淄博市蔬菜中砷、镉、铅、铬污染状况与健康风险评估

常通 彭程 何漪 朱莎 王韬

摘 要：为了解山东省淄博市市售蔬菜中砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）污染程度，本文采用污染指数法和目标危害系数法对蔬菜中As、Cd、Pb、Cr污染状况和对暴露人群的健康风险进行评估。结果表明，淄博市蔬菜中各重金属含量依次为Cr＞Cd＞Pb＞As；蔬菜中Cd的检出率最高，除有两份蔬菜样品Cr超标外，其余样品重金属含量皆未超标；淄博市蔬菜As、Cd、Pb为清洁等级，Cr为尚清洁等级；与青壮年和中老年人相比，儿童摄入蔬菜中重金属面临更高的健康风险，As是引起健康风险的主要重金属。淄博市市售蔬菜整体受As、Cd、Pb、Cr污染的程度较低，市民可以放心食用。

关键词：蔬菜；重金属；污染状况；健康风险评估

Contamination Status and Health Risk Assessment of As， Cd， Pb and Cr in Vegetable in Zibo City

CHANG Tong， PENG Cheng， HE Yi， ZHU Sha， WANG Tao

（Zibo Center for Disease Control and Prevention， Zibo Institute of Preventive Medicine， Zibo 255026， China）

Abstract： To understand the pollution level of arsenic （As）， cadmium （Cd）， lead （Pb）， and chromium （Cr） in vegetables sold in Zibo city， Shandong province， this article uses pollution index method and target hazard coefficient method to evaluate the pollution status of As， Cd， Pb， and Cr in vegetables and the health risks to exposed populations. The results showed that the content of various heavy metals in vegetables in Zibo city was in the order of Cr＞Cd＞Pb＞As; the detection rate of Cd in vegetables is the highest， except for two vegetable samples where Cr exceeds the standard， the heavy metal content in all other samples does not exceed the standard; As， Cd， and Pb of vegetables in Zibo city are classified as clean， while Cr is classified as still clean; health risks due to heavy metal intake from vegetables were higher in children compared to young adults and middle-aged and older adults， with As being the main heavy metal causing health risks. The overall pollution level of vegetables sold in Zibo city by As， Cd， Pb， and Cr is relatively low， and citizens can eat them with confidence.

Keywords： vegetable; heavy metal; contamination status; health risk assessment

近年來，随着山东省淄博市城市化进程不断加剧，机动车数量逐年递增，各类垃圾产生量增大[1]，高耗能高排放企业相对集中[2]，易造成大量重金属进入土壤、水质和空气中，使环境中的重金属不断累积，进而导致蔬菜中重金属超标情况日益严重[3]。人体长期食用被重金属污染的蔬菜会对身体健康造成危害[4]。淄博市作为山东省重要的蔬菜生产基地之一，其蔬菜产业目前已成为淄博市农业的第一大产业[5]。本文对淄博市市售蔬菜中砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）4种典型重金属的含量进行测定，分析其污染状况并进行健康风险评估，以期为保障当地蔬菜的质量安全提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与前处理

2022年分别在淄博市各区县的超市、农贸市场随机采集各类蔬菜样品共计120份。取蔬菜样品可食部位，清洗干净后采用四分法取样，将样品搅拌均匀，放入洁净的食品级玻璃广口瓶中。

1.2 方法

1.2.1 检测与评价

按照《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》（GB 5009.268—2016）[6]第一法电感耦合等离子体质谱法对蔬菜样品中As、Cd、Pb、Cr的含量进行检测。依据《食品安全国家标准食品中污染物限量》

（GB 2762—2022）[7]中规定的蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的限量值进行评价。

1.2.2 质量控制

实验中所使用的玻璃器具皆经20%硝酸溶液浸泡24 h以上。消解过程中，将菠菜标准物质（GBW10015）与样品一同消解，选取10%的样品进行平行样的测定，同时制备样品空白。菠菜标准物质中As、Cd、Pb、Cr的测定结果需要符合其证书的参考值

[As：（0.54±0.06）mg·kg-1；Cd：（0.19±0.02）mg·kg-1；Pb：（1.07±0.09）mg·kg-1；Cr：（9.0±1.3）mg·kg-1]，同时平行样测定结果的相对偏差应＜5.0%，以确保测定结果的准确性。

1.2.3 污染评价

分别使用单项污染指数和内梅罗综合污染指数分析蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的污染状况。具体按公式（1）和公式（2）计算。

（1）

式中：Pi为As、Cd、Pb、Cr的单项污染指数；Ci为蔬菜样品中As、Cd、Pb、Cr含量的测定值，

mg·kg-1；Si为GB 2762—2017规定的蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的限量值，如表1所示。

当Pi≤0.7，蔬菜中该重金属的污染状况为清洁等级；当0.7＜Pi≤1.0，重金属污染状况为尚清洁等级；当1＜Pi≤2，蔬菜开始受到该重金属的污染；当2＜Pi≤3，表明蔬菜受到该重金属的中度污染；当Pi＞3，表明蔬菜受到该重金属的严重污染。

（2）

式中：PN为内梅罗综合污染指数；Pmax为Pi的最大值；Pave为Pi平均值。

当PN≤0.7，蔬菜重金属总体污染状况为清洁安全；当0.7＜PN≤1.0，蔬菜重金属总体污染状况为警戒级（尚清洁等级）；1.0＜PN≤2.0，蔬菜重金属总体污染状况为轻污染；2.0＜PN≤3.0为中污染；PN＞3.0为重污染。

1.2.4 健康风险评估

使用目标危害系数法（Target Hazard Quotient，THQ）对不同年龄人群在摄入蔬菜过程中As、Cd、Pb、Cr产生的健康风险进行评估。计算公式如下。

（3）

（4）

式中各参数含义及取值见表2。当THQ≤1，表明该重金属对人体没有明显的健康风险；THQ＞1，表明该重金属对人体会有健康风险，且THQ值愈大，表明该重金属对人体健康风险愈大[8]。当TTHQ≤1，说明无显著的复合健康风险；而TTHQ＞1，说明存在复合健康风险的可能性较大；当TTHQ＞10时，则表明已存在慢性毒性效应[9]。

1.3 统计方法

将数据整理、分类汇总后用SPSS 18.0统计学软件进行分析；未检出数据的取值按照世界卫生组织的处理原则进行。

2 结果与分析

2.1 蔬菜中重金属含量

如表3所示，淄博市蔬菜中As、Cd、Pb、Cr平均含量由高到低依次为Cr＞Cd＞Pb＞As。蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的检出率由高到低依次为Cd＞As＞Pb＞Cr；有两份蔬菜的Cr超标，超标率为1.67%（2/120），其余重金属皆未超标。

2.2 污染评价

蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的污染评价如表4所示。由表4可知，采集的蔬菜样品中As、Cd、Pb单项污染指数Pi平均值＜0.7，为清洁等级。虽然有2份蔬菜样品中Cr超标，造成这2份蔬菜样品Cr的Pi大于1.0，为轻污染等级，但采集的蔬菜样品中Cr的Pi平均值＜0.7，因此仍为清洁等级。As、Cd、Pb的综合污染指数PN＜0.7，为清洁安全，Cr的综合污染指数PN＞0.7，为尚清洁等级。

2.3 健康风险评估

如表5所示，THQ值和TTHQ值均小于1，说明淄博市蔬菜中As、Cd、Pb、Cr对各类人群的健康风险为安全水平。蔬菜中As、Cd、Pb、Cr对各类人群产生的健康风险由高到低依次为儿童＞中老年＞青壮年，即儿童摄入蔬菜中重金属导致的健康风险最高。

各重金属对TTHQ的贡献率见图1，As对TTHQ的贡献率最高（56.5%），其他重金属贡献率由高到低依次为Cd（20.1%）＞Cr（18.2%）＞Pb（5.13%），说明As是引起健康风险的主要重金属。

3 结論与讨论

本研究发现，淄博市市售蔬菜中Cd的检出率最高。将污水作为灌溉用水，将城市垃圾作为肥料施用，各类农药的喷洒、大气降尘等都会导致土壤中Cd的蓄积，而土壤中的Cd最易被蔬菜根部吸收，导致蔬菜中Cd检出率较高[10-11]。

在超标率方面，除2份蔬菜样品中Cr超标外，其余重金属含量皆未超标。污染评价结果表明，淄博市蔬菜As、Cd、Pb皆为清洁等级，Cr为尚清洁等级。Cr污染程度与城市化发展水平高度相关，工业生产过程中排放的含Cr的废水、废渣会污染种植蔬菜的土壤和灌溉用水，同时冶金、水泥、煤和石油燃烧产生的废气中携带含Cr的颗粒浮尘会散播到空气中[12]，这些颗粒浮尘通过降雨或干沉降进入土壤和水体中，最终被蔬菜富集吸收。因此，相关部门需采取相应措施针对环境中Cr污染进行治理，防止其进一步影响蔬菜质量。总体而言，淄博市市售蔬菜受As、Cd、Pb、Cr的污染程度较低，市民可以放心食用。

相较于青壮年和中老年，儿童摄入蔬菜中As、Cd、Pb、Cr面临更高的健康风险。儿童的代谢器官对重金属的解毒排泄能力较弱，对蔬菜中重金属的污染更为敏感[13]。研究表明，As是引起健康风险的主要元素，长期摄入含As化合物会导致血管末梢坏死，诱导皮肤癌和内部脏器癌症的发生[14]。建议相关部门持续对蔬菜中As的健康风险予以评估。

参考文献

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