基于石墨爐原子吸收法對鮮辣椒鎘污染情況的風險評估

◎ 黃 露，馮 吉，劉天鵬

（1.德陽市食品藥品安全檢驗檢測中心，四川 德陽 618000；2.德陽市食品檢驗重點實驗室，四川 德陽 618000）

近年來，工業污水排放、露天采礦、農業污水灌溉及濫用肥料等一系列問題，導致土壤、水體重金屬污染情況多發，各地蔬菜水果檢出重金屬超標，尤以重金屬鎘污染情況最為常見。辣椒為鎘高富集類蔬菜，且鎘容易富集于辣椒果實中，通過食物鏈進入人體帶來健康隱患。鎘進入人體主要積累在肝臟與腎臟中，有很長的半衰期，長期暴露會引起骨骼變形，造成青少年生長發育遲緩[1]。本文通過6個地區采集到的168份鮮菜辣椒樣品中鎘含量的檢測結果，結合單因子污染指數法[2]與目標危害系數法（Target Hazard Quotient，THQ）[3]，評估6個地區鮮菜辣椒中鎘污染的情況及食用鎘污染的辣椒的健康風險。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

樣品來源于德陽市綿竹市（A）、羅江區（B）、旌陽區（C）、廣漢市（D）、什邡市（E）和中江縣（F）6個地區所屬區域內超市、農貿市場等蔬菜銷售點，采集新鮮辣椒樣品168份。

硝酸（優級純）：德國CNW公司；鎘標準溶液（1 000 μg·mL-1）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；試驗用水為超純水（18.2 MΩ·cm）。

所用的消解管、量取定容等器具均需以50%的硝酸溶液浸泡24 h以上，用水反復沖洗，最后用去離子水沖洗干凈，晾干待用。

HLS-105多功能破壁料理機（中國深圳海力士公司）、FA2004B電子天平（瑞士METTLER TOLEDO公司）、MARS XPRESS微波消解儀（美國CEM公司）、BHW09C趕酸器（美國博通公司）、AA900T原子吸收分光光度計（美國PE公司）、Synergy超純水系統（美國密里博公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備

將辣椒柄去除取全果，樣品預處理縮分后，將樣品勻漿，按每份不少于100 g分裝入潔凈容器，標識、密封保存（-18 ℃冷凍保存）。

1.2.2 樣液制備

稱取勻漿后的樣品0.5 g（精確到0.000 1 g），置消解管中，加硝酸8 mL，放入微波消解儀中，按照設定的微波消解程序進行樣品消解（參考條件：120 ℃保持2 min，6 min升到150 ℃保持2 min，5 min升到180 ℃保持20 min）。趕酸器中140 ℃揮酸至0.5～1.0 mL，放至室溫，用去離子水少量多次沖洗消解管，并將洗液轉入25 mL聚乙烯容量瓶，用去離子水定容至刻度，搖勻，待上機分析，同時做試劑空白和質控樣品。

1.2.3 儀器參數

波長：228.8 nm；狹縫寬度：0.7 nm；燈電流：5 mA；進樣體積：20 μL；載氣類型：氬氣，干燥溫度110 ℃，持續時間30 s；灰化溫度500 ℃，持續時間20 s；原子化溫度1 500 ℃，持續時間5 s；凈化溫度2 450 ℃，持續時間3 s。

1.2.4 標準系列溶液

用0.2%的硝酸溶液做標準空白與稀釋液，將1 000 μg·mL-1的鎘標準使用液依次稀釋為0 μg·L-1、0.4 μg·L-1、0.8 μg·L-1、1.2 μg·L-1、1.6 μg·L-1和2.0 μg·L-1進行測定，以吸光度為縱坐標，濃度為橫坐標繪制標準曲線。

1.3 評價方法

1.3.1 單因子污染指數法

采用單因子污染指數法對鮮辣椒中鎘污染程度進行評價，其計算公式為：

式（1）中：Pi-鎘單項污染指數；Ci-樣品中鎘的實際含量，單位為mg·kg-1；Si-樣品鎘的標準限值含量，單位為mg·kg-1。

《食品安全國家標準 食品污染物限量》（GB 2762—2017）的規定，新鮮蔬菜辣椒中鎘的限量為0.05 mg·kg-1，Pi≤0.7為安全；0.7＜Pi≤1為警戒級；1＜Pi≤2為輕度污染；2＜Pi≤3為中度污染；3＜Pi為重度污染。

1.3.2 目標危害系數法

評估食用鎘污染辣椒對人體健康的風險水平，采用目標危害系數法計算目標風險商THQ，其計算公式為：

式（2）中：EF-暴露頻率，單位為d/年，按一年365 d計；ED-暴露持久性，單位為年，根據2020年中國統計年鑒[4]，我國平均壽命為76.34歲，取值為76年；FIR-膳食攝入量，單位為g·d-1，根據2020年中國統計年鑒，2019年四川蔬菜人均消耗量為122.6 kg/年，折合為335.9 g·d-1；C-鎘的含量，單位為mg·kg-1；RFD為參考劑量，單位為μg·kg-1·d-1，根據美國環保局和世界衛生組織推薦評價有毒污染物鎘的參考暴露劑量為1.0 μg·kg-1·d-1；m為平均體重，根據2015年中國居民營養與慢性病狀況報告，我國居民平均體重為61.8 kg[5]；TA為暴露時間，單位為d，按照76年每年365天計，暴露時間為27 740 d。

計算結果THQ＜1，表示食用鎘污染辣椒對人體健康造成的影響不明顯；THQ≥1，表示食用鎘污染辣椒可導致人體健康風險；THQ值越大表明食用鎘污染的辣椒對人體健康風險越大。

2 結果與分析

2.1 樣品中鎘檢出情況

通過對6個地區168份鮮辣椒樣品鎘含量進行測定，結果見表1。168份鮮辣椒樣品鎘總體檢出率為88.7%，鎘含量范圍為0.003 4～0.170 0 mg·kg-1，總體平均值為0.034 mg·kg-1。

表1 鮮辣椒樣品鎘含量表

2.2 鎘污染程度

鮮辣椒中鎘單因子污染指數分布見表2，A地區有8份樣品輕度污染，1份樣品中度污染，1份樣品重度污染，污染率為26.3%；B地區有3份樣品輕度，2份樣品中度污染，污染率為27.8%；C地區有9份樣品輕度污染，2份樣品中度污染，1份樣品重度污染，污染率為34.3%；D地區有3份樣品輕度污染，1份樣品中度污染，污染率16.0%；E地區有4份樣品輕度污染，污染率22.2%；F地區有7份樣品輕度污染，1份樣品中度污染，污染率23.5%。辣椒中鎘污染最嚴重的區域是C地區，總體污染率最高，同時出現鎘重度污染。A地區與B地區污染率次之，A地區伴隨有鎘重度污染現象，D、E、F地區辣椒中鎘污染程度較輕。可知6個地區辣椒中鎘污染程度由低到高為D＜E＜F＜A＜B＜C。

表 2 鮮辣椒中鎘單因子污染指數分布表

表 3 各地區目標危害系數結果表

2.3 健康風險評估

食用鎘污染辣椒目標危害系數（THQ）結果，A地區THQ最大值為0.92，B地區THQ最大值為0.76，C地區THQ最大值為0.87，D地區THQ最大值為0.65，E地區THQ最大值為0.54，F地區THQ最大值為0.60。6個地區THQ值均小于1，說明這些地區食用鎘污染辣椒對人體健康風險較小，不會對暴露人群構成明顯的危害。但A地區與C地區THQ值相對較大接近1，說明食用A、D地區鎘污染的辣椒需要警惕，有給人體健康帶來風險的隱患。

3 結論

通過采集的168份鮮辣椒樣品對鎘含量進行測定，結果表明6個地區均出現鎘超標情況，鎘含量最大值為A地，鎘含量結果為0.17 mg·kg-1，超出國家標準3.4倍，C地區污染率最高，污染率為34.3%。通過單因子污染指數法計算鎘污染的程度由低到高為D＜E＜F＜A＜B＜C，可知C地區鎘污染情況最嚴重，污染率最高同時出現鎘重度污染現象；通過計算目標危害系數（THQ），6個地區THQ最大值由低到高為E＜F＜D＜B＜C＜A，6個地區THQ值均小于1，說明食用這6個地區鎘污染的辣椒對人體的健康風險較小，不會對暴露人群造成明顯的危害。從污染程度與THQ值綜合來看，A、C地區辣椒鎘污染嚴重，污染率高，均出現重度污染現象，這兩個地區THQ值結果均接近1，說明食用A、C地區鎘污染辣椒時，我們需要提高警惕，有可能對健康存在潛在的危害，建議A、C地區居民可適當減少辣椒的攝入量。