2022—2023年阜阳市食品重金属污染情况调查分析

2024-04-29 15:38张利刘阳刘景泰张奎虎朱美容卜戈
食品安全导刊·中旬刊 2024年3期
关键词:重金属食品污染

张利?刘阳?刘景泰?张奎虎?朱美容?卜戈

摘 要:目的:調查分析2022—2023年阜阳市食品风险监测6种食品中Pb、Cd、总Hg、总As、Cr 5种重金属污染情况,为食品安全风险监测提供数据支持。方法:采用随机采样的方法,采集阜阳市三区五县农贸市场及各类商超小麦粉、玉米粉、大米、茶叶、黄豆和蔬菜等样品,电感耦合等离子体质谱法检测,对同一重金属元素在不同样品中检出情况及不同重金属元素在相同样品中检出情况进行分析。结果:80份样品中有2份大米样品Pb超标,超标率为2.5%;5种重金属检出率依次为Cr(83.8%)>总As(78.8%)>Cd(61.3%)>Pb(45%)>总Hg(0%);茶叶样品中Cr、Pb最高检出值较高,分别为0.645 mg·kg-1和0.559 mg·kg-1,大米样品Pb、Cd、总As最高值分别为0.816 mg·kg-1、0.166 0 mg·kg-1、0.251 0 mg·kg-1,存在一定的污染风险;总Hg均未检出,5种重金属检出情况具有统计学差异,χ2=146.323,P<0.001;超标情况无统计学差异,χ2=4.401,P=0.198;结论:2022—2023年监测的80份样品中有2份大米样品Pb超标,且均来自农贸市场样品,应加强农贸市场食品安全监管力度;大米、小麦粉、玉米粉样品Pb(2份超标样品除外)、Cd、总As检出率及最大检出值偏高,虽低于标准限值,但存在一定的污染风险,茶叶中Pb、Cd、总As、Cr检出率均为100%,明显高于黄豆和蔬菜样品,未出现超标样品,总体污染状况良好,食品卫生质量相对安全,但存在污染风险,特别应加强谷物和茶叶重金属的连续监测。

关键词:食品;重金属;污染;电感耦合等离子体质谱

Investigation and Analysis of Heavy Metal Pollution in Food in Fuyang City from 2022 to 2023

Abstract: Objective: To investigate and analyze the pollution of Pb, Cd, total Hg, total As and Cr in 6 kinds of food risk monitoring in Fuyang city from 2022 to 2023, so as to provide data support for food safety risk monitoring. Method: Random sampling was used to collect wheat flour, corn flour, rice, tea, soybeans and vegetables from farmers markets in three districts and five counties of Fuyang city. The samples were detected by inductively coupled plasma mass spectrometry. The detection of the same heavy metal elements in different samples and the detection of different heavy metal elements in the same samples were analyzed. Result: Among 80 samples, 2 rice samples were found to exceed the standard by Pb, and the rate of exceeding the standard was 2.5%. The detection rate of 5 heavy metals was Cr (83.8%)>Total As (78.8%)>Cd (61.3%)>Pb (45%)>total Hg (0%). The highest detectable values of Cr and Pb in tea samples were 0.645 mg·kg-1 and 0.559 mg·kg-1, respectively, while the highest detectable values of Pb, Cd and total As in rice samples were 0.816 mg·kg-1, 0.166 0 mg·kg-1 and 0.251 0 mg·kg-1, respectively,  and there was a certain risk of contamination. No total Hg was detected, and there was statistical difference in the detection of 5 heavy metals, χ2=146.323, P<0.001; there were statistically significant differences in the exceedance, χ2 =4.401, P=0.198. Conclusion: Two samples of rice Pb exceeded the standard in 80 samples monitored from 2022—2023, which were from farmers market samples. Therefore, the supervision of food safety in farmers market should be strengthened. The detection rates and maximum values of Pb, Cd and total As in rice, wheat flour and corn flour samples are high, and although they are lower than the standard limits, there are certain pollution risks. The detection rates of Pb, Cd, total As and Cr in tea are 100%, which is significantly higher than that of soybean and vegetable samples, and there are no exceedance samples, so the overall pollution condition is good. The quality of food hygiene is relatively safe, but there is a risk of pollution, especially the continuous monitoring of heavy metals in cereals and tea should be strengthened.

Keywords: food; heavy metals; pollution; inductively coupled plasma mass spectrometry

重金属污染是全球性的重要环境污染问题之一,可通过水、空气、土壤等途径进一步污染作物,是造成食品安全风险的重要因素[1],常见的重金属有Pb、Cd、Hg、As、Cr、Al等,化学性质稳定,在环境中常以化合态稳定存在,难以降解,通过水体、土壤等途径进入食物链,进而危害人们的健康和生命安全[2]。

民以食为天,了解公众的食品安全至关重要,李恩珍等[3]研究了9类食品中8种重金属污染,发现加工水产和干菌类制品中铅、镉、铝、总汞、总砷的检出率及超标率较高;王盼盼等[4]在700份蔬菜重金属检测中发现铅、镉检出率及超标率较高,且在块茎、根茎等容易富集的部位重金属污染较为明显;王兴富等[5]发现不同茶园土壤及茶叶均存在不同程度的重金属污染;本研究通过对2022—2023年安徽省食品安全风险监测方案要求监测的80份样品中Pb、Cd、总Hg、总As、Cr 5种重金属含量进行分析,了解污染物检出水平及阜阳市食品重金属污染情况,为进一步加强食品质量市场监管、进行人群膳食暴露风险评估等提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品来源

根据2022年、2023年安徽省食品安全风险监测计划要求,采集阜阳市三区五县农贸市场及各类商超在售保质期内谷物制品、茶叶、黄豆、蔬菜商品80份,采用随机抽样的方式确保样品代表性,其中小麦粉15份、玉米粉5份、大米30份、茶叶5份、黄豆7份、蔬菜18 份。

1.1.2 仪器及试剂

赛默飞iCAP RQ电感耦合等离子体质谱仪;Millipore超纯水系统(电阻率18.2 MΩ·cm,25 ℃),安东帕Multiwave PRO全自动微波消解仪;硝酸(UP级,苏州晶瑞)。

标准物质:汞标准溶液1 000 μg·mL-1(编号234037)、As、Cd、Cr、Pb多元素标准溶液1 000 μg·mL-1(编号23D50061),均为国家有色金属及电子材料分析测试中心。

黄豆粉成分分析标准物质(编号D2010002,坛墨质检科技股份有限公司);Bi、In、Sc内标溶液100 μg·mL-1(编号23D50563,国家有色金属及电子材料分析测试中心)。

1.2 方法

1.2.1 检测依据与评价依据

检测方法参照《2022年国家食品污染物和有害因素风险监测工作手册》《2023年国家食品污染物和有害因素风险监测工作手册》中食品中多元素分析的标准操作程序电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)法。评价依据参照《食品安全国家标准 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)[6]中规定茶叶中铅≤5.0 mg·kg-1,谷物及制品中铅、铬、镉、汞、砷限量分别为0.2 mg·kg-1、1.0 mg·kg-1、0.1 mg·kg-1(大米0.2 mg·kg-1)、0.02 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1,黄豆中铅、铬、镉、汞、砷限量分别≤0.2 mg·kg-1、1.0 mg·kg-1、0.2 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1,蔬菜中铅、铬、镉、汞、砷限量分别为0.1 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1、0.2 mg·kg-1、0.01 mg·kg-1、0.5mg·kg-1;采用《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》(NY 659—2003)[7]标准中规定茶叶中铬≤5 mg·kg-1、镉≤1 mg·kg-1、汞≤0.3 mg·kg-1、砷≤2 mg·kg-1含量进行评价。

1.2.2 统计学处理

数据录入整理采用Excel 2019软件,采用SPSS 24.0软件进行χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 总体检出情况

80份样品中有2份样品检测出Pb超标,均为大米样品,超标率为2.5%;5种重金属检出率依次为Cr(83.8%)>总As(78.8%)>Cd(61.3%)>Pb(45.0%)>总Hg(0%);检出值中贡献较大的是大米和茶叶样品;总Hg均未检出,Cr、Cd、总As虽有检出,但均未超出限值。5种重金属检出情况具有统计学差异,χ2=146.323,P<0.001;超标情况无统计学差异,χ2=4.401,P=0.198;详细结果见表1。

2.1.1 6种食品中Pb的检出情况

6种食品中Pb的检出率为45%,2份样品超标,均为大米样品,检出值分别为0.816 mg·kg-1和0.509 mg·kg-1,超出谷物及制品中铅的限值0.2 mg·kg-1,样品中Pb总超标率为2.5%,大米样品超标率为6.7%;Pb的检出率中,小麦粉(100%)、玉米粉(100%)、茶叶(100%)均大于大米(36.7%)。黄豆和蔬菜样品中Pb均未检出,不同种类食品中Pb的检出情况具有统计学差异,χ2=57.650,P<0.001。具体检出结果见表2。

2.1.2 6种食品中Cd的检出情况

6种食品中Cd有不同程度的检出(玉米粉除外),总检出率为61.3%,超标率为0%。检出率大小依次为茶叶(100.0%)=黄豆(100.0%)>小麦粉(86.7%)>大米(50.0%)=蔬菜(50.0%)>玉米粉(0%),其中大米的检出值最高,为0.166 0 mg·kg-1,接近限量标准0.2 mg·kg-1,存在一定的污染风险,不同种类食品中Cd的检出情况具有统计学差异,χ2=21.639,P<0.001。具體检出结果见表3。

2.1.3 6种食品中总Hg的检出情况

6种食品中总Hg均未检出(检测结果均为ND),检出份数、检出率、中位值、超标数及超标率均为0,因此,此处不再列表呈现。

2.1.4 6种类食品中总As的检出情况

6类食品中总As的检出率中,玉米粉(100.0%)=大米(100.0%)=茶叶(100.0%)>小麦粉(93.3%)>黄豆(85.7%)>蔬菜(16.7%),80份样品中共检出63份,总检出率为78.8%,无超标样品,其中大米检测中位值较高,为0.157 mg·kg-1,30份大米样品中27份检出值大于0.1 mg·kg-1,其中5份样品大于0.2 mg·kg-1,存在一定的污染风险。6种食品中总As检出情况有统计学差异,χ2=45.567,P<0.001。具体检出情况详见表4。

2.1.5 6种类食品中Cr的检出情况

6种食品中Cr的检出率中,玉米粉(100.0%)=茶叶(100.0%)=黄豆(100.0%)>大米(93.3%)>小麦粉(66.7%)=蔬菜(66.7%),检测中位值茶叶、黄豆明显高于其他种类样品,但远低于限值要求,总体Cr污染较轻,80份样品中共检出67份,总检出率为83.8%,无超标样品,超标率为0%,6种食品中总Cr检出情况有统计学差异,χ2=9.945,P=0.041。具体检出情况详见表5。

2.2 不同年度监测情况

对比2022年、2023年监测数据检出率和超标率发现,连续两年总As、Cr、Cd检出率较高,但不存在超标现象,Pb检出率及超标率在2023年均有下降(见表6),但由于监测样品种类变更,同类样品监测数据缺乏连续性,后续应加连续监测。

3 讨论

2022—2023年阜阳市食品风险监测6种食品中Pb、Cd、总Hg、总As、Cr 5种重金属元素除总Hg外均有不同程度的检出,80份样品中Pb检测出2份大米样品超标,均来自农贸市场散装大米,总检出率Cr(83.8%)>总As(78.8%)>Cd(61.3%)>Pb(45%)>总Hg(0%);检出值中贡献较大的是大米和茶叶样品;总Hg均未检出,Cr、Cd、总As虽有检出,但均未超出限值,5种重金属检出情况具有统计学差异,χ2=146.323,P<0.001;超标情况无统计学差异,χ2=4.401,P=0.198。

通过对比发现同一重金属元素在不同样品中的检出率存在明显差异,不同金属元素在同类样品中的检出率也存在明显差异,检出值也因样品种类不同而异,其中小麦粉Pb、Cd、总As检出率较高,分别为100.0%、86.7%、93.3%,玉米粉Pb、总As检出率均为100.0%,虽未超标,存在一定的安全风险;大米样品Pb、Cd、总As检出率分别为36.7%、50%、100.0%,最高值分别为0.816 mg·kg-1、0.166 0 mg·kg-1、0.251 0 mg·kg-1,高于或接近限量标准,存在一定的污染风险及膳食暴露风险,两份大米样品Pb含量超标,均来自农贸市场,应加强农贸市场食品质量监管力度;本次研究中茶叶中Pb、Cd、总As、Cr检出率均为100%,山东省[8]和江西省[9]茶叶重金属检出结果也出现类似情况,茶叶样品中Cr、Pb最高检出值较高,分别为0.645 mg·kg-1和0.559 mg·kg-1,茶叶重金属污染除与空气、土壤等因素有关外,很多茶园在交通要道旁,长期接受汽车尾气及粉尘[10],易造成重金属污染,茶树生长周期长,对重金属的富集作用大,造成总体检出率及检出值高于水果蔬菜的现象,但均未出现超标样品。

4 结论

阜阳市食品重金属污染总体状况良好,食品卫生质量相对安全,但大米、小麦粉等谷物制品和茶叶制品部分金屬元素检出率及检出值较高,仍存在一定的安全风险,特别应加强农贸市场监管力度及食品生产、加工等过程的监管。本研究对了解阜阳市食品安全状况及卫生监管工作提供数据支持,进行膳食风险暴露评估等具有重要现实意义,但因样本数量有限及同类样本缺乏连续监测数据,统计结果不能全面反映总体食品风险危害,后续还将进一步加强样本监测,特别是谷物及茶叶制品连续监测。

参考文献

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[4]王盼盼,李会会,何靖蕾,等.2013-2019年枣庄市部分市售蔬菜重金属污染状况及其健康风险评估[J].预防医学论坛,2022,28(3):233-236.

[5]王兴富,张珍明,黄凯文,等.贵阳市典型茶园种植土壤和茶叶的重金属含量特征[J].江苏农业科学,2023,51(20):230-238.

[6]国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准 食品中污染物限量:GB 2762—2017[S].北京:中国标准出版社,2017.

[7]中华人民共和国农业部.茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量:NY 659—2003[S].北京:中国标准出版社,2003.

[8]于奎峰,杨林,刘楠.2020—2021年山东省茶叶重金属元素污染调查分析[J].中国公共卫生管理,2023,39(6):909-911.

[9]王艳敏,周鸿,熊丽,等.2014-2016年江西省茶叶中重金属污染状况调查分析[J].实验与检验医学,2020,38(5):1004-1007.

[10]辛雨,梁鹏.茶叶污染现状及防治方法[J].福建茶叶,2020,42(8):14-16.

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