宁波市稻米5种重金属的风险评估

朱 勇，张 亮，江潇潇，罗宗涛，陈 国

(农业部农产品质量安全风险评估实验室(宁波)，浙江 宁波 315040)

宁波市稻米5种重金属的风险评估

朱 勇，张 亮，江潇潇，罗宗涛，陈 国

(农业部农产品质量安全风险评估实验室(宁波)，浙江 宁波 315040)

2014—2015年对宁波市地产稻米的781批次样品进行检测，分析了铅、镉、铬、汞、砷5种重金属。根据(FAO)/世界卫生组织(WHO)食品添加剂联合专家委员会(JECFA)制定的各元素每周可耐受摄入量(PTWI)或每月耐受摄入量(PTMI)进行风险评价。根据膳食暴露评估，铅、汞、砷的风险均可以接受，镉有一定的隐患，铬有一定的风险，但考虑到铬的价态以及摄入量的规定，风险也不是很高，建议对铬进行价态分析，才能准确评判风险。从GB 2762—2012 食品安全国家标准食品中污染物限量中最大残留限量(MRL)的规定与膳食暴露评估比较来看，对数据的判断二者各有优缺点，MRL适合日常快捷使用，膳食暴露评估计算比较复杂，需要辅助其他参数，参数越精准，评价越可信，结果越贴近实际。

稻米； 重金属； 风险评估； 宁波

大米是我国居民主要粮食作物，尤其是浙江省居民，膳食模型以植物性食物为主。宁波种植水稻历史悠久，大米作为人们日常饮食的基础，不可或缺。随着农业集约化水平的提高，宁波2015年全年粮食播种面积超过140 000 hm2，总产接近80万t，水稻产量取得突破性发展[1]。为了提高土壤肥力，农业投入品使用力度不断加大，被污水误灌溉等原因的存在，使得宁波市土壤重金属污染现状不容乐观。为保障宁波市农产品安全，市政府已于2013年进行了清洁土壤行动。虽然多年来未发生重大农产品质量安全事故，但农产品安全没有零风险，最近几年各级政府在农产品质量安全例行监测，监督检查方面的投入力度很大，宁波的农产品合格率也维持在高水平上[1-3]。但湖南“镉大米”事件仍敲响警钟，重金属污染对稻米质量安全带来严重的隐患。本文对2014—2015年宁波市地产稻谷铅、镉、铬、汞、砷5种重金属进行评估，探讨居民因食用地产稻谷而摄入重金属可能引起的健康风险，科学评价宁波地产稻谷重金属的安全风险。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2014—2015年在宁波市江北、镇海、北仑、象山、宁海、奉化、鄞州、慈溪、余姚等9个县市区的种植大户、生产基地，随机抽取稻谷样品781批次，每批次样品不少于3 kg。

1.2 主要仪器及试剂

试验仪器主要包括原子吸收光谱仪PinAAcle 900(美国珀金埃尔默公司)；原子荧光光度计AFS-9330(北京吉天仪器有限公司)；超纯水仪Milli-QADVA10(默克密理博公司)；DigiBlock电热消解仪(北京莱伯泰科仪器股份有限公司)，砻谷机THU35-C(佐竹机械(苏州)有限公司)；样品磨KNIFETEC 1095(丹麦福斯有限公司)。

5种重金属元素标准物质、大米粉标准物质[GBW(E)080 684 a]均从国家标准物质研究中心采购。重金属检测分析过程中所用硝酸为UPS级(苏州晶瑞化学股份有限公司)；高氯酸为优级纯(上海国药)；试验用超纯水(18.2 MΩ)由密理博超纯水仪制得；试验器皿均用30%硝酸溶液浸泡24 h后使用。

1.3 样品制备与检测

1.3.1 样品制备

样品采集后晒干，用砻谷机去除颖(稻壳)，将糙米用样品磨打碎，放入塑料盒中冷藏保存，备用。

1.3.2 样品检测

铅、镉、铬、汞、砷各元素分别采用GB 5009.12—2010[4]、GB 5009.15—2014[5]、GB 5009.123—2014[6]、GB 5009.17—2014[7]、GB 5009.11—2014[8]等方法进行检测。

铅、镉、铬。称取0.3 g左右的样品于消解罐中，加入硝酸10 mL，预消解后用电热消解仪消化，待硝酸澄清透明后，开盖，赶酸至近干，取出冷却，用0.5%硝酸定容50 mL，上机检测。

汞。称取0.2 g左右的样品于消解罐中，加入硝酸10 mL，预消解后用电热消解仪消化，待硝酸澄清透明后，取出冷却，用超纯水定容50 mL。上机检测。

砷。称取0.3 g左右的样品于消解罐中，加入硝酸10 mL，预消解后用电热消解仪消化，待硝酸澄清透明后，开盖，取出冷却，加入硫脲+抗坏血酸溶液2 mL，用超纯水定容50 mL。上机检测。

1.3.3 质量控制

实验室为了追求数据的准确性，每批次样品增加大米粉标准物质[GBW(E)080 684 a]，标液用0.5%硝酸配置，外标法定量。检测过程中均做试剂空白，大米粉5种重金属元素的数值应符合要求。

1.3.4 未检出值的处理

由于仪器和所采用的检测方法均有一定的局限性，以及痕量数据的客观存在，检测结果中含有相当比例的低于方法检出限的数值。为有效利用这部分数据，本研究采用世界卫生组织(WHO)推荐的替代法对低于检出限的数值进行处理，即选用较为通行的1/2LOD(方法最低检出限)代替未检出值。

1.3.5 膳食暴露评估

稻谷重金属膳食风险评估，首先需要整合稻谷中5种重金属的含量数据和目标人群每日稻谷消费量，及体重，得到膳食暴露量的估计值，再将结果与相应的健康指导值进行比较，进行风险评估。

根据《2009—2012年浙江省居民营养与健康状况监测》，浙江省人均摄入粮谷量为348.9 g·d-1，假设摄入的稻谷均为统计时的单一特定样品，其他摄入的食品均不含重金属；同时假设成人平均体重为60 kg。评价标准采用联合国粮农组织(FAO)/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)制定的各元素每周可耐受摄入量(PTWI)或每月耐受摄入量(PTMI)，同时将经常用于判断食品中重金属是否超标的GB 2762—2012[9]国家标准纳入参考依据，将标准规定的各元素的限量进行稻米中各重金属膳食暴露评估，进行风险评价。5种重金属的健康指导值详见表1。由于5种重金属的健康指导值不一致，有按月计算的，也有按周、日计算的，所以在食用量计算的时候要考虑到此影响，按月计算在每日基础上乘以30作为月摄入量，按周计算在每日基础上乘以7作为周摄入量。

每日膳食暴露估计值通过以下公式计算：

yd=xc/w。

式中：yd代表每1 kg体重每日由稻谷摄入某种重金属的量(μg·kg-1)；x代表每人每日的稻谷消费量(g·d-1)；c代表稻谷中某种重金属的含量(mg·kg-1)；w代表个体体重(kg)。

每周膳食暴露量yw=yd×7，每月膳食暴露量ym=yd×30。

风险商=y/TDMI(PTWI、PTMI)×100。当风险商>100%时，表示存在不可接受的较大风险，数值越大，风险越大；当风险商≤100%时，表示风险可以接受，数值越小，风险越小。

2 结果与分析

2.1 总体情况

2014、2015年共抽取各类稻谷样品781批次，铅、镉、铬、汞、砷各种重金属元素的最小值、最大值和平均值见表1。781批次的稻谷样品，铅含量0.002 5～0.14 mg·kg-1，占样品总数的97.7%；镉含量0.000 05～0.20 mg·kg-1，占样品总数的93.3%；铬含量0.005～1.0 mg·kg-1，占样品总数的83.1%；汞含量0.000 075～0.007 82 mg·kg-1，占样品总数的96.9%；砷含量0.005～0.50 mg·kg-1，占样品总数的83.1%。虽然5个重金属元素的最大值均超过了GB 2762—2 014所规定的最大残留限量(MRL)，但从样品比例来看，低含量的样品占了绝大多数，将5种重金属按含量与样品个数之间的正态分布关系图来看，除铬、汞元素外，其他3种元素检出的数值均较集中(图1)。

表1 宁波市地产稻谷中5种重金属的含量特征

注：根据本文1.3.4，未检出的数据用1/2LOD代替。

2.2 重金属膳食风险评估

根据《2009—2012年浙江省居民营养与健康状况监测》，浙江省人均摄入稻谷量为348.9 g·d-1，假设摄入的稻谷均为统计时的单一特定样品，其他摄入的食品均不含重金属；同时假设成人平均体重为60 kg。将5种重金属元素的检出最大值、平均值及GB 2762—2014的限量值代入，根据本文1.3.5的计算方式得出各种风险商进行重金属膳食风险评估，各风险商见表2。

从图1可知，如果按照检出的最大值计算，铅、镉、铬3种重金属均存在较大的风险，特别是镉、铬的风险比较严重；按照平均值进行风险商判断，铬有较大风险，铅、汞、砷的风险极低。每天食用重金属最大值的稻谷是不切实际的，而且5种重金属元素最大值的产生也未发生在同一个稻谷当中，所以严重的风险也不必太担心。具有参考意义的还是各种重金属平均值的风险商，从稻谷的5种重金属平均值风险商来看，铅、镉、汞、砷风险商均较低，铬已存在风险。

图1 宁波市地产稻谷中5种重金属含量的正态分布

铬元素无论是平均值还是国标限量值的风险商均提醒存在严重风险，但考虑到铬在自然界中主要以铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)两种形态存在，铬(Ⅲ)是生物必需的营养元素，而铬(Ⅵ)却被国际癌症研究机构列为一级致癌物，两者对人体的健康影响处于两个极端，由于形态分析的困难，就常以总铬来进行摄入量的判定。本文又以较为严格的美国NFS草案为推荐值，也会无形中放大铬的评估风险。如果按照WTO(1996)的规定，铬摄入量不超过250 μg·d-1，那么表2中仅检出的最大值及达到国标限量时铬有一定的风险，其他均无任何风险。为了更科学地评价铬元素的隐患，需进一步研究铬形态，才能正确评价铬风险。

采用GB 2762—2014的限量值进行风险商判断发现，铅、汞、砷3种重金属的风险较低，镉、铬有较大的风险。由于实际膳食结构中除了稻谷，还包括蔬菜、畜禽肉类、鱼虾类、水果、奶及制品等食物消费量，真实的膳食风险还需要综合考虑这些没有统计进去的食物的风险商，故镉0.2 mg·kg-1的限量值是否过于宽松，有待商榷；铬的风险需考虑价态才有意义。采用重金属膳食暴露风险商的评价方式，比直接使用GB 2762—2014更为烦琐、复杂，需要引入其他参数，但更科学、更具有实际风险警示意义。

3 小结和讨论

2014—2015年宁波市地产稻谷重金属风险评

表2 5种重金属的风险评价

估发现，铅、汞、砷的风险均可接受，镉有一定隐患，铬存在一定的风险。王明湖等[10]也得出类似结果。铬的风险需考虑其独特的价态问题，以及JECFA并未规定铬的允许摄入量这一事实，采用不同的评价标准也会对结果产生影响，说明实际的危害没有风险商所展示地这么严重。需进一步对各种价态的铬含量进行研究，才能得到更准确的结果。虽有极个别样品存在一定的风险，但计算时均采用极端假设，实际消费者不会长期仅食用该产品，故风险也不会这么高。

膳食暴露评估的评估方式、参考MRL方式都是常用的数据判断方式，其中MRL方便快捷，膳食暴露评估评价计算较繁琐，需加入辅助参数，如食用量、体重，随着参数的不同会得到不同的结果，参数越准确，评价越可信，结果越贴近实际，而且简单地认为超过MRL的一定具有风险是不可取的。

[1] 2015年全市农业工作总结[EB/OL]. [2016-01-18].http://www.nbnyj.gov.cn/cat/cat65/con_65_43436.html.

[2] 2013年全市农业工作总结[EB/OL]. [2013-12-10]http://www.nbnyj.gov.cn/cat/cat65/Con_65_26377.html.

[3] 宁波市农业局.2014年全市农业工作总结[EB/OL]. [2015-01-12]http://www.nbnyj.gov.cn/cat/cat65/con_65_39270.html.

[4] 中华人民共和国卫生部.食品中铅的测定: GB 5009.12—2010[S].北京：中国标准出版社，2010.

[5] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中镉的测定: GB 5009.15—2014[S].北京：中国标准出版社，2015.

[6] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中铬的测定:GB 5009.123—2014 [S].北京：中国标准出版社，2015.

[7] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中总汞及有机汞的测定:GB 5009.17—2014 [S].北京：中国标准出版社，2015.

[8] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品中总砷及无机砷的测定:GB 5009.11—2014. [S].北京：中国标准出版社，2015.

[9] 中华人民共和国卫生部.食品中污染物限量：GB 2762—2012 [S]. 北京：中国标准出版社，2012.

[10] 王明湖，连瑛，庞欣欣，等. 宁波市晚稻稻米中重金属污染分析及风险评估[J].中国稻米，2016，22(4)；65-68.

(责任编辑：张瑞麟)

2017-09-15

宁波市科技局农业公关项目(2014C10058)；宁波市科技局农业重大项目(2015C110004)；宁波市科技新苗培养计划[甬教基(2016)415号]

朱 勇(1978—)，男，浙江普陀人，高级农艺师，从事农产品质量检测研究工作，E-mail：zjzszy@163.com。

文献著录格式：朱勇，张亮，江潇潇，等. 宁波市稻米5种重金属的风险评估[J].浙江农业科学，2017，58(11)：2042-2045.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171152

S511

A

0528-9017(2017)11-2042-04