惠州大亚湾区市售水果蔬菜中稀土元素含量分析及健康风险评估

摘 要：目的：通过测定大亚湾区市售水果蔬菜中16种稀土元素的含量，分析其分布状况及污染程度，明确大亚湾区居民通过食用水果、蔬菜摄入稀土元素带来的健康安全风险大小，为监管部门科学全面制定食品安全管理制度、防控方案提供科学的数据支撑。方法：以大亚湾区不同超市、市场的不同品种水果、蔬菜为样本，利用电感耦合等离子体质谱（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，ICP-MS）法测量16种稀土元素的含量，分析其含量多少、分布状况、污染程度。参照美国环保局（U.S.Environmental Protection Agency，USEPA）推荐的健康风险分析方法，采用每日允许摄入量（Allowable Daily Intake，ADI）对市售水果、蔬菜中稀土元素进行健康风险评估。结果：大亚湾区市售水果中稀土元素含量远低于蔬菜。稀土元素含量从高到低分别为叶菜类、瓜果类、根茎类，且生菜含量最高，油麦菜次之，莴苣最低。蔬菜中稀土元素以Ce、La、Nd、Y、Sm为主，水果中稀土元素以Ce、La、Sc、Nd为主。不同来源场所的水果蔬菜中稀土元素含量基本无差异。居民经水果蔬菜稀土元素日均摄入量为0.001 93 mg·kg-1·d-1。结论：市售水果、蔬菜中稀土元素含量较低，居民经食用水果蔬菜稀土元素日均摄入量少，大亚湾区居民食用市售水果蔬菜由稀土元素引起的健康风险小。

关键词：水果；蔬菜；稀土元素；分布状况；健康风险评估

Content Analysis and Health Risk Assessment of Rare Earth Elements in Fruits and Vegetables Sold in Dayawan， Huizhou

ZHONG Yefang， TAO Yufen， OU Rihua， LI Jiahua

（Dayawan District Center for Disease Control and Prevention， Huizhou City， Huizhou 516083， China）

Abstract： Objective： By measuring the content of 16 rare earth elements in fruits and vegetables sold in Dayawan district， the distribution and pollution degree of rare earth elements were analyzed， and the health and safety risks caused by the intake of rare earth elements in fruits and vegetables by the people in Dayawan district were clarified， so as to provide scientific data support for the regulatory authorities to scientifically and comprehensively formulate food safety management systems and prevention and control programs. Method： Different varieties of fruits and vegetables from different supermarkets and markets in Dayawan district were used as samples. The content of 16 rare earth elements was measured by inductively coupled plasma-mass spectrometry （ICP-MS）， and the content， distribution and pollution degree were analyzed. According to the health risk analysis method recommended by the U.S.Environmental Protection Agency （USEPA）， the Allowable Daily Intake （ADI） was used to assess the health risk of rare earth elements in fruits and vegetables sold. Result： The content of rare earth elements in fruits sold in Dayawan district is much lower than that in vegetables. The content of rare earth elements from high to low is leafy vegetables， melons vegetables and root vegetables， and the content of lettuce is the highest， followed by Indian lettuce， and asparagus lettuce is the lowest. The rare earth elements in vegetables are mainly Ce， La， Nd， Y and Sm， and the rare earth elements in fruits are mainly Ce， La， Sc and Nd. There was no difference in the content of rare earth elements in fruits and vegetables from different sources. The average daily intake of rare earth elements in fruits and vegetables was 0.001 93 mg·kg-1·d-1. Conclusion： The content of rare earth elements in fruits and vegetables sold is low， and the daily average intake of rare earth elements in fruits and vegetables eaten by residents is low. The health risk caused by rare earth elements in fruits and vegetables consumed by residents in Dayawan area are small.

Keywords： fruit; vegetable; rare earth elements; distribution status; health risk assessment

稀土元素是元素周期表中镧系元素和钪、钇共17种金属元素的总称。我国稀土资源储量大，是世界稀土资源较大的国家。随着人们对稀土元素的认识越来越深入，稀土元素在各方面的应用也逐渐增多。适量的稀土元素对植物的生长有一定的促进作用，能提高植物中叶绿素的含量，促进光合作用和根系发育，加强根系对养分的吸收，促进种子萌发、提高发芽率、增强幼苗生长等[1]。然而，稀土元素属于人体非必需微量元素，高剂量的稀土元素可能对机体产生一定的毒害作用[2]。蔬菜、水果是大众餐桌上必不可少的植物性食物，其安全性关系着人们的健康安全，稀土元素导致的健康风险也备受人们的关注。因此，对水果、蔬菜中的稀土元素进行监测并对稀土元素带来的健康安全风险进行评价显得尤为重要。本研究通过测定来自不同售卖场所的不同品种水果、蔬菜中的稀土元素含量，分析稀土元素的分布状况及污染程度，明确大亚湾区水果、蔬菜中稀土元素含量多少、分布特点，并结合健康风险评估方法，了解大亚湾区居民通过食用水果、蔬菜摄入稀土元素带来的健康安全风险大小，填补大亚湾区市售水果、蔬菜中稀土元素污染状况的数据空白，引起食品安全监管部门和普通消费者对水果、蔬菜中稀土元素可能存在健康安全风险的重视，为监管部门完善监督、监管制度，确保食品安全提供数据支撑和科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

以大亚湾区3个超市、3个农贸市场为采样点（共6个），每个采样点采集水果（苹果、桔子、芒果、火龙果和香蕉）、蔬菜（叶菜类：生菜、白菜、油麦菜、空心菜和娃娃菜；瓜果类：黄瓜、茄子、西红柿、冬瓜和四季豆；根茎类：土豆、山药、白萝卜、胡萝卜和莴苣）各1份作为样本，其中蔬菜90份，水果30份，共120份。

1.1.2 试剂

混合标准溶液（10 µg·mL-1，钪Sc、镝Dy、铒Er、铕Eu、钆Gd、钬Ho、镧La、镥Lu、铽Tb、铥Tm、钇Y、钕Nd、镨Pr、钐Sm、铈Ce及镱Yb）、内标溶液（100 µg·mL-1，铑Rh），均来自上海安谱实验科技股份有限公司；硝酸（优级纯），德国默克公司。

1.1.3 仪器

ICP-MS 2030型电感耦合等离子体质谱仪，日本岛津公司；WGLL-125BE型电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司；DLABD-160型手持式均质器，大龙兴创实验仪器（北京）股份公司。

1.2 样本前处理及稀土元素的测定

按照《食品安全国家标准 植物性食品中稀土元素的测定》（GB 5009.94—2012）中的方法，各类样品取可食部分洗净晾干，切碎混匀，按照四分法取适量样品放入组织捣碎机中制成匀浆，后取1 g于高压消解罐中，加入5 mL硝酸浸泡过夜，盖好内盖，拧紧不锈钢外套，置于150 ℃干燥箱中加热消化5 h，冷却至室温后，转移至20 mL容量瓶中，用纯水定容，混匀备用。用调谐液对电感耦合等离子体质谱仪调谐，指标符合要求后，采用在线添加内标方式，以原液稀释100倍后的铑溶液（1.0 μg·L-1）为内标，上机对标准系列溶液和样品进行测量。

1.3 仪器条件

高频功率：1 200 W；分析模式：碰撞模式；载气流速：0.70 L·min-1；池气体：6.0 mL·min-1；辅助气流速：1.10 L·min-1；等离子体气体：9.0 L·min-1；采样深度：5 mm；池电压：-21.0 V；样品提升时间：60 s；稳定时间：30 s；雾化室冷却温度：5 ℃；蠕动泵转速：20 r·min-1（低）、60 r·min-1（高）；能量过滤器：7.0 V；测量次数：3次。

1.4 健康风险评价

参照美国环保局推荐的健康风险分析方法，采用每日允许摄入量（Allowable Daily Intake，ADI）方法对大亚湾区的市售水果、蔬菜中稀土元素进行健康风险评估。每日允许摄入量的计算公式为

（1）

式中：ADI为日均摄入量，mg·kg-1·d-1；C为样品中总稀土元素的含量，mg·kg-1；GW为每日摄入量，kg·d-1，我国人群总水果蔬菜的日均摄入量为

0.85 kg·d-1[3]；EF为暴露频率，365 d·a-1；ED为暴露周期，70 a；BW为人体重量，60 kg（WHO推荐标准人体重量）；AT为终生时间（365×70）d。由于目前没有膳食中稀土元素暴露的标准值，本研究以朱为方等[4]提出的ADI值0.07 mg·kg-1·d-1作为评价标准。

2 结果与分析

2.1 各种水果、蔬菜中稀土元素含量

由表1可知，15种蔬菜中总稀土元素含量均值为0.228 mg·kg-1，各种蔬菜中稀土元素含量不同，其中生菜（0.630 mg·kg-1）最高，油麦菜（0.559 mg·kg-1）次之，莴苣（0.027 mg·kg-1）最低；5种水果中稀土元素均值为0.005 mg·kg-1，含量均较低。总体来看，本研究中水果的稀土元素含量低于蔬菜中含量，与赵晓亮等[5]报道的数据较一致，但与卜宁等[6]报道的结论有区别，原因可能是水果蔬菜中稀土元素含量受各地土壤、水质、空气等环境因素以及种植过程中施肥、去虫害等人为操作因素影响。研究表明，不同蔬菜对金属的富集能力存在差异，因此不同蔬菜中稀土元素含量不同[7]。

2.2 水果、蔬菜中各稀土元素含量

本次检测90份蔬菜样品、30份水果样品中各稀土元素平均含量及占比见图1、图2。水果蔬菜中各稀土元素含量分布不均，其中蔬菜中Ce（0.076 mg·kg-1）、La （0.041 mg·kg-1）、Nd （0.027 mg·kg-1）、