蔬菜中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估研究進(jìn)展

1、<p>　　蔬菜中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估研究進(jìn)展</p><p>　　摘要近年來,針對蔬菜品質(zhì)安全問題,許多大中城市紛紛開展蔬菜生產(chǎn)基地土壤環(huán)境及蔬菜中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估分析。在對同一樣品多個(gè)樣本的分析過程中,大多數(shù)采用算術(shù)平均值來表征蔬菜中重金屬含量,并評價(jià)其品質(zhì)等級。然而,這種評價(jià)方法往往會削弱蔬菜中重金屬超標(biāo)樣本對本品種樣品的影響,特別是重金屬含量最大的樣品對該品種蔬菜品質(zhì)的影響,因而無法正確評價(jià)其對人體健康

2、帶來的風(fēng)險(xiǎn)。以蔬菜對重金屬的吸收與富集規(guī)律為基礎(chǔ),深入分析了蔬菜中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估的放法及研究進(jìn)展。 </p><p>　　關(guān)鍵詞蔬菜;重金屬;風(fēng)險(xiǎn)評估 </p><p>　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境污染加劇,工業(yè)“三廢”的排放及城市生活垃圾、污泥和含重金屬的農(nóng)藥、化肥的不合理使用,導(dǎo)致蔬菜中重金屬污染加劇,而蔬菜中重金屬又可通過食物鏈進(jìn)入人體危害人體健康。因此,開展蔬菜中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估的研

3、究,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 </p><p>　　1蔬菜對重金屬的吸收與富集規(guī)律 </p><p>　　隨著工業(yè)的進(jìn)步,汽車工業(yè)的繁榮以及含重金屬的化肥、激素、農(nóng)藥等廣泛應(yīng)用,土壤中重金屬含量增加,蔬菜通過根系從土壤中吸收并富集重金屬,有時(shí)也可通過葉片從大氣中吸收氣態(tài)或塵態(tài)的Pb等重金屬,使得蔬菜中重金屬含量不斷增加。但是蔬菜中富集重金屬的量與重金屬在土壤中的形態(tài)以及蔬菜自身品種是有差異的,

4、同一種蔬菜對不同重金屬元素的吸收和富集能力不同,不同種類的蔬菜對同一種重金屬元素的吸收、富集能力也不同。 </p><p>　　有研究表明,在不同蔬菜中,葉菜類對Cu、Zn、Cd、Pb的吸收富集均大于果菜類和根菜類。研究還發(fā)現(xiàn),葉菜類中以莧菜、小白菜的富集作用較強(qiáng),包菜較弱。樓根林等對成都土壤和幾種蔬菜中重金屬累積規(guī)律的研究結(jié)果顯示,供試蔬菜品種一般以根部吸收富集Cd的能力最強(qiáng),而葉大于莖,蘿卜則葉大于根,青椒果

5、實(shí)和豆莢中Cd的殘留量少于其他部位。不同土壤中蔬菜對重金屬的吸收與富集不同[1]。調(diào)查發(fā)現(xiàn),不同土壤對重金屬富集的順序?yàn)?灰菜園土&gt;紅菜園土&gt;潮菜園土,灰菜園土對重金屬的吸收和化學(xué)固定作用最強(qiáng)。 </p><p>　　夏增祿等對北京地區(qū)重金屬在土壤中的垂直分布和遷移的研究表明,重金屬進(jìn)入土壤后,由于土壤的固定,不易向下遷移,多集中分布在表層。在旱作農(nóng)田中,重金屬一般集中分布在耕作層,向

6、下遷移的深度大約在20~60 cm。由于無機(jī)膠體及有機(jī)膠體對陽離子的吸附、代換、絡(luò)合,大部分被固定在耕作層,這就對蔬菜的生長及衛(wèi)生品質(zhì)帶來了不利影響[2]。 </p><p>　　土壤中Pb、Cd、Cu、Zn等重金屬均以有效態(tài)和結(jié)合態(tài)形式存在。有效態(tài)重金屬能被植物直接吸收,結(jié)合態(tài)則不能。一般而言,土壤重金屬元素的有效含量與蔬菜中重金屬元素含量之間有較好的相關(guān)性。有研究表明,蔬菜中重金屬元素積累量與土壤中重金屬元素

7、的有效態(tài)百分率一致,相關(guān)系數(shù)r=0.963 7(P&lt;0.01)。 </p><p>　　2蔬菜中重金屬的風(fēng)險(xiǎn)評估 </p><p>　　蔬菜的重金屬污染主要有Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、As等。其污染的特性是在水體中不易被微生物降解,而且由于價(jià)態(tài)的變化,會發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生分散和富集作用。蔬菜主要是通過根系從土壤中富集重金屬,也可以通過葉片從大氣中吸收氣態(tài)的Pb、Hg等

8、元素。重金屬元素進(jìn)入人體后的主要危害是降低酶的活性,破壞人體酶的正?；顒?dòng),對人體生理造成嚴(yán)重的影響。土壤中的重金屬污染程度不同,蔬菜重金屬積累也有差異,如杭州市郊區(qū)蔬菜調(diào)查發(fā)現(xiàn),甘藍(lán)中砷的含量高低差異主要與污染源的分布及垃圾的使用量有關(guān)。不同種類的蔬菜對重金屬的吸收富集能力不同,一般葉菜類如菠菜、芹菜等對重金屬有較強(qiáng)的富集能力[3]。 </p><p>　　2.1重金屬危害鑒定 </p><p

9、>　　重金屬的危害鑒定就是確定人體暴露在重金屬下,重金屬對人體的有害健康效應(yīng)。但是這部分研究比較困難,因?yàn)橐话銇碚f,人群的重金屬暴露量不是很高,所以很少有人或政府愿意資助廣泛的重金屬毒性實(shí)驗(yàn)研究。因此,重金屬危害鑒定所遵循的原則是:盡可能利用所獲得的有效信息資料,來確定所需要的數(shù)據(jù)。例如對于甲基汞的危害鑒定主要就是通過3個(gè)人類流行病學(xué)研究(Faroes研究,Seyehelles研究和NewZealand研究)來進(jìn)行的。1994年,

10、在日本水僅市(居民甲基汞中毒城市)進(jìn)行了大規(guī)模體檢,其中神經(jīng)學(xué)方面的癥狀很多,比如感覺遲鈍和手腳顫抖等,由此確定了甲基汞的神經(jīng)毒性[4]。 </p><p>　　2.2評價(jià)劑量和效應(yīng)曲線 </p><p>　　劑量—效應(yīng)關(guān)系(dose-effectrelationship)是指不同劑量的重金屬在個(gè)體中引起生物學(xué)改變,推算出一種重金屬劑量水平,當(dāng)攝入量等于或小于這種劑量時(shí),就不會出現(xiàn)可觀察到

11、的健康效應(yīng),這種以量效應(yīng)來表示這種生物學(xué)改變大小之間的關(guān)系。由于重金屬在體內(nèi)的半衰期長,對重金屬建立每周耐受量(PTWI)(有時(shí)也采用每日耐受量TDI,如有機(jī)錫),即通過劑量—效應(yīng)關(guān)系曲線確定未產(chǎn)生有害效應(yīng)的最高劑量(NOAEL)或基準(zhǔn)劑量(BMD),考慮不確定因子,最后以NOAEL或BMD除以不確定系數(shù)(價(jià))得出最大PTWI。血液和尿液中金屬形態(tài)常作為金屬的毒理學(xué)生物標(biāo)志物。 </p><p>　　2.3重金屬

12、膳食暴露量估計(jì) </p><p>　　重金屬膳食暴露量估計(jì)主要采取總膳食研究(TDS),取樣分析主要膳食來源的農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬,獲得這些農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量的一般水平,即以某種農(nóng)產(chǎn)品中重金屬濃度乘以該種農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)量得出單項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品所導(dǎo)致的重金屬攝入量,最后對所有單項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品導(dǎo)致的重金屬攝入量進(jìn)行相加。該方法估計(jì)人群攝入量的精確度取決于被分析的農(nóng)產(chǎn)品能否作為某重金屬的重要膳食來源,即該重金屬是否廣泛存在于該農(nóng)產(chǎn)品中,且

13、在該農(nóng)產(chǎn)品中富集嚴(yán)重。如Cd和Pd存在于多類農(nóng)產(chǎn)品中,而甲基汞和有機(jī)錫基本上只存在于魚類產(chǎn)品中,所以對不同的重金屬,TDS食品項(xiàng)目的規(guī)定不同。 </p><p>　　2.4風(fēng)險(xiǎn)特征描述 </p><p>　　農(nóng)產(chǎn)品重金屬風(fēng)險(xiǎn)特征是農(nóng)產(chǎn)品重金屬暴露評估結(jié)果和重金屬PTWI或TDI相比較,綜合評價(jià)農(nóng)產(chǎn)品中該重金屬的風(fēng)險(xiǎn)。例如2004年,歐洲食品安全局(EFSA)魚和海產(chǎn)品中甲基汞和有機(jī)錫的風(fēng)險(xiǎn)

14、評估結(jié)論是:一部分常吃大型肉食性魚的人群和兒童,他們甲基汞的攝入量容易超過PTWI;魚類、海產(chǎn)品中有機(jī)錫的每日暴露量是0.083μg/(kg·bw),約占TDI值的7%,但是在港口和一些船航線區(qū)域里生產(chǎn)的海產(chǎn)品和魚,如被大量食用,則暴露量可能會超過TDI[5]。目前,農(nóng)產(chǎn)品中Pb風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)論主要是1998年英國的風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果:平均膳食暴露量為0.028 mg/d,處于TDI=0.025 μg/(kg·bw)范圍左右。

15、 </p><p>　　3 農(nóng)產(chǎn)品中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估手段的發(fā)展 </p><p>　　當(dāng)前國內(nèi)外進(jìn)行綜合污染指數(shù)計(jì)算最常用的方法就是內(nèi)梅羅指數(shù)法。此計(jì)算公式中含有評價(jià)參數(shù)中最大的單項(xiàng)污染分指數(shù),突出了污染指數(shù)最大的污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響和作用,克服了平均值法各個(gè)污染物分擔(dān)的缺陷。采用內(nèi)梅羅指數(shù)對同一種蔬菜不同樣本的重金屬含量進(jìn)行表征,突出了超標(biāo)樣品的危害程度,符合蔬菜品質(zhì)安全評價(jià)的特點(diǎn),較采

16、用算術(shù)平均值法表征的重金屬含量更為準(zhǔn)確。同時(shí),常用于污染土壤評價(jià)的綜合污染指數(shù)法也同樣能有效地反映蔬菜中多種重金屬對其食用安全性的影響。由于風(fēng)險(xiǎn)評估過程中所涉及到的諸多不確定性,最近,模型方法如隨機(jī)模擬模型、模糊理論模型以及基于GIS技術(shù)的評估模型等被越來越多地用于風(fēng)險(xiǎn)評估中,其中隨機(jī)模型仍是最常用的方法,主要是通過蒙特卡羅模擬來實(shí)現(xiàn)不確定性分析。進(jìn)入21世紀(jì),風(fēng)險(xiǎn)評估更加注重定量化和減小評估過程中的不確定性,所以在農(nóng)產(chǎn)品重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估

17、中,Monte Carlo模擬亦發(fā)揮了有效作用。其原理是利用食品消費(fèi)數(shù)據(jù)和殘留濃度數(shù)據(jù),對每一個(gè)人的食品消費(fèi)數(shù)據(jù)乘以所有濃度數(shù)據(jù)產(chǎn)生出多個(gè)攝入量的可能,消費(fèi)數(shù)據(jù)都經(jīng)過這樣的上千次運(yùn)算,得出攝入量分布曲線,曲線上分布的頻率就被認(rèn)為是攝入量的發(fā)生率。例如2</p><p><b>　　4參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 姚春霞,陳振樓,張菊,等.上海市浦東新

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19、. </p><p>　　[4] 唐書源,李傳義,張鵬程,等.重慶蔬菜的重金屬污染調(diào)查[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2003,3(6):74-75. </p><p>　　[5] 郭朝暉,肖細(xì)元,陳同斌,等.湘江中下游農(nóng)田土壤和蔬菜的重金屬污染[J].地理學(xué)報(bào),2008,63(1):3-11. </p><p>　　[6] 吳新民,李戀卿,潘根興,等.南京市不同功能城區(qū)土