基于石墨爐原子吸收法對鮮辣椒鎘污染情況的風(fēng)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(diǎn)實(shí)驗室，四川 德陽 618000）

近年來，工業(yè)污水排放、露天采礦、農(nóng)業(yè)污水灌溉及濫用肥料等一系列問題，導(dǎo)致土壤、水體重金屬污染情況多發(fā)，各地蔬菜水果檢出重金屬超標(biāo)，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(shí)中，通過食物鏈進(jìn)入人體帶來健康隱患。鎘進(jìn)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(fā)育遲緩[1]。本文通過6個地區(qū)采集到的168份鮮菜辣椒樣品中鎘含量的檢測結(jié)果，結(jié)合單因子污染指數(shù)法[2]與目標(biāo)危害系數(shù)法（Target Hazard Quotient，THQ）[3]，評估6個地區(qū)鮮菜辣椒中鎘污染的情況及食用鎘污染的辣椒的健康風(fēng)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(qū)（B）、旌陽區(qū)（C）、廣漢市（D）、什邡市（E）和中江縣（F）6個地區(qū)所屬區(qū)域內(nèi)超市、農(nóng)貿(mào)市場等蔬菜銷售點(diǎn)，采集新鮮辣椒樣品168份。

硝酸（優(yōu)級純）：德國CNW公司；鎘標(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(jī)（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(tǒng)（美國密里博公司）。

1.2 實(shí)驗方法

1.2.1 樣品制備

將辣椒柄去除取全果，樣品預(yù)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(biāo)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(shè)定的微波消解程序進(jìn)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(zhuǎn)入25 mL聚乙烯容量瓶，用去離子水定容至刻度，搖勻，待上機(jī)分析，同時做試劑空白和質(zhì)控樣品。

1.2.3 儀器參數(shù)

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

1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液

用0.2%的硝酸溶液做標(biāo)準(zhǔn)空白與稀釋液，將1 000 μg·mL-1的鎘標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行測定，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3 評價方法

1.3.1 單因子污染指數(shù)法

采用單因子污染指數(shù)法對鮮辣椒中鎘污染程度進(jìn)行評價，其計算公式為：

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

《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品污染物限量》（GB 2762—2017）的規(guī)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(biāo)危害系數(shù)法

評估食用鎘污染辣椒對人體健康的風(fēng)險水平，采用目標(biāo)危害系數(shù)法計算目標(biāo)風(fēng)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(jù)2020年中國統(tǒng)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(jù)2020年中國統(tǒng)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(jù)美國環(huán)保局和世界衛(wèi)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(jù)2015年中國居民營養(yǎng)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(jié)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(dǎo)致人體健康風(fēng)險；THQ值越大表明食用鎘污染的辣椒對人體健康風(fēng)險越大。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品中鎘檢出情況

通過對6個地區(qū)168份鮮辣椒樣品鎘含量進(jìn)行測定，結(jié)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(shù)分布見表2，A地區(qū)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(qū)有3份樣品輕度，2份樣品中度污染，污染率為27.8%；C地區(qū)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(qū)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(qū)有4份樣品輕度污染，污染率22.2%；F地區(qū)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(yán)重的區(qū)域是C地區(qū)，總體污染率最高，同時出現(xiàn)鎘重度污染。A地區(qū)與B地區(qū)污染率次之，A地區(qū)伴隨有鎘重度污染現(xiàn)象，D、E、F地區(qū)辣椒中鎘污染程度較輕。可知6個地區(qū)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(shù)分布表

表 3 各地區(qū)目標(biāo)危害系數(shù)結(jié)果表

2.3 健康風(fēng)險評估

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

3 結(jié)論

通過采集的168份鮮辣椒樣品對鎘含量進(jìn)行測定，結(jié)果表明6個地區(qū)均出現(xiàn)鎘超標(biāo)情況，鎘含量最大值為A地，鎘含量結(jié)果為0.17 mg·kg-1，超出國家標(biāo)準(zhǔn)3.4倍，C地區(qū)污染率最高，污染率為34.3%。通過單因子污染指數(shù)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(qū)鎘污染情況最嚴(yán)重，污染率最高同時出現(xiàn)鎘重度污染現(xiàn)象；通過計算目標(biāo)危害系數(shù)（THQ），6個地區(qū)THQ最大值由低到高為E＜F＜D＜B＜C＜A，6個地區(qū)THQ值均小于1，說明食用這6個地區(qū)鎘污染的辣椒對人體的健康風(fēng)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(qū)辣椒鎘污染嚴(yán)重，污染率高，均出現(xiàn)重度污染現(xiàn)象，這兩個地區(qū)THQ值結(jié)果均接近1，說明食用A、C地區(qū)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(qū)居民可適當(dāng)減少辣椒的攝入量。