清远连州市大米中砷含量的风险评估

□ 尹田田 曾小平 向君毅 罗辉平 清远市食品检验中心

砷广泛存在于自然环境中，主要原因是工业废水对水土资源的污染以及含砷农药的大量使用，导致植物中富集一定量的砷元素。大米是我国居民的主要膳食，居民摄入被砷污染的大米，可能引发慢性或急性砷中毒[1]。因此为了评估连州市大米中砷含量风险，本文检测了市面上流通的20 种不同品牌的大米。目前测定痕量砷的主要方法是GB 5009.11—2014 中的电感耦合等离子体质谱法、氢化物发生原子荧光光谱法、银盐法，以上方法各有优缺点，实验室可根据自身设备及样品情况选择合适的检验方法[2]。其中，微波消解法升温速度快且均匀性好，可在较短时间内完全分解样品[3]。

本文的样品处理采用GB 5009.11—2014 中5.2.1 微波消解法与12.2.1 湿法消解相结合的方式，再通过原子荧光光谱仪测定样品中的砷含量。通过对质控、加标回收的结果分析，说明本方法测定的20 种不同品牌大米中砷含量检测的准确性，进而保障食品安全监督工作的质量。

1 仪器与试剂

1.1 仪器设备

北京海光AFS—8520 原子荧光光度计（序列号：217012）；PATENT HAF—2砷空心阴极灯；上海屹尧WX—8000 微波消解仪（序列号：3031706051）；北京普析GWB—UP 超纯水处理系统（序列 号：DYSB—W—B1708NOO27P3）；上海屹尧G—160 智能控温电加热器（序列号：2171704019）；玻璃器皿及微波消解管均以（1+4）硝酸溶液浸泡24 h，后用一级水冲洗干净备用。

1.2 试剂及耗材

砷 标 准 溶 液：1 000 μg/mL（国家有色金属及电子材料测试中心，19C028—5）；大米粉中总砷质控样品，指定值：0.552 mg/kg；标准差：0.051 mg/kg（CFAPA—QC443B—8）；盐酸：优级纯；硝酸：优级纯；硼氢化钾：99%；氢氧化钠：分析纯；抗坏血酸：分析纯；硫脲：分析纯；实验用水：一级水（UP 产水电阻率18.2 MΩ·cm）；还原剂：20 g/L 硼氢化钾（含5 g/L 氢氧化钠）；载流：5%盐酸溶液。

1.3 样品

20 种不同品牌的大米分别购自连州市场，采集后的大米经晾干、粉碎，用密封袋封存，置于干燥器中。

2 测定步骤

2.1 样品处理及测定条件

准确称量约0.4 g 样品于微波消解罐中，加入5 mL 硝酸，密封过夜。将消解罐置于微波消解仪中，按表1 的微波消解程序进行消解。消解完全后，用少量水洗涤消解罐盖子，将消解罐置于120 ℃的电加热器上，赶酸1 h。冷却后，将消化液转移至25 mL 比色管中，用少量水洗涤内罐三次，加入硫脲+抗坏血酸溶液2 mL，最后用5%盐酸溶液定容至刻度，混匀，放置30 min 后上机。同时做空白实验。微波消解程序见表1，仪器工作条件见表2。

表1 微波消解程序

表2 仪器工作条件

试样中砷含量X 的计算公式见式（1）。

其中co=0；c—测得浓度，单位为ng/mL；V—定容体积，单位为mL；m—试样质量，单位为g；1 000—换算系数。

2.2 结果讨论

根据对样品的预实验，确定适宜的标准曲线浓度范围为0 ～20 ng/mL。具体配制过程如下：取1 mL 1 000 mg/L的砷标准溶液，用2% HNO3定容至100 mL，配成10 mg/L 的储备液。后取5 mL 10 mg/L 的储备液，用2%HNO3定容至50 mL，配成1 mg/L 的工作液。准确吸取0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35 mL 和0.50 mL 上述工作液于25 mL 容量瓶中，用5% HCl+2 mL 10%（1 ∶1=硫脲∶抗坏血酸）定容至刻度，混匀，得到浓度为0、2、4、6、8、10、12、14 ng/mL 和20 ng/mL 的标准溶液，待静置30 min 后上机测定。得到曲线回归方程：IF=68.956C+13.007，相关系数：r=0.999 1。

称取已碎好的大米样品两份，称样量为0.408 4 g 和0.400 2 g，分别加 入153、150 μL 1 μg/mL 的 砷 标 准溶液，制备成加标量为0.375 mg/kg的加标样，对其进行加标回收检测，并计算回收率。质控样、加标回收的结果见表3。

回收率%=（加标后测定值—本底值）/加标量×100%。

根据表3，得到质控样及加标实验的回收率分别95.7%、103.2%，表明本方法所得到的数据可靠性高。

对连州市场上20 种不同品牌大米进行处理及测定，得到的砷含量数据见表4。

表3 质控样、加标样检测结果

表4 20 种不同品牌的大米砷含量

3 结论

参照中国人群暴露参数手册中城市成人体重平均为62 kg 及2002 年广东省城市居民每日米及其制品摄入量290.7 g[4]，再结合上述实验结果大米中砷含量平均值是0.085 9 mg/kg，估算出清远连州市居民通过大米日均砷摄入量为24.97 μg，换算得到日膳食暴露量为0.403 μg/kg·bw，低于FAO/WHO 公布的总砷的每日最高允许摄入量，表明清远连州市居民通过大米每日摄入总砷的量是安全的。