2013—2014年河南省新鲜蔬菜中重金属污染状况调查
2019-06-11杨丽李杉袁蒲付鹏钰张书芳
杨丽 李杉 袁蒲 付鹏钰 张书芳
[摘要] 目的 了解河南省9大类蔬菜中铅、镉、总汞和总砷的污染状况。方法 2013—2014年在河南省18省辖市分层随机抽取114个监测点采集9大类2 572份蔬菜样品，采用国家标准方法检测样品中铅、镉、总汞和总砷含量，按GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》统计超标情况;利用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价不同类蔬菜中铅、镉、总汞和总砷的污染程度。结果 铅、镉、总汞、总砷四种重金属在蔬菜中的超标率分别为3.73%（92/2 466）、1.34%（34/2 534）、3.29%（82/2 490）、0.28%（7/2 496），检测平均值分别为0.036、0.012、0.002 7和0.031 mg/kg;铅污染的主要蔬菜品种为鳞茎类蔬菜中的韭菜和茎类蔬菜中的芹菜，超标率分别为13.60%、13.30%;镉污染的主要蔬菜品种为鳞茎类蔬菜中的韭菜和茄果类蔬菜中的茄子，超标率分别为6.50%、6.12%;各类蔬菜中单项污染指数和综合污染指数均小于0.7。结论 河南省蔬菜中重金属污染程度总体较轻，但部分种类蔬菜中铅、镉的污染需重点关注，并继续加强监测，有针对性地对重点品种进行监管和控制。
[关键词] 蔬菜;铅;镉;总汞;总砷;污染;调查
[中图分类号] R155.5 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2019）01（b）-0143-05
[Abstract] Objective To know the pollutions of lead， cadmium， total mercury and total arsenic in 9 kinds of vegetables in Henan Province. Methods 2 572 pieces of vegetable samples in 9 categories in 114 monitoring points in 18 provincial cities in Henan Province from 2013 to 2014 were randomly extracted， and the contents of lead， cadmium， total mercury and total arsenic in samples were tested by the national standard method， and the OOS was counted according to GB 2762-2017 National Food Safety Standard Contaminant Limit in Food， and the pollution degree of lead， cadmium， total mercury and total arsenic in different kinds of vegetables were evaluated by the single factor pollution index and Nemerow comprehensive pollution index. Results The over-standard rate of lead， cadmium， total mercury and total arsenic in vegetables were respectively 3.73%（92/2 466）， 1.34%（34/2 534）， 3.29%（ 82/2 490）， 0.28%（7/2 496）， and the average test values were respectively 0.036， 0.012， 0.002 7， 0.031 mg/kg， and the major vegetables with lead pollution were leek and celery， and the over-standard rates were respectively 13.60%， 13.30%， and the major vegetables with cadmium pollution were leek and eggplant， and the over-standard rates were respectively 6.50%， 6.12%， and the single pollution index and comprehensive pollution index of various kinds of vegetables were less than 0.7. Conclusion The total pollution degree of heavy metal in vegetables in Henan Province is mild， but we should still attach great importance to the pollution of lead and cadmium in some kinds of vegetables， and continue to enhance monitoring， and pointedly monitor and control the key varieties.
[Key words] Vegetable; Lead; Cadmium; Total mercury; Total arsenic; Pollution; Investigation
新鮮蔬菜是平衡膳食的重要组成部分，富含维生素、矿物质、膳食纤维和植物化学物等多种人体必需微量营养素，《中国居民膳食指南（2016）》基于其营养价值和健康意义，推荐每人每天摄入蔬菜300～500 g[1]。但是随着现代工农业的发展，工业“三废 ”的不合理排放，农药、化肥的不合理使用，使得我国蔬菜重金属污染问题日益严峻[2]。重金属在蔬菜中的富集累积，可通过食物链传递进入人体，危害人类健康和生命安全。为了解和掌握新鲜蔬菜中铅、镉、总汞、总砷的污染状况，及时发现食品安全隐患，2013—2014年河南省在全省范围内开展了新鲜蔬菜中重金属元素监测工作。
1 材料与方法
1.1 样品采集
2013—2014年在河南省18个省辖市，按照分层随机抽样的方法，抽取114个区（县）作为监测点，选择主要蔬菜供应区，采集茄果类、甘蓝芸薹类、瓜菜类、茎类、块根块茎类（薯类除外）、薯类、鳞茎类、鲜豆类、叶菜类共9大类46个品种的蔬菜样品2 575份。采样环节覆盖流通环节的商店（超市、便利店、专营店）、农贸市场和路边摊位。
1.2 方法
1.2.1 检测方法 铅的检测方法采用GB 5009.12-2010《食品中铅的测定》第一法 石墨炉原子吸收光谱法[3];镉的检测方法采用GB/T 5009.15-2003《食品中镉的测定》第一法 石墨炉原子吸收光谱法[4];总汞的检测方法采用GB/T 5009.17-2003《食品中总汞及有机汞的测定》第一法 原子荧光光谱分析法[5];总砷的检测方法采用GB/T 5009.11-2003《食品中总砷及无机砷的测定》 第一法 氢化物原子荧光光度法[6]。
1.2.2 质量控制 样品采集与检测工作由18个监测地区的疾病预防控制中心严格按照监测方案、质量控制手册、食品安全风险监测工作手册等要求分别进行。采样工作根据各地区生产和消费实际制定规划，并按照方案中规定的食品种类比例和采样环节比例进行，保证所采集样本的代表性、真实性。实验室检测严格按照规定的标准操作程序进行操作，内部质量控制过程中使用有证标准物质，随同样品测试做控制样品的测定，使用不同检验方法进行比对，用统计技术、质量控制图等措施对控制样品的测定结果进行评价，保障检测数据准确可靠。
1.2.3 评价标准 按照GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[7]对检测结果进行评价，具体限量值见表1。采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法评价蔬菜中重金属污染程度[8]。
单因子污染指数法：Pi=Ci/Si。Pi为蔬菜中i污染物的单项污染指数;Ci为蔬菜中i污染物的实测平均值，mg/kg;Si为评价标准中i污染物的限值，mg/kg;Pi分为5个等级，Pi≤0.7为优良，0.7
内梅罗综合污染指数法：P综合=[（Piave2+Pimax2）/2]1/2。P综合为内梅罗综合污染指数;Piave为蔬菜中各重金属单因子污染指数平均值;Pimax为蔬菜中各重金属单项污染指数中最大值;P综合分为5个等级，P综合≤0.7为安全;0.7
1.3 统计方法
数据的录入整理，统计分析采用SPSS 20.0统计学软件，多个样品间率的比较采用χ2检验和Fisher精确检验法，检验水准α=0.05，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 蔬菜中重金属污染状况
2.1.1 蔬菜中铅的污染状况 2 466份蔬菜样品铅的总体检出率为45.78%（1 129/2 466），总体超标率为3.73%（92/2 466），各类蔬菜铅监测情况见表2。对9类蔬菜进行铅超标率的比较，差异有统计学意义（χ2=85.89，P<0.001），经bonferroni法两两比较后结果显示茎类（13.61%）、鳞茎类（8.30%）、块根块茎类（薯类除外）（5.85%）和茄果类（5.40%）蔬菜样品的铅超标率均显著高于叶菜类（1.48%）、甘蓝类（0.67%）和鲜豆类（0.00%）;茎类（13.61%）蔬菜样品铅超标率还显著高于瓜菜类（2.50%）。铅超标率较高的蔬菜品种为鳞茎类蔬菜中的韭菜（13.60%，17/125）和茎类蔬菜中的芹菜（13.30%，18/135）。莖类蔬菜样品中铅检测值的P90值为0.16 mg/kg，已高于国家限量标准（0.1 mg/kg）。
2.1.2 蔬菜中镉的污染状况 镉在各类蔬菜样品中总体检出率为67.40%（1 708/2 534），总体超标率为1.34%（34/2 534），不同种类蔬菜样品镉的超标率均小于5%，具体情况见表3。对9类蔬菜样品的镉超标率进行比较，差异有统计学意义（χ2 =44.95，P<0.001），经bonferroni法两两比较后结果显示鳞茎类（4.98%）蔬菜样品的镉超标率显著高于鲜豆类（0.00%）。镉超标率较高的蔬菜品种为鳞茎类蔬菜中的韭菜（6.50%，8/123）和茄果类蔬菜中的茄子（6.1%，9/147）。镉检测最大值较高的为茄果类和鳞茎类，分别为0.27 mg/kg、0.22 mg/kg，超出国家限量标准（0.05 mg/kg）4.4倍和3.3倍。9类蔬菜样品的检测平均值与P90值均低于国家限量标准。
2.1.3 蔬菜中总汞的污染状况 总汞在各类蔬菜样品中总体检出率为52.01%（1 295/2 490），总体超标率为3.29%（82/2 490），不同种类蔬菜样品总汞的超标率均小于5%，具体情况见表4。对9类蔬菜样品进行比较，总汞超标率差异无统计学意义（χ2=6.08，P>0.05）。所有种类蔬菜样品的检测平均值和P90值均低于国家限量标准（0.01mg/kg）。
2.1.4 蔬菜中总砷的污染状况 总砷在各类蔬菜样品中总体检出率为41.47%（1 035/2 496），总体超标率为0.28%（7/2 496），不同种类蔬菜样品总砷的超标率均小于1%，具体情况见表5。对9类蔬菜样品进行比较，总砷超标率差异无统计学意义（χ2=6.06，P>0.05）。所有种类蔬菜样品的检测平均值和P90值均低于国家限量标准（0.5 mg/kg）。
2.1.5 蔬菜中四种重金属污染状况比较 对铅、镉、总汞、总砷四种重金属在蔬菜中的超标率进行比较，差异有统计学意义（χ2=95.18，P<0.001），经bonferroni法两两比较后结果显示蔬菜中铅（3.73%）和总汞（3.29%）的超标率明显高于镉（1.34%）和总砷（0.28%）。
2.2 蔬菜中重金属污染状况评价
9类蔬菜中铅、镉、总汞、总砷的单项污染指数均小于0.7，处于优良水平。茎类蔬菜中铅的单项污染指数（0.58）明显高于其他类，甘蓝类（0.09）较低;鳞茎类和茄果类中镉的单项污染指数较其他类略高，茎类、叶菜类、瓜菜类和鲜豆类中镉的单项污染指数均小于0.1;9类蔬菜中总汞的单项污染指数差别不大，均在0.23～0.30之间，除了鳞茎类外，其余8类蔬菜中总汞的单项污染指数均高于镉;9类蔬菜中总砷的单项污染指数均小于0.1，在0.05～0.08之间。9类蔬菜的综合污染指数均小于0.7，表明蔬菜中4种重金属总体污染较轻，茎类的综合污染指数略高于其他类。具体情况见表6。
3 讨论
重金属在人体内的过量累积可诱发心血管、肾、神经和骨骼等器官病变甚至癌变[9]。近年来， UNDP （United Nations Development Programme，联合国开发计划署）、FAO（Food and Agriculture Organization of the United Nations，联合国粮食及农业组织）及WHO（World Health Organization，世界卫生组织）等国际组织把蔬菜等食品中重金属污染作为全球食品污染监测计划中的重要项目之一，也是我国目前重点研究监测的项目[2]。铅、镉、汞、砷作为常见的有显著生物毒性的重金属，更是引起人们的重点关注，国内多个地区都有蔬菜中铅、镉、汞、砷等重金属污染的相关研究与报道。2007—2014年绍兴地区蔬菜中铅、镉和总汞的超标率分别为2.9%、1.2%和5.8%[10];2013—2014年广东省基地蔬菜中重金属污染以铅、镉为主，超标率分别为5.2%和6.2%，汞、砷污染程度较低，超标率分别为0.7%和0.2%[11];北京市茄果类蔬菜主要以铅污染为主，样品中铅含量最高达0.212 mg/kg，超标率为5.8%[12];南京市售蔬菜主要受汞的污染，豆类蔬菜中总汞含量最高超标倍数为12.4倍[13];三明市2011—2013年蔬菜中铅污染相对严重，合格率仅90.3%，镉、汞和砷的合格率分别为97.6%、98.4%和100%[14];陕西省主产蔬菜中铅含量均值最高，最大值达2.20 mg/kg，超标7.3倍，汞最大值0.107 mg/kg，超标10.7倍，且汞的超标率为4种重金属中最高，达3.58%[15]。
该次研究结果显示，河南省蔬菜中铅、镉、总汞、总砷的超标率均在5%以下，铅、总汞的超标率略高于镉和总砷。总汞在9类蔬菜中均存在超标，不同类别蔬菜中超标率没有差异，蔬菜中总汞平均含量为0.002 7 mg/kg，与甘肃0.005 4 mg/kg[16]，北京0.002 mg/kg[17]，陕西0.002 09～0.002 86 mg/kg[18]以及全国总膳食研究结果0.003 2 mg/kg[19]相比，河南省蔬菜中总汞含量处于正常水平，汞污染情况不明显。各类蔬菜中单项污染指数和综合污染指数均小于0.7，处于低水平，总体来看蔬菜受重金属污染程度较轻，但个别种类蔬菜中铅、镉的污染情况比较突出。受铅污染严重的蔬菜有茎类蔬菜中的芹菜和鳞茎类蔬菜中的韭菜，超标率分别为13.30%和13.60%，相较成都地区芹菜（43.5%）和韭菜（20.0%）[20]略低，但远远高于邯郸市韭菜（1.8%）[21];除受到铅的污染之外，韭菜中镉的超标率也高于其他品种，为6.5%，检测最大值达到0.22 mg/kg，超出国家限量标准（0.05 mg/kg）3.3倍，这可能与芹菜和韭菜对重金屬尤其是铅、镉有较高的吸收富集能力有关[8，10，20，22]。茄果类受镉污染也比较严重，检测最大值为0.27 mg/kg，超出国家限量标准（0.05 mg/kg）4.4倍，主要受污染的品种为茄子，超标率达6.1%，与广东省和北京地区研究结果一致[11-12]。
铅、镉是常见的对人体有害的重金属元素，过量的铅、镉在人体中富集超过暴露剂量，可引起急/慢性中毒，甚至致癌、致畸，如铅能引起神经系统损伤，对记忆和视觉产生影响，同时对消化系统、造血系统以及肾脏造成损害[21，23];镉通过食物链在人体内蓄积可对肝或肾脏造成危害，还可导致骨质疏松和软化[24]。并且重金属污染具有长期性、累积性、地域性和难治理性等特点，因此加强蔬菜中铅、镉监测，了解该地区铅、镉污染特点，从而有针对性的控制重金属污染，对保护人群健康十分必要。同时应加强环境污染监测和治理，采取措施减少工业三废排放，指导菜农和蔬菜生产基地科学合理施用化肥，从而降低农业环境重金属污染，保障食品安全。
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（收稿日期：2018-10-18）
