市售豆瓣菜的镉、铅污染特征分析1——以广州、惠州市为例

王建兵，颜可昕，王 盾，郭小兰，戴洪文

（1.惠州学院 生命科学学院，广东 惠州 516007；2.肇庆学院 生命科学学院，广东 肇庆 526061）

豆瓣菜（Nasturtium officinaleR.Br.）又名西洋菜，是我国从国外引进的水生湿地蔬菜，原产于地中海东部，属于十字花科豆瓣菜属草本植物，其主要食用部分为嫩茎叶，质地脆嫩多汁，为中国南方人经常食用的叶类蔬菜，其富含人体所必需的18 种氨基酸和9 种微量元素。随着人们生活水平提高，对食品安全越来越关注，特别是每日必须消费的蔬菜。相关研究表明蔬菜对土壤中的重金属具有一定的富集能力［1-3］，作为人们日常生活摄食量较大的食物种类，受重金属污染的蔬菜必然对人们身体健康存在较大威胁［3］。近年来，由于工业快速发展造成了环境污染，从而导致在城市近郊和重金属矿区附近流域的土壤被重金属污染并导致农作物（蔬菜）的污染［4］，对蔬菜污染状况的调查和评价已有不少报道［5-13］。王冬卿［14］对广州市18 种叶菜类、根茎类和果实类蔬菜的Cd、Pb质量分数进行调查，结果显示叶菜蔬菜Cd、Pb 的超标率分别为18.1%和37.5%。杨国义、周轶慧分别［15-16］对广东省典型区域大型蔬菜基地和广州及周边地区市场的23 种（29 类）叶菜蔬菜进行调查分析。以上研究主要是针对蔬菜的不同种类、生产地和经营市场的重金属污染情况进行分析，但对豆瓣菜在不同的城市和市场的污染状况进行分析的少见报道。

为了弄清市场上豆瓣菜污染的情况，以广州、惠州市售的豆瓣菜为研究对象，在2019 年6—12 月间进行了2 次市场调查，第一次6—11 月对广州、惠州市共计25个农贸市场的豆瓣菜进行采样调查，采回豆瓣菜样品75个；第二次在10—12月间惠州市惠城区8个农贸市场采集了24个豆瓣菜样品，对2次采样的共计99个豆瓣菜样品进行测试分析，具体调查市场见表1。豆瓣菜为水生湿地叶菜，不适合长途运输，本次调查样品全部为市场附近郊区菜场供应，因此，通过对市场豆瓣菜的调查分析，可以了解广州、惠州市的豆瓣菜产地的Cd、Pb 污染特征情况，为食用豆瓣菜和农田重金属污染防治决策和蔬菜经营市场管理提供理论依据。

表1 第1次、第2次豆瓣菜Cd、Pb污染情况调查市场分布情况表

1 材料与方法

1.1 样品处理与重金属质量分数的测定

豆瓣菜样品采回后，用自来水清洗干净，去除根部及腐叶等，取食用部位约200 g，再用超纯水浸泡20 min。洗净晾干后称鲜质量，于70 ℃烘至恒质量并称干质量、打碎机粉碎，藏干燥器中密封保存。样品的消解采用微波消解仪（MDS2002 a 型微机控压密闭微波消解系统，上海新仪微波化学科技有限公司）。称取约0.300 g干样，加入消解试剂5 mL 浓HNO3（65%v/v）和1 mL H2O2（30%v/v）用于微波消解。使用原子火焰吸收光谱仪（日本Hitachi Z-5300）测定样品Cd、Pb 质量分数，每个样本重复3次，并设空白试剂对照。所用试剂均为优级纯，稀释用水为双蒸超纯水（Millipore-Q超纯水机，美国密理博公司），样品处理方法和仪器精度采用国家标准参比物质（植物GBW-07605）进行分析质量控制，参比物质Cd的标准质量分数为0.057 mg/kg，测量值为0.059 mg/kg，经T检验无显著差异（P＞0.05），测定仪器能够满足本研究的要求，Pb的测定方法同Cd的测定方法［17］。

1.2 数据处理及统计方法

1.2.1 蔬菜Cd、Pb污染状况评价分析

按照《食品安全国家标准食品中污染物限量》标准（GB2762—2022，以下简称GB2）要求，对蔬菜Cd、Pb污染状况进行评价分析，2 种污染物重金属标准最大限值分别为Cd ≤0.2 mg/kg，Pb ≤0.3 mg/kg［18］。

用超标率（Cii）和综合超标率评价各蔬菜样本的重金属超标的情况［19］。单项超标率计算公式为：

其中，Cii为污染物i在蔬菜中的超标率；ni为污染物i在蔬菜中超标的样本数；Ni为采集的蔬菜样本数。如果任意一种污染物超标，则认为该蔬菜超标，由此计算综合超标率（即所有的污染物的超标样本数与总样本数的比值），计算方法同单项超标率。

1.2.2 蔬菜Cd、Pb污染程度评价

用单项污染指数和综合污染指数法评价蔬菜受重金属污染的程度［20］。单项污染指数的计算方法为：

式中，pi为蔬菜中污染物i的单项污染指数；Ci为污染物i的实测值（mg/kg）；Si为污染物i评价标准（GB2）。pi＜1 表示蔬菜未受到污染，pi≥1 表示蔬菜受到污染，pi值越大，受污染越严重。

综合污染指数兼顾了单因子污染指数的平均值和最高值，可以突出污染较重的重金属污染物的作用，而内梅罗指数法是当前国内外进行综合污染指数计算的最常用的方法之一（内梅罗综合污染指数pN）其计算方法为：

其中，Piave为蔬菜污染中单项污染指数的平均值；Pimax为蔬菜污染中单项污染指数的最大值。

根据综合污染指数确定质量等级标准情况如表2。

表2 蔬菜质量分级标准

1.2.3 蔬菜重金属污染的人体健康分析评价

用EDI（Estimated daily intake）估算居民通过摄食蔬菜途径摄入的重金属［16］

其中，EDI为每天重金属的摄入量（µg/（kg·d））；FIR为食品摄入率（FIR=300 g），《中国居民膳食指南（2022）》中建议增加蔬菜水果的摄入，每天摄入不少于300 g的新鲜蔬菜；C为食物中重金属质量分数（mg/kg）；WAB为人体平均体质量，成人平均60 kg。

目标危害系数（Target hazard quotients，THQ）用于评估人体通过食物摄取重金属的风险［16］，该方法假定吸收剂量等于摄入剂量，以测定的人体摄入剂量与参考剂量的比值进行评价，若THQ＜1则认为人体负荷的重金属对人体健康造成的危害不明显，反之则存在一定的健康风险，且THQ 值越大，健康风险也越大。TTHQ 是多种毒害物的THQ 之和，用于评价多种重金属复合暴露的健康风险。

其中，EF为人群暴露频率，365 d/a;ED为暴露区间，据统计资料显示2020 年广东人均期望寿命超78.4 岁。RFD为 参 比 剂 量，Cd 和Pb 的RFD= PTWI/7，其 中PTWI 为每人每周耐受量（provisional tolerable weekly intake，PTWI），TA为非致癌性暴露的平均时间（365 d/a×70 a）［16］。

数据统计分析采用Excel 2003 for Windows 和SPSS 13.0 for Windows 软件，LSD 多重分析比较检验差异具有统计学意义（P＜0.01，或P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 豆瓣菜Cd污染特征

广州、惠州市售豆瓣菜的Cd质量分数及其超标情况如表3，按照GB2进行评价分析，没有样品超出标准要求，超标率为0。本次调查以第一次在广州、惠州市25 个市场调查采样的75 个样品和第二次在惠州惠城区调查的8个农贸市场的24个豆瓣菜样品为对象进行综合分析比较，以市场所在的地段为比较单位，对各地区豆瓣菜Cd 污染特征对比分析，各地区豆瓣菜Cd 平均质量分数分析结果表明白云区与惠城区的Cd 平均质量分数与天河区与花都区的Cd平均质量分数差异明显（表3，P＜0.05），其它各区的差异不明显（P＞0.05）：平均质量分数从高到低的排序为白云区、惠城区、海珠区、越秀区、番禺区、荔湾区、惠东县、增城区、天河区、花都区。

表3 广州、惠州市售豆瓣菜的Cd质量分数及其超标情况比较表

2.2 豆瓣菜Pb污染特征

广州、惠州市售豆瓣菜的Pb质量分数及其超标情况如表4。如果按照（GB2）标准，所有样品Pb 均未超出标准要求，超标率为0。各地区市场的Pb 平均质量分数均未超标，对各地区豆瓣菜Pb 污染特征对比分析，各地区豆瓣菜Pb平均质量分数分析结果表明海珠区、惠城区与天河区、越秀区、增城区等市场的Pb质量分数差异明显（如表4，P＜0.05），其它各区之间的差异不明显（P＞0.05）：从高到低的排序依次是海珠区、惠城区、荔湾区、花都区、番禺区、白云区、惠东县、越秀区、天河区、增城区。可见，本次调查中发现目前情况下豆瓣菜在上述地区食用安全。

表4 广州、惠州市及周边地区豆瓣菜的Pb质量分数及其超标情况比较表

2.3 豆瓣菜Cd、Pb污染综合特征评价分析

广州、惠州市豆瓣菜的Cd、Pb 污染综合情况如表5。按照GB2 标准则未见超标样品，超标率为0，全部为安全级别。按照GB2其平均Cd或Pb污染指数pCd和pPb及Cd和Pb的综合污染指数pN计算结果则分别为0.07、0.16和0.22，属于安全级别。

表5 广州、惠州市及周边地区豆瓣菜样品的Cd、Pb综合污染程度评价

2.4 食用调查市场的豆瓣菜的人体健康风险评价

根据FAO/WHO 食品添加剂专业委员会（JECFA）的建议，成人摄入重金属Cd、Pb 的PTWI 的最大限值而推算每日耐受摄入量及考虑到人每日从叶菜中摄入重金属Cd、Pb的比例等因素，人每日从叶菜中摄入重金属Cd和Pb的最高限量值应为0.4、1.43µg/（kg·d）［21］，根据《中国居民膳食指南（2022）》中建议增加蔬菜水果的摄入，每天摄入不少于300 g的新鲜蔬菜，以每日300 g蔬菜标准进行计算，假定调查区域的市民（体质量平均60 kg）每日摄入的豆瓣菜的Cd、Pb质量分数为本次调查样品的平均质量分数，则该区域市民每日通过摄食豆瓣菜摄入的Cd、Pb 质量分数（EDI）如表6，广州、惠州市的市民总体平均食用豆瓣菜的Cd、Pb 质量分数的EDI值为0.075、0.245µg/（kg·d），分别为JECFA建议的最大耐受量的18.75%和17.13%，因此食用调查市场的豆瓣菜总体风险较低。就单个区域而言，其EDI 值较高的是广州白云区和惠州惠城区，白云区的豆瓣菜样品Cd、Pb质量分数的EDI值为0.125、0.150µg/（kg·d）分别为JECFA建议的最大耐受量的31.25%和10.48%；惠州惠城区豆瓣菜样品Cd、Pb 质量分数的EDI 值为0.110、0.400µg/（kg·d），比调查市场总体样本的平均值要高，但是也没有超出JECFA建议的最大耐受量，分别为JECFA 建议的最大耐受量的27.5%和27.97%，因此是安全的。

表6 摄食各调查区域豆瓣菜样品的健康风险评价 µg（/kg·d）

通过食用豆瓣菜进入人体的重金属Cd、Pb暴露接触的THQ 值如表6。这次广州、惠州市的市民总体平均食用豆瓣菜的THQ（Cd）、THQ（Pb）和TTHQ 值为0.210、0.059、0.269，均小于1，这说明食用调查市场的豆瓣菜摄入重金属Cd、Pb对广州、惠州市市民的健康风险较低，但就不同区域而言，广州白云区和惠州惠城区其食用豆瓣菜的THQ（Cd）、THQ（Pb）和TTHQ 值为0.350、0.098、0.448和0.308、0.086、0.394，其值虽小于1，但其值较其它区域大，TTHQ值接近或大于0.4，需要密切关注。

3 讨论与结论

研究结果表明，按照现有国标GB2评价，没有样品超出标准限制范围，全部为合格产品，因此，食用是安全的，其Cd、Pb质量分数完全符合GB2国标标准要求。食用豆瓣菜的人体健康风险评价表明广州、惠州市的市民总体平均食用豆瓣菜的Cd、Pb质量分数的EDI值为0.075 、0.245 µg/（kg·d），分别为JECFA 建议的最大耐受量的18.75%和17.13%，因此，食用调查市场的豆瓣菜总体风险较低。当然，在计算其值时是假定人天天吃豆瓣菜，这在生活中也是不现实的，但是人每日吃300 g叶类蔬菜是日常必须的，不能肯定其他叶菜是没有任何问题，因此，评估食用豆瓣菜的风险是可以进行这样估算。因此，食用多种蔬菜比食用单一蔬菜品种是有利于降低人体受重金属污染风险的。

周轶慧［16］曾在广州市抽测591个叶用蔬菜样品，分析Cd、Pb质量分数后发现，按照《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》（GB18406.1--2001，以下简称GB1）［22］豆瓣菜的Cd 超标率为21.43%（GB1）和7.14%（CAC 标准（农产品国际法典委员会）对于叶菜蔬菜镉铅的限量标准同GB2），最大超标倍数为10.19 倍（GB1）和2.55 倍（CAC），Cd、Pb 综合污染指数PN=5.85（GB1）为重度污染［16］。本研究如果按GB1 评价，豆瓣菜Cd 平均质量分数超标率为7.07%，最大超标倍数为1.77倍，对于铅则有2个样品超出了GB1的最高限额，超标率为2.02%。第二次在惠州惠城区8 个农贸市场的调查表明，其Cd 质量分数的超标率为12.50%（GB1），最大超标倍数为1.65（GB1），Cd、Pb 综合污染指数PN=1.245（GB1）为轻度污染。因此，对比前人研究，即使按GB1评价，本次调查的豆瓣菜污染情况属于可控范围。