淄博市蔬菜中砷、鎘、鉛、鉻污染狀況與健康風險評估

常 通，彭 程，何 漪，朱 莎，王 韜

（淄博市疾病預防控制中心，淄博市預防醫學研究院，山東淄博 255026）

近年來，隨著山東省淄博市城市化進程不斷加劇，機動車數量逐年遞增，各類垃圾產生量增大[1]，高耗能高排放企業相對集中[2]，易造成大量重金屬進入土壤、水質和空氣中，使環境中的重金屬不斷累積，進而導致蔬菜中重金屬超標情況日益嚴重[3]。人體長期食用被重金屬污染的蔬菜會對身體健康造成危害[4]。淄博市作為山東省重要的蔬菜生產基地之一，其蔬菜產業目前已成為淄博市農業的第一大產業[5]。本文對淄博市市售蔬菜中砷（As）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）4種典型重金屬的含量進行測定，分析其污染狀況并進行健康風險評估，以期為保障當地蔬菜的質量安全提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與前處理

2022年分別在淄博市各區縣的超市、農貿市場隨機采集各類蔬菜樣品共計120份。取蔬菜樣品可食部位，清洗干凈后采用四分法取樣，將樣品攪拌均勻，放入潔凈的食品級玻璃廣口瓶中。

1.2 方法

1.2.1 檢測與評價

按照《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）[6]第一法電感耦合等離子體質譜法對蔬菜樣品中As、Cd、Pb、Cr的含量進行檢測。依據《食品安全國家標準食品中污染物限量》（GB 2762—2022）[7]中規定的蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的限量值進行評價。

1.2.2 質量控制

實驗中所使用的玻璃器具皆經20%硝酸溶液浸泡24 h以上。消解過程中，將菠菜標準物質（GBW10015）與樣品一同消解，選取10%的樣品進行平行樣的測定，同時制備樣品空白。菠菜標準物質中As、Cd、Pb、Cr的測定結果需要符合其證書的參考值[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]，同時平行樣測定結果的相對偏差應＜5.0%，以確保測定結果的準確性。

1.2.3 污染評價

分別使用單項污染指數和內梅羅綜合污染指數分析蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的污染狀況。具體按公式（1）和公式（2）計算。

式中：Pi為As、Cd、Pb、Cr的單項污染指數；Ci為蔬菜樣品中As、Cd、Pb、Cr含量的測定值，mg·kg-1；Si為GB 2762—2017規定的蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的限量值，如表1所示。

表1 蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的限量值

當Pi≤0.7，蔬菜中該重金屬的污染狀況為清潔等級；當0.7＜Pi≤1.0，重金屬污染狀況為尚清潔等級；當1＜Pi≤2，蔬菜開始受到該重金屬的污染；當2＜Pi≤3，表明蔬菜受到該重金屬的中度污染；當Pi＞3，表明蔬菜受到該重金屬的嚴重污染。

式中：PN為內梅羅綜合污染指數；Pmax為Pi的最大值；Pave為Pi平均值。

當PN≤0.7，蔬菜重金屬總體污染狀況為清潔安全；當0.7＜PN≤1.0，蔬菜重金屬總體污染狀況為警戒級（尚清潔等級）；1.0＜PN≤2.0，蔬菜重金屬總體污染狀況為輕污染；2.0＜PN≤3.0為中污染；PN＞3.0為重污染。

1.2.4 健康風險評估

使用目標危害系數法（Target Hazard Quotient，THQ）對不同年齡人群在攝入蔬菜過程中As、Cd、Pb、Cr產生的健康風險進行評估。計算公式如下。

式中各參數含義及取值見表2。當THQ≤1，表明該重金屬對人體沒有明顯的健康風險；THQ＞1，表明該重金屬對人體會有健康風險，且THQ值愈大，表明該重金屬對人體健康風險愈大[8]。當TTHQ≤1，說明無顯著的復合健康風險；而TTHQ＞1，說明存在復合健康風險的可能性較大；當TTHQ＞10時，則表明已存在慢性毒性效應[9]。

表2 蔬菜中As、Cd、Pb、Cr健康風險評估的參數取值

1.3 統計方法

將數據整理、分類匯總后用SPSS 18.0統計學軟件進行分析；未檢出數據的取值按照世界衛生組織的處理原則進行。

2 結果與分析

2.1 蔬菜中重金屬含量

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為Cr＞Cd＞Pb＞As。蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的檢出率由高到低依次為Cd＞As＞Pb＞Cr；有兩份蔬菜的Cr超標，超標率為1.67%（2/120），其余重金屬皆未超標。

表3 蔬菜中As、Cd、Pb和Cr含量的測定結果

2.2 污染評價

蔬菜中As、Cd、Pb、Cr的污染評價如表4所示。由表4可知，采集的蔬菜樣品中As、Cd、Pb單項污染指數Pi平均值＜0.7，為清潔等級。雖然有2份蔬菜樣品中Cr超標，造成這2份蔬菜樣品Cr的Pi大于1.0，為輕污染等級，但采集的蔬菜樣品中Cr的Pi平均值＜0.7，因此仍為清潔等級。As、Cd、Pb的綜合污染指數PN＜0.7，為清潔安全，Cr的綜合污染指數PN＞0.7，為尚清潔等級。

表4 蔬菜中As、Cd、Pb和Cr的污染評價

2.3 健康風險評估

如表5所示，THQ值和TTHQ值均小于1，說明淄博市蔬菜中As、Cd、Pb、Cr對各類人群的健康風險為安全水平。蔬菜中As、Cd、Pb、Cr對各類人群產生的健康風險由高到低依次為兒童＞中老年＞青壯年，即兒童攝入蔬菜中重金屬導致的健康風險最高。

表5 蔬菜中重金屬健康風險評價

各重金屬對TTHQ的貢獻率見圖1，As對TTHQ的貢獻率最高（56.5%），其他重金屬貢獻率由高到低依次為Cd（20.1%）＞Cr（18.2%）＞Pb（5.13%），說明As是引起健康風險的主要重金屬。

圖1 蔬菜中各重金屬的TTHQ貢獻率

3 結論與討論

本研究發現，淄博市市售蔬菜中Cd的檢出率最高。將污水作為灌溉用水，將城市垃圾作為肥料施用，各類農藥的噴灑、大氣降塵等都會導致土壤中Cd的蓄積，而土壤中的Cd最易被蔬菜根部吸收，導致蔬菜中Cd檢出率較高[10-11]。

在超標率方面，除2份蔬菜樣品中Cr超標外，其余重金屬含量皆未超標。污染評價結果表明，淄博市蔬菜As、Cd、Pb皆為清潔等級，Cr為尚清潔等級。Cr污染程度與城市化發展水平高度相關，工業生產過程中排放的含Cr的廢水、廢渣會污染種植蔬菜的土壤和灌溉用水，同時冶金、水泥、煤和石油燃燒產生的廢氣中攜帶含Cr的顆粒浮塵會散播到空氣中[12]，這些顆粒浮塵通過降雨或干沉降進入土壤和水體中，最終被蔬菜富集吸收。因此，相關部門需采取相應措施針對環境中Cr污染進行治理，防止其進一步影響蔬菜質量。總體而言，淄博市市售蔬菜受As、Cd、Pb、Cr的污染程度較低，市民可以放心食用。

相較于青壯年和中老年，兒童攝入蔬菜中As、Cd、Pb、Cr面臨更高的健康風險。兒童的代謝器官對重金屬的解毒排泄能力較弱，對蔬菜中重金屬的污染更為敏感[13]。研究表明，As是引起健康風險的主要元素，長期攝入含As化合物會導致血管末梢壞死，誘導皮膚癌和內部臟器癌癥的發生[14]。建議相關部門持續對蔬菜中As的健康風險予以評估。