兴安盟地产大米金属含量测定及健康风险评价

◎ 董 欣，石 磊，张涛铄，袁海涛，郭丹丹

（兴安盟疾病预防控制中心，内蒙古 兴安盟 137400）

随着社会经济和现代农业的发展，大米中重金属污染的问题也受到了广泛关注[1-2]。据研究显示重金属由于蓄积作用会对人体肾脏、肝脏及神经系统产生危害[3-4]。兴安盟耕地面积126.33 hm2，大米耕种面积约8.67 hm2[5]。因此对兴安盟地区种植的大米进行健康风险评价至关重要重要。本文采集兴安盟地区市售大米40份，采用电感耦合等离子体串联质谱仪（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer，ICP-MS）检测砷、汞、铝、铁、锰、铜、锌、硒、镉、铅、锂、镍、锶、锑和钡15项金属元素含量，并对当地大米中6种重金属（砷、汞、铅、铜、镉及锌）安全性进行风险评估，为家乡粮食安全提供科学可靠依据[6]。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

2021年11月分别在兴安盟4个旗县市的农贸市场、商店超市随机采样，覆盖不同品牌、不同产地的定型和散装大米共40份，每份样品不少于500 g。按照四分法取样规则缩分、烘干，用粉碎机粉碎、过筛，装入密封袋备用。

1.2 仪器与试剂

硝酸（优级纯，国药集团化学试剂有限公司）；砷、汞、铝、铁、锰、铜、锌、硒、镉、铅、锂、镍、锶、锑和钡单元素标准溶液（1 000 mg·L-1，中国计量科学研究院）；NezLON电感耦合等离子体质谱仪（美国PerkinEler公司）；MARS微波消解仪（美国CEM公司）。

1.3 实验方法

参照国家标准《食品国家安全标准 食品中多元素的测定》（GB 5009.268—2016），使用ICP-MS测定大米中砷、汞、铝、铁、锰、铜、锌、硒、镉、铅、锂、镍、锶、锑及钡金属含量[7]。

1.4 健康风险评估

1.4.1 评价依据

根据《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）、《粮食（含谷物、豆类、薯类）及制品中铅、铬、镉、汞、硒、砷、铜和锌等8种元素限量》（NY 861—2004）标准对检测值进行评价[8-9]。

1.4.2 评价方法

根据联合国粮农组织、世界卫生组织联合食品添加剂专家委员会规定的砷、汞、铅、铜、镉和锌每周可耐受摄入量（Provisional Tolerable Weekly Intake，PTWI） 分 别 为 15 μg·kg-1、5 μg·kg-1、50 μg·kg-1、3 500 μg·kg-1、7 μg·kg-1及 700 μg·kg-1， 成 人 体 重 按60 kg计，儿童按32.5 kg计，成人日摄入量266 g·d-1计，儿童按 133 g·d-1计[10-11]。以 AWI占 PTWI的百分比即AWI/PTWI×100%对食用安全性进行评价，所占比例越高，其食用安全性越低。采用单因子污染指数法和综合污染指数法，计算公式如下所示[12-13]：

1.4.3 污染等级划分

大米中重金属污染等级标准划分如下：Pi＜1污染程度为清洁，1≤Pi＜2为轻污染，2≤Pi＜3为中污染，Pi≥3重污染；P综≤0.7安全，0.7＜P综＜1警戒线，1≤P综＜2轻污染，2≤P综＜3中污染，P综≥3重污染。

2 结果与分析

2.1 金属元素检测结果

由表1可知，砷、汞、铝、铜、锌、硒及铅虽有检出，但均未超过GB 2762—2017、NY 861—2004国家限量标准，其中铁、锰、锂、镍、锶及钡在我国卫生标准中未进行限定，镉、锑均未检出。除未检出的元素外，大米中平均含量最低的是汞（0.004 8 mg·kg-1），含量最高的为锌（9.198 mg·kg-1）。硒、锂、锶的检出率分别为40%、5%、2.5%，含量最高分别是0.019 mg·kg-1、0.007 5 mg·kg-1、0.207 mg·kg-1。

表1 金属元素含量结果表

2.2 砷、汞、铅、铜、镉和锌污染指数评价

通过公式（1）计算得出40份样品中砷、汞、铅、铜、镉和锌的单项污染指数（PAs、PHge、PPb、PCu、PCd和PZn）均小于1，其中PAs范围在0.028~0.654，大于0.5的样本1份；PHg范围在0.045~0.763，大于0.5的样本5份；PPb范围在0~0.069；PCu范围在0.071~0.171；PZn范围在0.134~0.294；PCd为0。从综合污染来看，P综=0.138≤0.700，在安全范围内。综合以上两个指标，说明兴安盟地区大米未受到以上重金属污染。

2.3 砷、汞、铅、铜、镉和锌健康风险评价

以AWI占PTWI的百分比即AWI/PTWI×100%对食用安全性进行评价。根据表2可知成人和儿童每周摄入砷、汞、铅、铜、镉及锌的含量，经与PTWI对比发现，6种金属元素经此途径每周摄入量均小于对应推荐的每周可耐受摄入量。成人元素锌经此途径摄入为PTWI的40.778%，儿童为37.641%，在6种重金属中占比最高，但也未超过50%。

表2 大米健康风险评价表

3 结论

研究结果表明，兴安盟辖区内市售大米中重金属元素含量整体水平较低，经食用大米这一途径摄入人体中的重金属含量较低，未对人体健康构成风险。此外，少量稀有微量元素有检出，今后将重点对此类微量元素进行深层次研究，可促进当地兴安盟大米品牌经济的发展。