郑州市市售蔬菜重金属Pb和Cd污染评价

摘    要：蔬菜质量安全直接关系到人们健康生活的需求，为了解郑州市主城区市售蔬菜重金属铅（Pb）和镉（Cd）污染程度，评估经摄食途径对人群产生的健康风险，在郑州市主城区农贸市场和大型商超采集9种蔬菜，采用原子吸收光谱法测定重金属Pb和Cd的含量，采用单因子污染指数法评价其污染特征，采用目标危害系数法、致癌风险系数法评估重金属污染的健康风险。结果表明，蔬菜中Pb和Cd的检出率分别为44.63%和82.71%，变异系数分别在29.7%～93.7%和38.6%～205.0%；蔬菜中Pb和Cd的目标危害系数（THQ）远远小于1；蔬菜中Pb的致癌风险系数（CR）范围为2.5×10-6～13.1×10-6，Cd的CR值范围为4.1×10-4～21.3×10-4，蔬菜中Cd污染具有致癌的风险，Pb污染具有致癌的潜在风险。郑州市市售9种蔬菜中Pb、Cd重金属总体污染水平较低，并且重金属含量的空间分布很不均匀，不会对人群造成明显健康危害，但是要注意潜在的致癌风险。

关键词：蔬菜；质量安全；健康风险；污染特征；重金属

中图分类号：S63 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）01-123-08

Pollution assessment of heavy metals Pb and Cd in vegetables sold in Zhengzhou

YANG Hailong1， ZHANG Ke2， WU Huayun3， LI Yingying4， BAI Baoxun1， LIU Nan2

（1. Zhengzhou Academy of Agricultural Sciences and Technoligy， Zhengzhou 450007， Henan， China; 2. College of Materials and Chemical Engineering， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450001， Henan， China; 3. Xinxiang County Branch of Xinxiang Ecological Environment Bureau， Xinxiang 453700， Henan， China; 4. Ecolgical Environment Geo-Service Center of Henan Geological Bureau， Zhengzhou 450003， Henan， China）

Abstract： The quality and safety of vegetables are directly related to people's demand for healthy living. In order to analyze the degree of heavy metal Pb and Cd pollution in vegetables sold in the main urban area of Zhengzhou city， and evaluate the health risks to the population through feeding routes. Nine types of vegetables were collected from the farmers' market and large-scale supermarkets in the main urban area of Zhengzhou city. The content of heavy metals Pb and Cd was determined using atomic absorption spectroscopy. The pollution characteristics were evaluated using the single factor pollution index method， and the health risks of heavy metal pollution were evaluated using the target hazard coefficient method and the cancer risk coefficient method. The detection rates of Pb and Cd in vegetables were 44.63% and 82.71%， respectively， with coefficients of variation ranging from 29.7% to 93.7% and 38.6% to 205.0%; the target hazard coefficient （THQ） of Pb and Cd in vegetables is far less than 1; The carcinogenic risk coefficient （CR） range of Pb in vegetables is 2.5 × 10-6-13.1 × 10-6， The CR value range of Cd is 4.1 × 10-4-21.3 × 10-4. Cd pollution in vegetables carries a risk of carcinogenesis， while Pb pollution has a potential risk of carcinogenesis. The overall pollution level of lead and cadmium heavy metals in 9 vegetables sold in Zhengzhou city is relatively low， and the spatial distribution of heavy metal content is very uneven， which will not cause significant health hazards to the population. However， awareness should be developed to potential carcinogenic risks.

Key words： Vegetables; Quality safety; Health risks; Pollution characteristics; Heavy metal

蔬菜在国民日常生活中占据重要地位，是人们一日三餐必备农产品，是人体维生素和矿物质的主要来源，《中国居民膳食指南（2022年）》[1]（以下简称膳食指南）建议中国居民每天蔬菜摄入量300～500 g。随着社会经济的发展和人们物质生活水平的提高，蔬菜质量安全问题逐步成为全社会关注的焦点。其中，重金属污染是影响蔬菜质量安全的重要因素之一[2-3]。蔬菜对重金属有一定的富集能力[4]，重金属污染可通过食物链进入人体，对人的中枢神经、心脑血管等产生不可逆的影响，甚至具有“三致效应”[5-7]。

重金属污染存在较高的潜在生态风险[8]，对人体健康造成很大的危害。Pb污染的主要危害是影响儿童智力发育、体格生长、记忆力提升等，Cd污染的主要危害是影响人体的骨骼、肾脏、心血管系统、呼吸系统[9-10]。因此，开展蔬菜重金属Pb、Cd的污染及膳食健康评价，对提高蔬菜质量安全、促进蔬菜生产可持续发展、保障人们膳食安全具有重要意义。针对蔬菜重金属污染评价的相关报道已有很多，不少地区蔬菜中重金属含量存在超标现象。王佳等[11]对重庆城区市售蔬菜进行重金属污染评价，发现重庆市主城区多个农贸市场蔬菜样品中Ni、Cr、Cd和Pb均存在不同程度的超标现象。杨剑洲等[12]对海南省集约化种植园中的蔬菜进行重金属污染评价，发现673件农作物Pb、Zn、Cr和Cd的超标率分别为2.67%、3.71%、2.53%和3.71%。Shaheen等[13]研究发现，孟加拉国的大多数蔬菜中As的平均含量（w，后同）达到0.24 mg·kg-1。Sun等[14]对广东韶关的蔬菜样品进行分析，发现空心菜中的As和油麦菜中的Cd含量超出国家安全标准。郑州市位于河南省中部，是河南省省会城市，常住人口1 282.8万[15]，按照膳食指南，每天最少消耗蔬菜3600 t，蔬菜质量安全的控制责任重大。笔者通过对郑州市主城区蔬菜的重金属污染程度和其对人体健康风险进行评价，旨在为郑州市的蔬菜安全生产提供参考依据和数据支撑。

1 材料与方法

1.1 样品采集

试验于2021年1－12月开展，采用随机抽样方法，每个季度抽样1次，在郑州市主城区范围内的农贸市场和大型商超随机购买芹菜、小白菜、大白菜、上海青、韭菜、姜、莲藕、菠菜、胡萝卜9种菜品，要求购买的蔬菜新鲜，无黄叶、无损伤、无病虫害，每种蔬菜不少于1 kg，装进洁净的自封袋备用，总样品135份。

1.2 仪器与试剂

火焰-石墨炉原子吸收光谱仪（德国耶拿 ZEEnit700P）；微波消解仪（德国耶拿 TOP wave）；铅标准物质GBW（E）080129；镉标准物质GBW（E）080119；硝酸（优级纯）、过氧化氢（优级纯）。

1.3 样品处理测试

样品带回后保存于冰箱冷藏，3 d内完成前处理，样品处理及测定均在环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心完成。按照《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12－2017）和《食品安全国家标准 食品中镉的测定》（GB 5009.15－2014）中的方法[16-17]，采用原子吸收光谱法检测蔬菜样品中的铅和镉含量，每个样品设置3个平行，样品按时间分4批测定，每一批加入国家标准物质进行分析质量控制，Pb的回收率为95.0%～102.4%，Cd的回收率为89.0%～105.5%。

1.4 数据处理

利用Excel 2016对数据进行统计分析，当“未检出”数据比例＜60%时，按照检出限的一半计算，当“未检出”数据比例＞60%时，按照检出限计算[18]；利用Origin 2021对数据进行分析和制图。

1.5 评价方法

1.5.1 单因子污染指数法 采用单因子污染指数法评价Pb和Cd对蔬菜的污染程度[19]，单因子污染指数评价等级标准见表1，表达式如下：

Pi=Ci/Si。                                                     （1）

式中，Pi为单因子污染指数；Ci为蔬菜中单一重金属实测含量（mg·kg-1）；Si为重金属i的评价标准值（表2），评价标准参照《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762－2017）[20]。

1.5.2 健康风险评价 （1）采用目标危害系数法（THQ），假设污染物吸收剂量等于摄入剂量，以摄入剂量与参考剂量的比值来评价重金属的健康风险[21]，表达式如下：

THQ =EDI/Rf D=（EF×ED×FIR×C）/（Rf D×BW×AT）。                                                          （2）

式中，THQ为目标危害系数；EDI为重金属通过蔬菜进入人体的平均日摄入量（mg·kg-1·d-1）；Rf D为重金属参考剂量，参考 EPA 2010 环境标准，Pb和Cd分别为3.5×10-3、1×10-3 mg·kg-1·d-1[22]；EF为暴露频率，按照365 d·a-1计算；ED为暴露年限，参照膳食指南，取人均寿命77.3 a；FIR为蔬菜摄入量，参照膳食指南蔬菜类摄入量300～500 g·d-1[23-24]；C为蔬菜中重金属含量（mg·kg-1）；BW为受污染者体重，少年（3～17岁）39 kg、青壮年（18～45岁）60 kg、中老年（＞45岁）58 kg[25-27]；AT为暴露时间，AT=ED×365。