江西省市售茶叶中稀土元素暴露风险评估

王艳敏，周鸿，刘源，游兴勇，熊丽

(江西省疾病预防控制中心 江西省食源性疾病诊断溯源重点实验室，江西 南昌330029)

江西省是产茶大省，2016年江西省茶叶总产量为5.8万吨，茶产业已成为江西省农产品通过绿色食品认证企业和产品数最多的产业[1]。稀土是化学元素周期表中镧系元素—镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的元素—钇(Y)和钪(Sc)共17种元素，称为稀土元素[2]。近些年我国部分省市的稀土元素调查结果显示，茶叶中稀土元素含量较高，其安全性越来越引起社会的广泛关注[3]。为了解江西省市售茶叶中稀土元素水平及其对居民可能引起的健康风险，本研究拟对江西省市售茶叶中中稀土元素进行分析，并进行暴露量的风险评价。

1 材料与方法

1.1 样品采集 在江西省11家设区市采集居民日常消费量大的茶叶(包括绿茶、红茶、乌龙茶等)137份。以当地有代表性的大型超市、农贸市场、副食品店、批发市场为主。

1.2 仪器与试剂 Agilent 7700电感耦合等离子体质谱仪(带八级杆碰撞反应池，美国安捷伦公司)；Millipore-Q超纯水机(美国密理博公司)；Valcan42全自动消解仪 (加拿大QUESTRON公司)；MS304S电子天平(梅特勒-托利多公司)。

标准溶液：16种稀土元素混合标准溶液 (编号GNM-M16181-2013，100μg/ml)；铟、铼、铑内标溶液(编号 GNM-M03024-2013，10μg/ml)，均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。生物成分分析标准物质：菠菜 (GBW10015)和茶叶(GBW10016)均购自地球物理地球化学勘查研究所。硝酸(优级纯，德国Meker公司)；过氧化氢溶液(优级纯，国药集团)。

1.3 方法

1.3.1 仪器条件 ICP-MS条件：等离子体模式：HMI；射频功率：1550W；等离子体气：15.0L/min；辅助气：0.9L/min；载气：1.05L/min；采样深度：8.0mm；雾化室温度：2℃；样品提升时间：40s；数据重复次数：3 次；积分时间：0.3s。

1.3.2 样品检测与质量控制 茶叶样品经高速粉碎机粉碎，混匀备用。称取制备好的样品0.20g～1.00g于聚四氟乙烯消解罐中，加入6ml硝酸和2ml过氧化氢，于石墨消解仪100℃消解5～6h，升温至140℃消解14h，若为棕色继续加酸消解，直至消化液呈无色，加少量超纯水于180℃加热赶酸至0.5ml～1.0ml，消解罐取出放冷，用少量超纯水洗涤消解罐 2～3次，定容至10ml待测。同法做试剂空白试验。

茶叶中稀土元素的含量依据GB 5009.94～2012进行检测[4]，同时开展质量控制工作，平行样测定的相对标准偏差＜10%，各稀土元素回收率测定结果范围91.0%～103.5%，每批样品处理与检测均带国家标准物质(茶叶和菠菜)，在线引入内标溶液进行校正。

1.4 稀土元素暴露评估 采用宋雁等[3]推荐的简单分布模型(确定性评估)的方法，计算每个个体每天每公斤体重稀土元素的暴露量，计算公式为：

式中：EXP为某个体每天每公斤体重稀土元素的暴露量μg/kg BW;F为某个体每天边销茶的消费量，g;C为边销茶中稀土元素的平均含量，mg/kg;W为某个体的体重，kg。居民食物消费数据来源，参考李筱薇[5]报道的2007年南方一区和江西省居民营养与健康状况调查数据。

1.5 健康指导值的确定 目前国际权威机构尚未制定膳食稀土元素暴露的健康指导值，本研究采用朱为方等[6]基于稀土矿区和非矿区人群流行病学研究数据提出的稀土元素的每日允许摄入量(ADI值)59 μg/kg BW作为健康指导值，进行暴露风险评估。

2 结果

2.1 方法准确性评价 为保证检测结果的准确可靠，分别平行称取国家标准物质菠菜和茶叶6次，按1.3.3中的方法进行前处理后测定其中的稀土元素，结果表明茶叶和菠菜中16种稀土元素的测定值均在证书标准值范围内，见表1。

表1 稀土元素的准确性验证实验(n=6)

2.2 市售茶叶中稀土元素含量 137份市售茶叶中稀土元素的检出率为100%，稀土元素含量均数范围是 0.01～0.85mg/kg，平均含量为 2.64mg/kg，中位数为1.70mg/kg。16种稀土元素中，铈、镧、钇、钕的平均含量相对较高， 分别为 0.85、0.53、0.49、0.34 mg/kg，这4种稀土元素的含量占总稀土元素含量的83.7%(以元素计)。见表2。

2.3 市售茶叶稀土元素暴露量 江西省居民通过饮用市售茶叶摄入稀土元素的平均每日暴露量为0.636 μg/kg BW。高消费量人群的稀土元素每日暴露量(暴露量的P95)为1.813μg/kg BW。在16种稀土元素中，铈、镧、钇、钕的消费人群平均每日暴露量相对较高分别为 0.204、0.128、0.118、0.082μg/kg BW，这4种稀土元素暴露量占总稀土元素暴露量的83.9%。见表3。

3 讨论

江西省的稀土资源居全国前列，同时也是茶叶种植大省，研究表明，茶叶中稀土元素含量与茶树叶片的生长期有密切的关系，生长期越长，叶片越枯黄，其稀土元素的含量越高[7]。还可能与茶叶种植过程中滥用含稀土的植物生长激素肥料或喷施后未到有效的间隔期采摘以及制茶机械的合金中含有稀土有关[8]。

表2 江西省市售茶叶中稀土元素含量(n=137)

表3 江西省居民每日市售茶叶稀土元素暴露量

本文对目前江西省市售茶叶中稀土元素的污染水平做了检测并对其做了暴露评估，结果显示，市售茶叶消费人群的稀土元素每日平均暴露量为0.636μg/kg BW(以元素计)，低于总稀土元素的ADI(59μg/kg BW)，仅占ADI的1.08%。高消费人群(P95)稀土元素每日暴露量为1.813 μg/kg BW，仅占ADI的2.24%。 表明目前江西省居民的茶叶中稀土元素摄入对人群健康造成的风险处于可接受水平，健康风险较低。该结果与宋雁等[3]对我国边销茶中稀土元素含量水平调查及成年消费人群的暴露风险评估的结果一致，且平均含量相对较高的四种稀土元素也是铈、镧、钇、钕。在本研究中，铈、镧、钇、钕四种稀土元素占总稀土元素暴露量的83.9%，这与4种稀土元素的含量相对较高(占总稀土元素含量的83.7%)有关。结合暴露量的占比及在稀土元素中的含量权重，宋雁等[3]提出“如果在16种稀土元素毒理学资料不充分的情况下，可以考虑用铈、镧、钇、钕这4种稀土元素来代替总稀土元素进行风险评估”。

稀土元素与微量元素不同并非生物体必需元素，稀土元素可能较微量元素更易进入胎儿，王珑[9]、董瑶佳等[10]分别对3360例孕妇血液、九江地区840例儿童微量元素开展了检测分析，表明无论孕妇还是儿童均存在不同程度微量元素缺乏问题，是否与本地稀土元素的含量较高从而影响微量元素的吸收有关，需做进一步深入研究。

目前对茶叶中稀土元素的限量标准一直存在争议，2017年9月 《食品安全国家标准 食品中污染物限量GB2762-2017》正式实施，认为目前稀土元素的膳食暴露量不会对健康构成潜在危害，取消植物性食品中稀土限量要求，稀土限量去留之争渐渐尘埃落定。但是，毒理学试验也证明一定剂量下的稀土元素可能具有遗传毒性、生殖发育毒性、慢性毒性、神经毒性、内分泌干扰作用、免疫毒性等作用[11]，人体也可能通过空气、皮肤和吸入等其他途径暴露稀土元素。食品生产经营企业仍然需要就茶叶种植、加工原料采购、验收、产品检验等关键环节制定并实施必要的稀土控制措施，使食品中稀土污染物的含量达到最低水平，从而最大程度维护消费者健康利益。