苏州市售韭菜中重金属的污染现状及风险评估

刘慧 ，孙秀兰

1. 江南大学食品安全与质量控制中心（无锡 214122）；

2. 苏州海关综合技术中心（苏州 215104）；3. 苏州世标检测技术有限公司（苏州 215104）

镉是广泛存在于自然环境中的一种有毒金属元素，国际癌症研究机构将镉列为Ⅰ类致癌物[1]*。镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，且在人体内代谢较慢，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。造成蔬菜类农产品中镉超标的原因是农产品的生长环境被镉污染，主要是灌溉用水、土壤及大气受到镉污染，导致蔬菜类农产品的镉含量严重超过国家标准。食品污染物是食品中产生的或由环境污染带入的而非有意加入的化学性危害物质[2]*。

韭菜别名长生韭、壮阳草、扁菜等，属百合科多年生草本植物，韭菜的叶、茎、籽均可食用，具有促进食欲，以及降低血糖血脂作用，并且对高血压和冠心病的治疗也具有一定疗效。其因特有风味而为国人所喜食，作为一种特色蔬菜，在我国绝大部分地区均有种植，特别在我国北方大棚、拱棚和露地广泛种植[3-6]*。蔬菜是人体获取所需微量元素的主要来源之一，生长于重金属污染的土壤中或使用富含重金属的污水灌溉，都会造成重金属在蔬菜植株中的富集[7]*。我国针对农产品重金属污染风险的判定依据是GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[8]*，不同种类农产品的限量值不同，经过不同作物吸收、转运后，重金属在作物不同组织、细胞中的结合形态不同，从而使其对人体的有效性有较大差异，进而导致重金属的健康风险也具有很大差异[9-11]*。前人对蔬菜中重金属做了研究，但是关于苏州市场供应蔬菜的研究却很少。为探明韭菜质量状况，对苏州地区市售韭菜中镉进行分析测定，并对其结果进行分析，为居民食用安全和种植规划提供理论支撑，为政府部门控制韭菜污染、提高韭菜质量提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品来源

2021年1—12月，采用随机抽样方法，对苏州大市范围内的农贸市场摊位和超市进行抽检，每月对5个区进行采样，各采4批次，共20批次，全年共240份样本数。每个批次样本约1.5 kg。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器与设备

AA240石墨炉原子吸收仪（Agilent）；MARS6TM全自动微波消解仪（CEM）；BFGS-20A真空赶酸仪赶酸仪（南京信合达）；Mettler-Toledo电子天平（梅特勒）。

1.2.2 材料与试剂

HNO3、H2O2、磷酸二氢铵（优级纯，国药化学试剂集团）；超纯水（Millipore纯水仪制备，电阻率18.2 MΩ·cm）；标准溶液（1 000 mg/L，Accu Standard）。

1.3 方法

1.3.1 前处理

称取1～2 g鲜湿样品于微波消解管中，加入5 mL硝酸，按微波消解操作步骤消解试样（消解条件见表1），冷却后取出消解管，在赶酸仪上于160 ℃赶酸至1 mL左右，消解管放冷后，将消化液转移至10 mL容量瓶，用去离子水定容至刻度，经0.45 μm滤膜过滤，滤液待测。

表1 微波消解仪工作条件

1.3.2 仪器条件

按照GB 5009.15—2014《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[12]*方法，用石墨炉原子吸收法进行污染物含量测定，测定结果以鲜样表示。仪器条件经多次优化后设置见表2。

表2 石墨炉原子吸收仪工作条件

1.4 风险评估

1.4.1 评价标准

韭菜中重金属污染评价按照GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[8]*进行，标准规定韭菜中镉的最大限量为0.05 mg/kg。

1.4.2 每日重金属摄入量的估算方法

基于Song等[14]*和黄晓春[13]*的研究方法，根据韭菜中重金属镉的浓度和对韭菜合理的消费量，估算镉的每日摄入量，每日重金属摄入量（EDI）按式（1）计算。

式中：R是韭菜中镉的浓度，mg/kg；F为各个人群每日消费韭菜量，g/d；E为韭菜可食用部分因子；P为韭菜加工处理因子。

1.4.3 食品安全指数

食品安全指数（IFS）结合重金属镉检测结果和膳食暴露评估，进一步计算韭菜中污染物镉对居民的健康危害程度。试验结合人体对韭菜的实际摄入量与污染物的安全摄入量，使用安全指数法评价污染物镉对居民健康的影响[13]*。食品安全指数（IFS）按式（2）计算。

式中：SI为污染物镉安全摄入量，其值取每日允许摄入量（ADI），mg/kg；m为各个群体平均体重，kg；f为安全摄入量校正因子，取1；EDI为污染物镉实际摄入量估算值。IFS公式可用来计算危害物的食品安全指数，根据计算结果可以得出该危害物质对食品安全的影响程度。可以预期的结果：IFS＜＜1，危害物镉对食品安全没有影响；IFS≤1，危害物镉对食品安全影响的风险是可以接受的；IFS＞1，表示重金属镉存在风险并超过可接受程度。

1.5 统计分析

采用Excel和SPSS 19.0软件对所有试验数据进行处理间的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 韭菜中重金属污染状况

韭菜样品中，镉的检出率为84.6%（203/240），超标率为4.58%（11/240），如表3所示。韭菜中镉数据不符合正态分布，因此采用非参数检验中的Krusakai-Wallis检验分析不同采样月份间的差别，结果显示12个月份间镉污染水平不完全相同。进一步用Dunn法进行成对比较，结果显示，5和6月份镉的含量水平高于其他10个月份，P＜0.05，差异有显著性。韭菜中镉含量5月份＞6月份，应着重关注5和6月份市场上销售的韭菜，不同采样月份韭菜中镉污染水平见表4。

表3 韭菜中镉污染总体情况

表4 不同采样月份韭菜中镉污染水平比较

2.2 不同地区韭菜中镉污染情况

从表5可以得出，采用Dunn法进行成对比较，D区抽检的韭菜中镉含量平均值、中位数、不合格率均高于其他四区，P＜0.05，差异有显著性。5个地区中：平均值为D区＞A区＞B区＞E区＞C区；检出率为B区＞A区＞D区＝E区＞C区；中位数为D区＞A区＞E区＞B区＞C区；不合格率为D区＞A区=B区＞C区＝E区。这说明5个区域韭菜均有不同程度的污染，其中D区污染明显高于A、B、C、E区，应加大对D区韭菜抽检力度，重点关注地区的韭菜质量问题。

表5 不同地区韭菜中镉污染情况

2.3 韭菜中重金属检出和超标的原因分析

对苏州市不同区域重金属镉含量状况进行分析，由表5可以看出，5个区域韭菜均有不同程度污染，其中D区污染明显高于A、B、C、E区，蔬菜对土壤中镉有一定富集能力，积累的镉可通过食物链进入人体给人类健康带来危害[15]*。镉是一种毒性很强的重金属，其化合物也大多属毒性物质。工业排出含镉的污水，污染河水及农田。土壤中镉并不是完全被韭菜所吸收，而是要研究其有效态。苏州市场上销售的韭菜并不完全是苏州当地种植，因此要加大对苏州5个区域市售的韭菜抽检力度，严格限制高含量镉的韭菜样品进入销售市场，从而保证消费者身心健康不受侵犯。

2.4 检测结果风险评估

将全人群按年龄段分为3组：0～17岁未成年人人群，18～59岁成年人人群，以及60岁以上老年人人群。这3个人群的韭菜日均消费量分别为4.65±34.61，4.93±26.16和2.36±12.20 g，全人群每日韭菜平均消费量为4.45±26.63 g，各人群平均体重分别为平均体重分别为35.5，64.1和63.0 kg，全人群体重为57.7 kg[13]*，由于国内没有相关的重金属每日摄入量的限量标准，镉的日允许摄入量约为0.002 2 mg/kg[15]*。试验中，假设f=1，P=1，E=1，R取镉在试验中检出值。240份样本中有38份韭菜结果未检出，根据式（2）得出镉实际摄入量估算值，根据（1）计算食品安全指数，得出92份检出韭菜在各个年龄段的食品安全指数，结果见表6。

表6 各年龄段人群的食品安全指数及评价结果

对未成年人群来说，食品安全指数范围为0.000 047 0～0.007 054 2，平均值为0.000 433 3。对成年人群来说，食品安全指数范围为0.000 080 1～0.012 013 9，平均值为0.000 737 9。对老年人群来说，食品安全指数范围为0.000 164 4～0.024 67，平均值为0.001 515 0。对全人群来说，食品安全指数范围为0.000 079 9～0.011 980 9，平均值为0.000 735 9。从平均值看，未成年人的食品安全指数＜成年人＜老年人；结合食品安全指数最大值分析，未成年人＜成年人＜老年人；结合食品安全指数最小值来分析，未成年人＜成年人＜老年人。结果表明：未成年人和成年人食用韭菜相对安全。但是韭菜中镉污染可能对部分老年人产生潜在健康影响。老年人消化系统代谢慢，其单位体重能量相对较高，因此造成这一现象。食品安全指数＜1，表示韭菜中重金属镉对食品安全没有影响。但是，其中有食品安全指数虽未威胁食品安全，评价结果在可以接受范围，应予以重视。因此，在认识重金属镉污染的问题上，不应仅依赖重金属超标率这一指标，应综合重金属的毒性。检出水平、食品摄入量、时间长度等多方面的因素，采用食品安全指数法，对重金属对人体健康的危害程度给予科学、全面的评价。

3 结论与讨论

1) 苏州地区重金属镉在韭菜中检出率较高，镉的检出率为84.6%（203/240），超标率为4.58%（11/240），5和6月份镉的含量水平高于其他10个月份，说明不同月份韭菜对镉的吸收具有差异性[16]*，P＜0.05，差异有显著性。韭菜中镉含量5月份＞6月份，应着重关注5和6月份市场上销售的韭菜。结合地区，5个区域韭菜均有不同程度污染，D区污染明显高于A、B、C、E区，应加大对D区韭菜抽检力度，重点关注D区的韭菜质量问题。蔬菜对土壤中镉有一定富集能力，积累的镉可通过食物链进入人体给人类健康带来危害，建议环保部门切断重金属污染途径，建立健全检测体系，定期进行环境检测。

2) 通过计算得出食品安全指数范围是0.000 047 0～0.024 67，未成年人和成年人食用韭菜相对安全。但是韭菜中镉污染可能对部分老年人产生潜在健康影响。食品安全指数＜1，表示韭菜中重金属镉对食品安全没有影响。食品安全指数虽未威胁食品安全，评价结果在可接受范围，但仍应予以重视。建议持续对韭菜中镉污染的检测和膳食风险评估。建议蔬菜批发商多从安全的区域采购韭菜，食品安全抽检机构加大抽检力度。建议农业部门适时开展详细的土壤污染调查，防止重金属镉元素通过食物链对人体造成伤害。

3) 试验主要探究苏州地区韭菜中镉的风险评估，以苏州市售的韭菜为研究对象，苏州市场上销售的韭菜并不完全是苏州当地种植，部分是外地蔬菜销售到苏州市场，因此要加大对苏州5个区域市售韭菜抽检力度，严格限制高含量镉的韭菜样品进入销售市场，从而保证消费者身心健康不受侵犯。