.15—2014[S].2014.

[5]NY/T 398—2000,农、畜、水产品污染监测技术规范[S].2000.

[6]李优琴,李荣林,石志琦.市售大米重金属污染状况及健康风险评价[J].江苏农业学报,2008,24 (6):977-978.

[7]粮食卫生标准:GB 2715—2005,[S].2005.

[8]粮食中的污染物限量:GB 26762—2012[S].2012.

[9]翟爱华,张丽萍,王宪青,等.稻米加工过程中安全质量分析及控制[J].农产品加工学刊,2006 (1):60-61.

[10]江苏省疾病预防控制中心.江苏居民营养与健康状况追踪研究[R].南京:江苏省疾病预防控制中心,2014.

(责任编辑：张瑞麟)

中图分类号：S511

文献标志码：A

文章编号：0528-9017(2016)04-0514-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160420

收稿日期:2015-12-30

作者简介:姚 晶(1987—),男,江苏宜兴人,工程师,从事食品质量与安全研究工作,E-mail:yaojing05@sina.com。