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        基于石墨爐原子吸收法對(duì)鮮辣椒鎘污染情況的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        2021-09-01 12:34:50劉天鵬
        現(xiàn)代食品 2021年14期
        關(guān)鍵詞:中鎘中度辣椒

        ◎ 黃 露,馮 吉,劉天鵬

        (1.德陽(yáng)市食品藥品安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心,四川 德陽(yáng) 618000;2.德陽(yáng)市食品檢驗(yàn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 德陽(yáng) 618000)

        近年來(lái),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(guò)食物鏈進(jìn)入人體帶來(lái)健康隱患。鎘進(jìn)入人體主要積累在肝臟與腎臟中,有很長(zhǎng)的半衰期,長(zhǎng)期暴露會(huì)引起骨骼變形,造成青少年生長(zhǎng)發(fā)育遲緩[1]。本文通過(guò)6個(gè)地區(qū)采集到的168份鮮菜辣椒樣品中鎘含量的檢測(cè)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(píng)估6個(gè)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(xiǎn)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        樣品來(lái)源于德陽(yáng)市綿竹市(A)、羅江區(qū)(B)、旌陽(yáng)區(qū)(C)、廣漢市(D)、什邡市(E)和中江縣(F)6個(gè)地區(qū)所屬區(qū)域內(nèi)超市、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等蔬菜銷售點(diǎn),采集新鮮辣椒樣品168份。

        硝酸(優(yōu)級(jí)純):德國(guó)CNW公司;鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1):國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心;試驗(yàn)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(guó)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(guó)CEM公司)、BHW09C趕酸器(美國(guó)博通公司)、AA900T原子吸收分光光度計(jì)(美國(guó)PE公司)、Synergy超純水系統(tǒng)(美國(guó)密里博公司)。

        1.2 實(shí)驗(yàn)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(shí)、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(shí)做試劑空白和質(zhì)控樣品。

        1.2.3 儀器參數(shù)

        波長(zhǎng):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(shí)間30 s;灰化溫度500 ℃,持續(xù)時(shí)間20 s;原子化溫度1 500 ℃,持續(xù)時(shí)間5 s;凈化溫度2 450 ℃,持續(xù)時(shí)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(cè)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(píng)價(jià)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(duì)鮮辣椒中鎘污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià),其計(jì)算公式為:

        式(1)中:Pi-鎘單項(xiàng)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(guó)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(jí);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(píng)估食用鎘污染辣椒對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)水平,采用目標(biāo)危害系數(shù)法計(jì)算目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商THQ,其計(jì)算公式為:

        式(2)中:EF-暴露頻率,單位為d/年,按一年365 d計(jì);ED-暴露持久性,單位為年,根據(jù)2020年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒[4],我國(guó)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(guó)統(tǒng)計(jì)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(guó)環(huán)保局和世界衛(wèi)生組織推薦評(píng)價(jià)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(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告,我國(guó)居民平均體重為61.8 kg[5];TA為暴露時(shí)間,單位為d,按照76年每年365天計(jì),暴露時(shí)間為27 740 d。

        計(jì)算結(jié)果THQ<1,表示食用鎘污染辣椒對(duì)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(xiǎn);THQ值越大表明食用鎘污染的辣椒對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)越大。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 樣品中鎘檢出情況

        通過(guò)對(duì)6個(gè)地區(qū)168份鮮辣椒樣品鎘含量進(jìn)行測(cè)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(shí)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??芍?個(gè)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(xiǎn)評(píng)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(gè)地區(qū)THQ值均小于1,說(shuō)明這些地區(qū)食用鎘污染辣椒對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)較小,不會(huì)對(duì)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(duì)較大接近1,說(shuō)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(lái)風(fēng)險(xiǎn)的隱患。

        3 結(jié)論

        通過(guò)采集的168份鮮辣椒樣品對(duì)鎘含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明6個(gè)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(guó)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(guò)單因子污染指數(shù)法計(jì)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(shí)出現(xiàn)鎘重度污染現(xiàn)象;通過(guò)計(jì)算目標(biāo)危害系數(shù)(THQ),6個(gè)地區(qū)THQ最大值由低到高為E<F<D<B<C<A,6個(gè)地區(qū)THQ值均小于1,說(shuō)明食用這6個(gè)地區(qū)鎘污染的辣椒對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)較小,不會(huì)對(duì)暴露人群造成明顯的危害。從污染程度與THQ值綜合來(lái)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(gè)地區(qū)THQ值結(jié)果均接近1,說(shuō)明食用A、C地區(qū)鎘污染辣椒時(shí),我們需要提高警惕,有可能對(duì)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。

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