王 曉，高 潔，邵 麗

（1.棗莊海關(guān)，山東棗莊 277000；2.濟(jì)寧海關(guān)，山東濟(jì)寧 272000）

花生是全球的五大油料作物之一，在全世界范圍內(nèi)種植廣泛，中國(guó)、印度和非洲為主產(chǎn)區(qū)。中國(guó)花生種植面積及產(chǎn)量居世界第一位，占全球總產(chǎn)量的40%以上[1]。近幾年我國(guó)花生產(chǎn)量超過(guò)1 700萬(wàn)t，花生產(chǎn)量居世界第一，花生消費(fèi)整體保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[2]。我國(guó)花生出口屬于凈出口，是增加國(guó)民收入的一種重要經(jīng)濟(jì)作物，而且富含大量的維生素及軟磷脂，豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸等，被消費(fèi)者廣泛食用[3]?；ㄉ菞椙f市主要經(jīng)濟(jì)作物之一，近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、品種不斷引進(jìn)和更新以及花生栽培技術(shù)的推廣，棗莊市花生的生產(chǎn)水平穩(wěn)步提高，先后被列為花生高產(chǎn)開(kāi)發(fā)基地和花生標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地[4]。

重金屬對(duì)人體健康存在微量劇毒、長(zhǎng)期積累、不可逆轉(zhuǎn)等危害，例如人體攝入過(guò)量鎘會(huì)導(dǎo)致人體腎功能阻礙；攝入過(guò)量鉛會(huì)損傷大腦中樞及周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致兒童智力下降；攝入過(guò)量銅會(huì)對(duì)人體健康造成非致癌效應(yīng)[5-6]。黎紅亮等[7]研究指出花生對(duì)重金屬有一定的耐性和積累能力，花生根、莖、葉對(duì)重金屬Pb、Cu、Cd積累性較強(qiáng)，其中Cd在花生根、莖、葉中的富集系數(shù)都高于4，為土壤本底值的5～6倍。CHAUDHURI等[8]指出Cd向花生根系和莖葉遷移的效率顯著高于Ni、Zn、Pb和Cr。因此針對(duì)性研究花生中重金屬的含量及對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)顯得尤為必要。目前因電感耦合等離子體質(zhì)譜法可實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定，且具有線(xiàn)性范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，成為檢測(cè)食品中重金屬的首選方法[9-12]。筆者以棗莊市售花生為研究對(duì)象，探究微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定花生中6種重金屬（Cu、As、Cd、Cr、Pb和 Ni）含量的方法，并采用國(guó)際上常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型（Target Hazard Quotient/Total Target Hazard Quotients，THQ/TTHQ）分析市售花生對(duì)成人和兒童造成的健康風(fēng)險(xiǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

銅、砷、鎘、鉻、鉛、鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液（10 mg·L-1，美國(guó)安捷倫公司）；Li、Y、Tl、Ce和Co調(diào)諧液（10 mg·L-1，美國(guó)安捷倫公司）；45Sc、72Ge、115In和209Bi內(nèi)標(biāo)液（100 mg·L-1，美國(guó)安捷倫公司）；硝酸（UPS級(jí)，美國(guó)默克）；水為超純水。

研究樣品采購(gòu)于棗莊9個(gè)不同農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)共計(jì)185批次，來(lái)自同一市場(chǎng)的樣品均勻混合成一個(gè)樣品，樣品批號(hào)標(biāo)記為Y1—Y9（Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8和Y9），采集樣品批次分別為20批、30批、15批、11批、23批、17批、10批、29批和30批。

1.2 儀器

7700X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)安捷倫公司）；Milli-Q Advantage A10超純水儀（美國(guó)Millilpore公司）；MARS-5型微波消解儀（美國(guó)CEM公司）；VB24 Plus趕酸系統(tǒng)（萊伯泰科有限公司）；AL104電子分析天平（萬(wàn)分之一，梅特勒-托利多儀器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將樣品研磨、混勻，精確稱(chēng)取樣品0.5 g（精確到0.001 g）于100 mL聚四氟乙烯消解罐中，加入4 mL硝酸1 mL30%過(guò)氧化氫溶液，加蓋密封，靜置30 min。將消解罐對(duì)稱(chēng)放入微波消解儀中，開(kāi)啟通風(fēng)櫥，按設(shè)定好的微波消解程序進(jìn)行消解。微波消解程序升溫如下：1 500 W下升溫至140 ℃，保持15 min；最終升溫至160 ℃，保持25 min。消解完成后，待消解液冷卻至60 ℃以下，取出消解罐。將消解罐放在趕酸架上于100 ℃加熱30 min。將消解液轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，搖勻，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，待分析。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

精密量取銅、砷、鎘、鉻、鉛和鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用5%硝酸稀釋成系列標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，其中銅元素的質(zhì)量濃度為 0 μg·L-1、10 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、300 μg·L-1和 500 μg·L-1；砷、鎘、鉻、鉛、鎳元素的質(zhì)量濃度為 0 μg·L-1、1 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、30 μg·L-1和 50 μg·L-1。

1.3.3 內(nèi)標(biāo)溶液的制備

精密量取內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用5%硝酸稀釋成每1 mL含1 μg的內(nèi)標(biāo)使用液。

1.3.4 儀器工作參數(shù)

儀器工作參數(shù)見(jiàn)表1。將儀器性能調(diào)至最佳狀態(tài)，查看性能報(bào)告，再用質(zhì)譜調(diào)諧液優(yōu)化電感耦合等離子體質(zhì)譜儀儀器條件，排除質(zhì)譜干擾。同時(shí)選擇內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正，6種元素63Cu、75As、111Cd、52Cr、208Pb、60Ni，內(nèi)標(biāo)校正元素分別選擇為72Ge、72Ge、115In、45Sc、209Bi、45Sc， 內(nèi) 標(biāo) 回 收 率 應(yīng) 在80%～12%。儀器自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

表1 lCP-MS測(cè)定工作參數(shù)

1.3.5 重金屬接觸人體的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

靶標(biāo)危害系數(shù)（Target Hazard Quotients，THQ）法是一種用于評(píng)估人體通過(guò)食物鏈攝取重金屬產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的方法，該方法于2000年由美國(guó)環(huán)保署提出，THQ用于評(píng)價(jià)單一重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于不同年齡的人群參數(shù)不同，式中各參數(shù)如表2所示。計(jì)算結(jié)果若THQ值＜1.0，則認(rèn)為人體負(fù)荷的重金屬對(duì)人體健康造成的影響不明顯。計(jì)算公式為

表2 花生的THQ評(píng)估參數(shù)匯總

當(dāng)存在一種以上的毒性物質(zhì)時(shí)，彼此之間的聯(lián)合作用應(yīng)該引起重視，因此為了評(píng)價(jià)多種重金屬對(duì)人體健康的危害，引入了綜合危害指數(shù)TTHQ，它表示多污染、多暴露途徑下綜合非致癌總風(fēng)險(xiǎn)的大小。TTHQ值≤1.0，表明人體不會(huì)受到明顯的傷害，而TTHQ值＞1.0，表明人體健康受危害的可能性很大。計(jì)算公式為

在該研究中，采用Origin 8.0軟件制圖，用Excel 2003計(jì)算和分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法學(xué)考察

2.1.1 線(xiàn)性關(guān)系考察

測(cè)定各個(gè)元素的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，以元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X，μg·L-1），待測(cè)元素與內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)（Y）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，進(jìn)行線(xiàn)性回歸，得到6種元素的回歸方程，結(jié)果見(jiàn)表3。各元素在相應(yīng)質(zhì)量濃度內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好（r＞0.998 6）。

2.1.2 檢出限與定量限

將樣品空白溶液在相同條件下連續(xù)測(cè)定11次，以測(cè)定結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度值為檢出限，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度值為定量限。各元素的檢出限在0.002～0.200 mg·kg-1，定量在0.005～0.500 mg·kg-1，如表3所示。

2.1.3 精密度實(shí)驗(yàn)

取配制好的混合對(duì)照品溶液（銅標(biāo)準(zhǔn)溶液200 μg·L-1、砷、鎘、鉻、鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液20 μg·L-1）在“1.3.4”儀器條件下，連續(xù)測(cè)定6次，以測(cè)得濃度計(jì)算，RSD均≤3.5%，表明本方法具有良好的儀器精密度，結(jié)果如表3所示。

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、精密度和檢出限

2.1.4 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

取同一批號(hào)的花生樣品3份，分別加入低、中、高3個(gè)濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)測(cè)定6次，取平均值，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見(jiàn)表4，加標(biāo)回收結(jié)果在88.79%～94.81%。

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果

2.2 樣品的測(cè)定

按照“1.3.1”前處理，在“1.3.4”儀器條件下測(cè)定185批次花生樣品中Cu、As、Cd、Cr、Pb和Ni 6種元素含量，結(jié)果見(jiàn)表5。從表5可以看出，不同產(chǎn)地的重金屬元素含量差異較大，這可能與花生種植環(huán)境、土壤、水分等外界因素有關(guān)。所測(cè)6種元素中，As的檢出率為33.3%，Ni的檢出率只有22.2%，其他4種元素Cu、Cd、Cr、Pb含量分別為2.3～8.2 mg·kg-1、0.09 ～ 0.37 mg·kg-1、0.19 ～ 0.72 mg·kg-1、0.16～0.49 mg·kg-1，重金屬平均含量高低依次為Cu＞ Cr＞ Pb＞ Cd。

表5 樣品測(cè)定結(jié)果（單位：mg·kg-1）

2.3 重金屬含量的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

185批次花生中As、Ni兩種元素的檢出率較低且都在檢出限附近，因此，此處僅對(duì)Pb、Cd、Cr和Cu共4種元素進(jìn)行THQ和TTHQ分析，結(jié)果見(jiàn)表6。結(jié)果表明，無(wú)論成人還是兒童，6種元素THQ和TTHQ值均小于1，表明6種重金屬元素通過(guò)花生攝入對(duì)人體健康無(wú)明顯危害。但是，無(wú)論成人還是兒童，6種重金屬通過(guò)花生的攝入對(duì)人體造成的健康風(fēng)險(xiǎn)順序均為Cd＞Cu＞Cr＞Pb。其中，Cd對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)最高，占總THQ值的貢獻(xiàn)比為36%，這與黎紅亮[7]、CHAUDHURI[8]等的研究中指出的花生對(duì)Cd元素的富集能力最強(qiáng)保持一致，其次是Cu和Cr兩種元素，占總貢獻(xiàn)值的49%，因此Cd、Cu、Cr這3種元素是通過(guò)花生攝入對(duì)人體健康造成風(fēng)險(xiǎn)的主要元素。而對(duì)比分析9個(gè)批次6種重金屬的TTHQ指數(shù)顯示，重金屬暴露接觸對(duì)兒童的健康風(fēng)險(xiǎn)略高于成人。這與ZHENG[14]等的研究結(jié)論一致，即相同環(huán)境下兒童的重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)要高于成年人。

表6 花生重金屬THQ、TTHQ

3 結(jié)論與討論

本研究建立了微波消解ICP-MS在線(xiàn)內(nèi)標(biāo)法同時(shí)測(cè)定花生中 Cu、As、Cd、Cr、Pb和 Ni共 6種元素含量的方法，并通過(guò)方法學(xué)驗(yàn)證考察了該方法的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可靠性。實(shí)驗(yàn)表明，本研究建立的該方法 6種元素（Cu、As、Cd、Cr、Pb和Ni）的線(xiàn)性回歸方程相關(guān)系數(shù)均大于0.998 6，儀器精密度RSD均小于3.5%，加標(biāo)回收率集中在86.41%～101.36%，適用于花生中6種元素的準(zhǔn)確快速測(cè)定。

根據(jù)膳食評(píng)價(jià)結(jié)果可知，棗莊市售花生中各重金屬含量對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)較低，THQ值和TTHQ值均小于1，這可能與人體食物攝入的多樣性和花生日攝入量較少有很大關(guān)系。