關(guān)鍵詞:江蘇??;大米;重金屬含量;調(diào)查;膳食攝入評(píng)估
近年來(lái),由于快速的工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程,以及相關(guān)的環(huán)保措施不到位,我國(guó)部分地區(qū)耕地土壤重金屬污染問(wèn)題較為突出。2014年《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示,土壤鎘(Cd)、砷(As)、鉛(Pb)和鉻(Cr)的點(diǎn)位超標(biāo)率分別為7.0%、2.7%、1.5%和1.1%。尚二萍等指出我國(guó)耕地土壤重金屬污染點(diǎn)位與五大糧食主產(chǎn)區(qū)相重疊,會(huì)對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全產(chǎn)生重要的影響。有些重金屬元素易于通過(guò)土壤一植物系統(tǒng)累積于作物可食用部分,經(jīng)飲食暴露等途徑進(jìn)入人體。而長(zhǎng)期低劑量的重金屬環(huán)境暴露會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響,比如Cd會(huì)導(dǎo)致腎臟損傷、骨骼疾病,嚴(yán)重時(shí)甚至可能誘發(fā)癌癥。
水稻是我國(guó)乃至世界上重要的糧食作物,其安全性與人民生命健康息息相關(guān)。覃焱等在2018年隨機(jī)檢測(cè)了全國(guó)70份市售大米樣品中的重金屬元素含量,其中Cd超標(biāo)的樣品占27.1%,無(wú)機(jī)As超標(biāo)的樣品占8.6%,Pb超標(biāo)的樣品占11.4%。Chen等從全國(guó)20個(gè)?。▍^(qū))的市場(chǎng)上收集了160份大米樣品,發(fā)現(xiàn)有10%的樣品Cd含量超標(biāo),并觀察到我國(guó)不同地區(qū)大米Cd含量存在南高北低的地域性差異,結(jié)合南方大米的高消費(fèi)量,我國(guó)南方地區(qū)人群的膳食Cd攝人量遠(yuǎn)高于北方地區(qū)。在我國(guó),約有65%以上的人口以大米為主食,其中南方地區(qū)人群對(duì)大米的攝入量占谷類主食的90%。食用大米是我國(guó)人群膳食重金屬攝入的重要來(lái)源。據(jù)研究報(bào)道,我國(guó)人群大米Cd和無(wú)機(jī)As攝入量分別約占總膳食Cd攝人量的56%和60%。
江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,工業(yè)活動(dòng)密集,同時(shí)也是我國(guó)水稻的主要產(chǎn)區(qū)之一。關(guān)于江蘇省大米中重金屬元素含量及暴露風(fēng)險(xiǎn)的研究,對(duì)Cd元素的關(guān)注較多,而對(duì)其他有害重金屬元素的關(guān)注相對(duì)較少。針對(duì)人群大米重金屬攝人量的評(píng)估,通常以市售大米為研究對(duì)象,較難追溯其產(chǎn)地,缺乏對(duì)原產(chǎn)地大米食用風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注。因此,本文立足于江蘇省13個(gè)地級(jí)市的大米產(chǎn)地,調(diào)研了大米中重金屬(Cd、As、Pb、Cr)元素的污染狀況及食用大米的重金屬暴露水平,可以更好地了解江蘇省產(chǎn)地大米的安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)保障江蘇省大米的安全生產(chǎn)具有實(shí)際指導(dǎo)意義。
1材料與方法
1.1樣品采集
依托江蘇省13個(gè)地級(jí)市605個(gè)糧食采集點(diǎn),采集了2014-2018年江蘇省13個(gè)地級(jí)市(南京、蘇州、無(wú)錫、常州、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、泰州、南通、淮安、連云港、鹽城、徐州、宿遷)的稻谷樣品,共980份(圖1、表1)。按照年份劃分,2014年稻谷樣品175份,2015年稻谷樣品176份,2016年稻谷樣品235份,2017年稻谷樣品185份,2018年稻谷樣品209份。按照地理位置劃分,蘇南地區(qū)(南京、蘇州、無(wú)錫、常州、鎮(zhèn)江)共收集了236份稻谷樣品,蘇中地區(qū)(揚(yáng)州、泰州、南通)共收集了168份樣品,蘇北地區(qū)(淮安、連云港、鹽城、徐州、宿遷)共收集了576份樣品。按照稻谷類型劃分,粳稻有866份,秈稻有114份。將收集到的稻谷樣品運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,用去離子水洗凈后,于65℃烘箱中烘至質(zhì)量恒定,使用磨谷器脫去穎殼,再用高速研磨機(jī)磨成粉末,最終得到大米樣品。
1.2大米重金屬含量測(cè)定
使用萬(wàn)分之一天平稱取0.2500g大米樣品于消解管中,加入5mL優(yōu)級(jí)純濃HN03,將消解管放人微波消解儀(CEM,Mars,美國(guó))中進(jìn)行消解。每批消解的樣品中包含空白對(duì)照和大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品(GSB-23a,IGGE),用于樣品分析質(zhì)控。消解結(jié)束后,打開(kāi)消解管的蓋子,將其置于160℃的加熱器中,待多余的酸蒸發(fā),用2%硝酸溶液定容至10mL,得到籽粒消解液。利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS(PER-KIN-ELMER,NexION 300X,美國(guó)),測(cè)定籽粒消解液中Cd、As、Pb、Cr含量,以20ug·L-1的銦(In)作為內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。在分析測(cè)定過(guò)程中,所有批次大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品中Cd、As、Pb、Cr含量的回收率為90%~108%。
1.3大米重金屬攝入量計(jì)算
根據(jù)《2002中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況調(diào)查報(bào)告》,我國(guó)成人的體質(zhì)量一般為50kg,每日大米消費(fèi)量為310g,結(jié)合江蘇省各個(gè)城市生產(chǎn)大米樣品中Cd、無(wú)機(jī)As、Pb、Cr含量的平均值,計(jì)算江蘇省一般成年人群食用大米的日均重金屬攝入量(EDI).計(jì)算公式為:
式中:EDI表示人群每日大米重金屬的攝入量,ug·kg-1;C表示大米中重金屬的含量,mg·kg-1;IR表示人群每日食用的大米質(zhì)量,g·d-1;BW表示人群的平均體質(zhì)量,kg。
一般人群直接食用精米,而大米精加工會(huì)降低多種礦質(zhì)元素的含量。Gu等探究了146份大米樣品精加工前后Cd含量的變化,結(jié)果表明精米化對(duì)大米中Cd和總As含量的平均降幅分別為19%和33%。然而,精米化對(duì)大米中重金屬元素Pb和Cr含量的影響還鮮有報(bào)道。因此,在計(jì)算精米中重金屬元素含量時(shí),本文分別取大米中Cd含量的80%,以及總As、無(wú)機(jī)As、Pb、Cr含量的70%進(jìn)行保守?fù)Q算。
1.4統(tǒng)計(jì)分析
本文使用Excel 2019和Origin Pr0 2022對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和繪制圖表,使用ArcGIS 10.6繪制空間分布圖。采用單因素方差分析(one-wav ANO-VA)對(duì)不同處理間的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,差異顯著性水平為Plt;0.05。
2結(jié)果與討論
2.1江蘇省產(chǎn)地大米中重金屬含量
研究結(jié)果表明,江蘇省大米中Cd、總As、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr的平均含量均未超過(guò)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》(GB 2762-2022)規(guī)定的大米中對(duì)應(yīng)元素的標(biāo)準(zhǔn)限值,該結(jié)論與其他研究的調(diào)查結(jié)果相符。由表2可知,江蘇省大米中Cd含量范圍為0.002~0.314mg·kg-1,檢出率為95%,其中有9個(gè)樣品超過(guò)了大米Cd的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值,超標(biāo)率為0.9%。江蘇省大米Cd含量的平均值和中位數(shù)分別為0.038mg·kg-1和0.026mg·kg-1,未超過(guò)大米Cd的標(biāo)準(zhǔn)限值。江蘇省大米總As含量范圍為0.003~0.513mg·kg-1,檢出率為100%,平均值和中位數(shù)分別為0.147mg·kg-1和0.138mg·kg-1。江蘇省大米Pb含量范圍為0.002~0.722mg·kg-1,平均值和中位數(shù)分別為0.032mg·kg-1和0.014mg·kg-1,有27份樣本檢測(cè)結(jié)果超過(guò)了大米Pb的標(biāo)準(zhǔn)限值,超標(biāo)率2.8%。江蘇省大米Cr含量范圍為0.002~1.982mg·kg-1,平均值0.042mg·kg-1,其中有2份樣本Cr含量超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)限值,超標(biāo)率為0.2%。
在生物體內(nèi),As通常以無(wú)機(jī)As和有機(jī)As的形式存在,而無(wú)機(jī)As對(duì)大米As飲食攝入的貢獻(xiàn)度最大。Williams等調(diào)查了來(lái)自全球不同地區(qū)的大米中不同As形態(tài)和總As的含量,發(fā)現(xiàn)在來(lái)自歐洲、孟加拉國(guó)和印度的大米中,無(wú)機(jī)As含量分別占總As含量的64%、80%和81%。因此,本文取大米總As含量的75%為大米中無(wú)機(jī)As的含量,分析江蘇省大米中無(wú)機(jī)As含量的超標(biāo)情況。研究結(jié)果表明,江蘇省大米中無(wú)機(jī)As含量范圍為0.003·0.385mg·kg-1,平均值和中位數(shù)分別為0.110mg·kg-1和0.104mg·kg-1,大米中無(wú)機(jī)As含量的超標(biāo)率為0.2%。
雖然江蘇省大米中Cd、總As和無(wú)機(jī)As的含量超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)較低,但其與全國(guó)和全球范圍內(nèi)大米中重金屬元素含量比較的情況還不清晰。目前,許多學(xué)者對(duì)全球不同國(guó)家市售的大米中Cd、總As和無(wú)機(jī)As的含量進(jìn)行了調(diào)查研究,但對(duì)全球和全國(guó)大米中Pb和Cr含量的相關(guān)研究較少。相關(guān)研究表明,不同國(guó)家地區(qū)的大米中Cd和無(wú)機(jī)As含量的中位數(shù)具有顯著性差異(Plt;0.05)。全球范圍內(nèi)大米中Cd含量為lt;0.0049~3.71mg·kg-1,其中位數(shù)為0.019mg·kg-1,而全國(guó)范圍內(nèi)大米Cd含量的中位數(shù)為0.069mg·kg-1。與全球和全國(guó)大米中Cd含量相比,江蘇省大米Cd含量的中位數(shù)(0.021mg·kg-1)與全球的大米Cd含量相當(dāng),占全國(guó)大米Cd含量中位數(shù)(0.069mg·kg-1)的31%。關(guān)于大米中總As和無(wú)機(jī)As含量,全球范圍內(nèi)大米總As和無(wú)機(jī)As含量的中位數(shù)分別為0.087mg·kg-1和0.066mg·kg-1,全國(guó)大米總As和無(wú)機(jī)As含量的中位數(shù)為0.112mg·kg-1和0.082mg·kg-1。據(jù)實(shí)測(cè)和估算,江蘇省大米中總As和無(wú)機(jī)As含量的中位數(shù)分別為0.097mg.kg-1和0.073mg·kg-1,約是全球范圍內(nèi)大米中總As和無(wú)機(jī)As含量的1.1倍,約為全國(guó)范圍內(nèi)大米中總As和無(wú)機(jī)As含量的0.9倍,總體高于全球水平,低于全國(guó)水平(圖2)。Qian等分析了全國(guó)2005-2008年的市售大米樣品中Cd、Pb、總As的平均含量,分別為0.05、0.062、0.119mg·kg-1,與之相比,江蘇省大米中Cd、Pb和總As平均含量分別占全國(guó)市售大米平均含量的61%、37%和87%。
總體而言,江蘇省大米Cd含量接近全球水平,處于全國(guó)較低水平;大米中總As和無(wú)機(jī)As含量均高于全球水平,接近全國(guó)水平;大米中Pb含量整體相對(duì)較低。值得注意的是,江蘇省大米Cd和無(wú)機(jī)As含量仍存在一定的健康風(fēng)險(xiǎn)。相較于我國(guó)食品安全標(biāo)準(zhǔn)(GB 2762-2022)中嬰幼兒輔助谷類食品的標(biāo)準(zhǔn)限值,江蘇省大米中Cd和無(wú)機(jī)As含量的超標(biāo)率分別為12%和2%。與歐盟制定的嬰兒和兒童食品標(biāo)準(zhǔn)限值相比,江蘇省大米中Cd和無(wú)機(jī)As含量的超標(biāo)率分別為26%和16%。此外,考慮到大米Cd和無(wú)機(jī)As較高的生物有效性,因此,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注用于生產(chǎn)嬰兒和兒童食品的大米中Cd和無(wú)機(jī)As的含量。
2.2江蘇省大米重金屬含量的空間分布特征
江蘇省大米中Cd元素含量呈現(xiàn)由南向北遞減的趨勢(shì)(圖3a和圖4a),而大米中無(wú)機(jī)As、Pb、Cr元素則無(wú)明顯的地域性分布規(guī)律,這與Chen等調(diào)研的全國(guó)不同產(chǎn)地大米Cd和As含量地理分布規(guī)律類似。在蘇南地區(qū),南京市、常州市、鎮(zhèn)江市、無(wú)錫市和蘇州市的大米Cd含量均值高于全省平均水平,其中南京市和常州市大米Cd含量顯著高于其他城市(Plt;0.05)。在全省9份超標(biāo)樣品中,南京市有6份,無(wú)錫市、常州市和徐州市各有1份。大米中重金屬的累積受多種因素的綜合影響,其中包括農(nóng)田土壤重金屬含量、土壤pH、稻田水分管理和水稻品種等。當(dāng)土壤Cd背景值或土壤酸度較高時(shí),會(huì)提高土壤中有效態(tài)Cd的含量,進(jìn)而使得大米中Cd的累積量較高。我國(guó)多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查顯示,在江蘇省的13個(gè)地級(jí)市中,蘇南地區(qū)地級(jí)市的表層土壤總Cd含量均值較高?;诘诙稳珖?guó)土壤普查(1980年)、全國(guó)測(cè)土配方施肥(2006-2012年)以及江蘇省土壤農(nóng)化性狀普查(2018年)的數(shù)據(jù)分析,江蘇省農(nóng)田pH整體呈現(xiàn)“南酸北堿”和“東部沿海高于內(nèi)陸”的空間分布特征。在本研究中,江蘇省大米Cd含量呈現(xiàn)由南向北遞減的趨勢(shì),與江蘇省農(nóng)田土壤Cd含量和土壤pH的空間分布特征相吻合(圖3a),這可能與蘇南地區(qū)發(fā)達(dá)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)及早期環(huán)保措施不到位有關(guān)。
大米中無(wú)機(jī)As生物毒性較強(qiáng),本文將著重探討江蘇省不同城市生產(chǎn)大米中無(wú)機(jī)As的含量。蘇北地區(qū)大米無(wú)機(jī)As含量略高于蘇中和蘇南地區(qū),但無(wú)顯著性差異。江蘇省有6個(gè)城市生產(chǎn)的大米無(wú)機(jī)As含量超過(guò)了全省平均水平,其中淮安市生產(chǎn)的大米無(wú)機(jī)As含量最高,南通市和南京市次之,常州市、徐州市和連云港市大米無(wú)機(jī)As含量較為接近(圖3b和圖4b)。在大米無(wú)機(jī)As超標(biāo)的樣品中,淮安市和南京市各有l(wèi)份樣品超過(guò)了我國(guó)規(guī)定的大米無(wú)機(jī)As標(biāo)準(zhǔn)限值(0.35mg·kg-1,GB2762-2022)。淮安市、南通市和南京市的大米無(wú)機(jī)As含量較高,可能與土壤As的背景值、海相/河相沉積、土壤成土因素等有關(guān)。在土壤一稻田系統(tǒng)中,土壤性質(zhì)、環(huán)境條件和根際土壤改良程度控制著As的溶解度、化學(xué)形態(tài)和生物利用度,進(jìn)而影響水稻籽粒中As的積累。江蘇省整體大米As和無(wú)機(jī)As含量均值較高,不同地區(qū)之間無(wú)明顯的空間分布特征。雖然土壤pH值對(duì)水稻籽粒無(wú)機(jī)As的積累影響較小,但在某些情況下,土壤pH值仍可能對(duì)無(wú)機(jī)砷的形態(tài)和生物利用度產(chǎn)生一定的影響。
江蘇省產(chǎn)地的大米Pb和Cr的平均含量整體較低,但存在部分城市較高的現(xiàn)象。南通市、徐州市和蘇州市大米Pb含量平均值是江蘇省大米Pb平均含量的2.0-2.4倍。與其他城市相比,南通市和蘇州市生產(chǎn)的大米Pb含量最高,并存在顯著性差異(Plt;0.05),連云港市大米Pb含量略高于全省平均水平,而其他城市大米Pb含量均值均低于全省平均水平(圖3c和圖4c)。在大米Pb含量超標(biāo)的樣品中,徐州市、南通市、無(wú)錫市和連云港市分別有13、6、2份和3份樣品。江蘇省蘇南、蘇中和蘇北地區(qū)大米Cr含量的平均值遠(yuǎn)低于我國(guó)大米Cr標(biāo)準(zhǔn)限值,其中南京市的大米Cr含量較高,是江蘇省大米Cr含量平均值的3.0倍(圖3d和圖4d)。南通市和蘇州市生產(chǎn)的大米Pb含量最高,南京市的大米Cr含量最高,這可能與其表層土壤中Pb和Cr含量較高有關(guān)。
2.3粳稻和秈稻籽粒中重金屬含量的差異
在收集的980份大米樣品中,秈稻籽粒Cd、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr含量的均值為0.071、0.120、0.039mg·kg-1和0.059mg·kg-1,分別是粳稻籽粒對(duì)應(yīng)元素含量的2.0、1.1、1.2倍和1.5倍(圖5)。與粳稻籽粒相比,秈稻籽粒對(duì)重金屬元素的積累能力相對(duì)較強(qiáng),其中對(duì)Cd和無(wú)機(jī)As的積累能力差異達(dá)到了顯著水平(Plt;0.05),這與Liu等的結(jié)論一致。在江蘇省內(nèi)推廣種植粳稻品種可能是一種有效降低大米Cd和無(wú)機(jī)As含量的策略。
2.4江蘇省成人大米Cd、無(wú)機(jī)As、Ph和Cr攝入量評(píng)估
大米是江蘇省人群的主食。在蘇南地區(qū)工業(yè)發(fā)達(dá)的農(nóng)村,當(dāng)?shù)厝巳菏秤么竺字杏?9%是自產(chǎn)的。因此,有必要評(píng)估江蘇省人群對(duì)大米中Cd、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr的攝入情況。本文基于江蘇省各市產(chǎn)地大米重金屬元素含量,計(jì)算大米Cd、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr攝入量,并與相關(guān)的可接受攝入量(ADI)、暫定每月可耐受攝入量(PTMI)、暫定每日可耐受攝入量(PTDI)等官方推薦的指導(dǎo)值比較來(lái)評(píng)價(jià)江蘇省成人經(jīng)大米Cd、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr攝入量的安全性。
研究結(jié)果表明,由于江蘇省大米Cd含量的地理分布特征,使得當(dāng)?shù)厝巳捍竺證d攝入量存在從蘇南向蘇北地區(qū)遞減的地理分布規(guī)律(圖6a),整體上,江蘇省成人經(jīng)大米途徑攝入Cd的風(fēng)險(xiǎn)較低。2010年食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(JFCFA)提出Cd的PTMI值為25ug·kg-1,則PTDI值為0.83ug·kg-1。江蘇省成人日均大米Cd攝入量為0.19ug·kg-1,未超過(guò)JFC-FA提出的PTDI值(占比23%)。按照地理位置劃分,蘇南、蘇中和蘇北地區(qū)成人日均大米Cd攝人量分別為0.33、0.17ug·kg-1和0.14ug·kg-1,占JECFA建議的每日可耐受Cd攝入量的40%、21%和16%,即蘇南地區(qū)成人的大米Cd攝入量較高、蘇中地區(qū)次之,蘇北地區(qū)最低。從不同的地級(jí)市看,南京市和常州市成人日均Cd大米攝入量分別為0.46ug·kg-1和0.37ug·kg-1,占JECFA建議的每日可耐受Cd攝入量的55%和44%,存在相對(duì)較高的暴露風(fēng)險(xiǎn)。如果換算為每月,蘇南、蘇中和蘇北地區(qū)成人每月平均大米Cd攝入量分別為9.9、5.1ug·kg-1和4.2ug·kg-1。據(jù)Song等的研究,我國(guó)成人每月平均膳食Cd攝人量為15.3ug·kg-1,蘇南地區(qū)成人每月平均大米Cd攝入量占我國(guó)成人每月平均膳食Cd攝人量的64.7%。相關(guān)研究報(bào)道,歐洲成人每月平均膳食Cd攝人量為7.6ug·kg-1,澳大利亞為2.2~6.9ug·kg-1,美國(guó)為4.6ug·kg-1,智利為9ug·kg-1。相較而言,蘇南地區(qū)成人每月平均大米Cd攝入量高于歐洲、澳大利亞和美國(guó)成人每月平均膳食Cd攝入量,接近智利成人每月平均膳食Cd攝人量。如果將蘇南地區(qū)成人的每月平均大米Cd攝人量換算為每月平均膳食攝入量,將比這些國(guó)家和地區(qū)人群面臨著更高的膳食Cd暴露風(fēng)險(xiǎn)。
過(guò)去對(duì)無(wú)機(jī)As的暴露評(píng)估,是基于WHO建議的PTDI值,雖然已被廢除,但對(duì)無(wú)機(jī)As的暴露評(píng)估仍具有參考價(jià)值。JECFA提出了基準(zhǔn)劑量置信下限(BMDI),通常與以人類肺癌為毒性效應(yīng)終點(diǎn)的每日無(wú)機(jī)As基準(zhǔn)劑量(BMDL0.5=3ug·kg-1)進(jìn)行比較。江蘇省成人每日大米無(wú)機(jī)As的攝入量為0.48ug·kg-1,占PTDI和BMDL0.5值的24%和16%,整體處于較低暴露水平。然而,淮安市、南通市.南京市、常州市、連云港市和徐州市成人日均大米無(wú)機(jī)As的攝人量則高于全省平均水平,分別為0.65、0.58、0.54、0.50、0.49ug·kg-1和0.49ug·kg-1,其中淮安市日均大米無(wú)機(jī)As攝入量顯著高于其他城市,占PTDI和BMDL0.5值的33%和22%。
與無(wú)機(jī)As類似,Pb沒(méi)有相應(yīng)的健康指導(dǎo)值,通常用BMDL值來(lái)進(jìn)行Pb的暴露評(píng)估,即以成人心血管的收縮壓升高的BMDLo.值(1.2ug·kg-1)。江蘇省成人日均大米Pb攝入量為0.14ug·kg-1,占BMDL值的12%。其中,南通市成人每日大米Pb的攝人量最高,蘇州和徐州次之,依次為0.33、0.30ug·kg-1和0.28ug·kg-1,分別占BMDL值的28%、25%、23%,接近我國(guó)成人經(jīng)谷物及其制品攝入Pb的暴露值(0.39ug·kg-1),整體而言,江蘇省成人大米Pb暴露風(fēng)險(xiǎn)較低。
一般情況下,Cr屬于人體必需的微量元素,其中Cr(Ⅲ)是對(duì)人體有益的元素,Cr(Ⅵ)是有毒的。而過(guò)高劑量的Cr暴露,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良的影響,但目前對(duì)Cr的劑量一毒性效應(yīng)的認(rèn)識(shí)還不夠完善。我國(guó)膳食微量元素?cái)z入量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的成年人(gt;18歲)的適宜攝入量(AI)值為30ug·d-1,按照體質(zhì)量50kg來(lái)計(jì)算,則成年人每日Cr的適宜攝入量為0.60ug·kg-1。江蘇省成人每日大米Cr攝入量為0.18ug·kg-1,占我國(guó)人群每日Cr的適宜攝人量的30%。與其他城市相比,南京市成人日均大米Cr的攝入量最高,是全省平均水平的3倍,接近我國(guó)人群每日Cr的適宜攝人量,因而江蘇省成人大米Cr的暴露風(fēng)險(xiǎn)處于較低水平。
按照成人體質(zhì)量50kg、大米攝入量占總膳食的65%,本研究計(jì)算了江蘇省成人每日膳食Cd、無(wú)機(jī)As、Cd和Cr的攝入量,分別為14.6、36.9、10.8ug和13.8ug?;谖覈?guó)第5次總膳食研究的數(shù)據(jù),Wei等對(duì)我國(guó)20個(gè)城市成人膳食重金屬攝人量進(jìn)行了評(píng)估,我國(guó)成人每日膳食Cd、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr攝入量的平均值分別為32.7、27.7、35.1ug和330ug。秦周等報(bào)道了我國(guó)南方地區(qū)人群的大米無(wú)機(jī)As暴露水平較高,應(yīng)關(guān)注膳食中無(wú)機(jī)As的暴露風(fēng)險(xiǎn)。與全國(guó)日均攝人量相比,江蘇省成人每日膳食中Cd、Pb和Cr攝人量較低,但無(wú)機(jī)As攝入量較高,是全國(guó)平均攝入量的1.3倍。這間接表明江蘇省大米中的無(wú)機(jī)As含量普遍較高,當(dāng)?shù)厝巳壕哂幸欢ǔ潭鹊谋┞讹L(fēng)險(xiǎn)。
為了有效降低江蘇省人群大米Cd和無(wú)機(jī)As的暴露風(fēng)險(xiǎn),基于對(duì)江蘇省大米中主要有害重金屬元素含量的調(diào)查和分析,建議應(yīng)根據(jù)江蘇省不同產(chǎn)地土壤和水稻籽粒的重金屬污染特征,合理劃分大米中重金屬含量超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),選擇相應(yīng)的技術(shù)模式,從源頭阻控水稻籽粒對(duì)Cd和無(wú)機(jī)As的積累。針對(duì)江蘇省中輕度Cd污染稻田,可采取低積累品種選用、酸性土壤改良、優(yōu)化田間水分管理、施加土壤調(diào)理劑和功能肥料等措施來(lái)保障水稻安全生產(chǎn)。
3結(jié)論
本文調(diào)研了江蘇省不同產(chǎn)地大米中重金屬元素的污染狀況,與全國(guó)和全球平均水平進(jìn)行對(duì)比,并評(píng)估了江蘇省成人經(jīng)食用大米攝人重金屬而引起的健康風(fēng)險(xiǎn),結(jié)論如下:
(1)江蘇省大米中Cd、總As、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr含量總體較為安全,樣品超標(biāo)率為0.2%~2.8%。
(2)江蘇省成人經(jīng)食用大米Cd、無(wú)機(jī)As、Pb和Cr的攝人量,均低于官方推薦的指導(dǎo)值,整體上也處于較低的暴露水平。然而,針對(duì)江蘇省產(chǎn)地的嬰幼兒人群,大米中Cd和無(wú)機(jī)As的含量可能會(huì)存在一定的暴露風(fēng)險(xiǎn)。
(3)江蘇省大米Cd含量和成人大米Cd攝人量均呈現(xiàn)出從蘇南地區(qū)到蘇北地區(qū)遞減的空間分布特征,這與江蘇省農(nóng)田土壤pH值和表層土壤Cd含量的空間分布相一致,建議從源頭阻控,可采用低積累品種選用、酸性土壤改良等技術(shù)模式,來(lái)保障水稻的安全生產(chǎn)。