成都平原地区蔬菜重金属污染风险评估

杨 文，高 琴，王恋琪，钟 攀，刘 纳，吴亚姗，张 雨

(四川省农产品质量安全中心,四川 成都 610041)

蔬菜是城乡居民餐桌上必不可少的食物之一，它为人体提供必需的多种维生素和矿物质等营养物质。近年来，随着工业化和城镇化的不断发展，农业投入品、生活垃圾、工业三废等的不合理使用和处置致使各种重金属通过施肥、灌溉、降尘等途径进入农田土壤和蔬菜表面。重金属经过蔬菜的吸收富集后通过食物链进入人体，对人体健康产生严重威胁[1]。

四川是全国重要的蔬菜产区及“南菜北运”和冬春商品蔬菜生产基地，2018年，四川省蔬菜种植面积136.91万hm2，产量4438万t，居全国前列。不仅能满足本省消费，还能通过外销蔬菜有效调剂全国蔬菜市场供给。成都平原地区作为四川蔬菜重要的生产、流通和消费区域，2018年，其蔬菜产量占四川省总产量的1/3。蔬菜质量的优劣不仅直接关系到人体健康，也对四川省蔬菜的出口外销产生影响。通过对成都平原地区的蔬菜重金属污染情况开展风险评估，可以及时为调整监管工作重点、产业区域布局和膳食结构提供更加合理的理论依据[2]。

1 材料与方法

1.1 研究对象

2018年4～5月抽取成都平原地区(包含成都市、德阳市、绵阳市、眉山市、资阳市等5个市州)的123个蔬菜种植基地的304个蔬菜样品，涉及叶类、豆类、芸薹类、瓜类、鳞茎类、茄果类等，包括大白菜、生菜、普通白菜、菜豆、豌豆、黄瓜、冬瓜、南瓜、蒜苗、葱、茄子、辣椒等品种，分别参照GB 5009.12-2017和GB 5009.15-2014对蔬菜样品中重金属元素Pb、Cd含量进行测定。

1.2 蔬菜重金属污染评价方法

本文采用单因子污染评价指数法和内梅罗综合指数评价法对成都平原地区蔬菜中Pb、Cd污染程度进行评价。

1.2.1 单因子污染评价指数法 单因子污染评价指数法是根据该污染物的单项污染指数对某一污染物的的污染程度进行评估[3]。

式中，Pi为污染物i的单项污染指数；Ci为污染物i的实测值，单位为mg/kg，以鲜重计；Si为污染物i的评价标准值，单位为mg/kg，参照GB 2762-2017 《食品安全国家标准食品中污染物限量》，Pb、Cd在蔬菜中的评价标准如表1所示。

表1 蔬菜重金属污染评价标准值 (单位：mg/kg)

1.2.2 内梅罗综合污染指数法 内梅罗综合污染指数法是指多种污染物同时污染某一区域时评价多种污染物的总体污染水平的评价方法。

式中，P综表示内梅罗综合污染指数，Pmax为各污染物单项污染指数最大值，Pave为各污染物单项污染指数平均值。

根据单项污染指数Pi、综合污染指数P综的大小，可以将蔬菜受重金属污染的程度分为5个等级[4]，如表2所示。

表2 蔬菜受重金属污染程度分级标准

1.3 蔬菜健康风险评价

目前，评估食品中重金属对人体健康的污染程度应用最广泛的是美国国家环保署(USEPA)提出的人体健康风险评估模型[5]，该模型采用目标危险系数法(THQ)，可同时评估单一和多种重金属对人体的健康风险。假定人体摄入剂量等于人体吸收剂量，以测定的摄入剂量和参考剂量比值作为评价标准，当THQ<1时，说明重金属污染对人体没有显著的健康威胁，当THQ >1时，则认为存在健康风险，并且THQ值越大，影响越大[2,6,7]。

单一重金属的风险计算公式为：

多种重金属的复合风险计算公式为：

TTHQ=∑THQ

目前，各参数的取值没有完全统一的标准可供参考，本文中各参数名称及取值如表3所示[8-9]。

2 结果与分析

表3 蔬菜健康风险评价参数参考取值

2.1 成都平原地区蔬菜重金属含量分析

对成都平原地区304个蔬菜样品中Pb、Cd含量进行测定，结果如表4。在六大类蔬菜中，Pb、Cd均有不同程度的检出，Pb检出率为83.2%，无超标样品；Cd检出率为98.0%，9个样品超标，超标率为3.0%。在各类蔬菜中，Pb平均含量依次为：叶菜类>鳞茎类>豆类>芸薹类>瓜类>茄果类，Cd平均含量依次为：叶菜类>茄果类>鳞茎类>芸薹类>豆类>瓜类。从结果中可以看出，叶类蔬菜Pb、Cd平均含量分别为0.038mg/kg和0.044mg/kg，均高于其他种类蔬菜，原因可能叶类蔬菜除了因重金属在土壤—根系中的迁移作用产生的自我富集外，还能通过叶片的吸收作用富集空气中的有害物质[11]。此外，鳞茎类蔬菜的平均含量也较高，这可能与根茎类蔬菜对重金属的吸收能力强有关[10]。瓜类蔬菜Pb、Cd平均含量较低，说明瓜类蔬菜对Pb、Cd富集能力较弱。

2.2 成都平原地区蔬菜重金属污染评价

成都平原地区蔬菜中重金属污染水平评价结果如表5所示，从综合污染指数看，Pb、Cd在六大类蔬菜中均小于0.7，处于安全水平，茄果类、鳞茎类的指数值较高，需要多加防范。从单项污染指数看，除瓜类和豆类外，其余种类蔬菜Pb单项污染指数均小于Cd单项污染指数，说明Cd对蔬菜污染影响更大；在茄果类蔬菜中，Cd单项污染指数超过0.7达到警戒级，说明茄果类蔬菜受重金属污染相比其他种类较为严重，且主要受Cd污染影响。

表4 成都平原蔬菜重金属含量(mg/kg)

表5 成都平原蔬菜重金属污染水平评价结果

2.3 成都平原地区蔬菜对居民的健康风险评价

成都平原地区蔬菜重金属健康风险评价如表6所示，从单一重金属的健康风险评价来看，THQ均小于1，说明成都平原地区蔬菜中重金属不存在明显的健康风险，但不同种类重金属的THQ值存在较大差异，基本呈现THQ(Cd)>THQ(Pb)的趋势，这表明居民通过膳食摄入蔬菜过程中，Cd的健康风险相对较大。从复合重金属的健康风险评价来看，各种类蔬菜的TTHQ值表现为叶菜类>茄果类>豆类>瓜类>芸薹类>鳞茎类，可作为参考用于调整膳食结构。

表6 成都平原蔬菜重金属的THQ值

3 结论

成都平原地区蔬菜中Pb、Cd具有不同程度的检出，总体处于安全水平，但仍然存在少量样品Cd含量超标的现象。各类蔬菜平均含量变化较大，叶菜类和茄果类Pb、Cd含量相对较高。除茄果类蔬菜Cd单项污染指数(0.72)外，其余种类蔬菜单项污染指数和综合污染指数均小于0.7，总体上处于安全、清洁水平。对于茄果类可能存在的Cd污染要多加防范。

总的来说，成都平原地区蔬菜重金属不存在明显的健康风险，但本文仅初步评估了通过食用蔬菜摄入Pb、Cd带来的健康风险，且人体日常膳食结构多样，因此并不能全面评估蔬菜中重金属的污染情况及其对人体健康的影响。