寧波市晚稻稻米中重金屬污染分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

王明湖　連瑛　龐欣欣　席杰君　吳丹亞（寧波市種植業(yè)管理總站，浙江寧波3500；寧波市植物檢疫站，浙江寧波3500）

寧波市晚稻稻米中重金屬污染分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

王明湖1連瑛2龐欣欣1席杰君1吳丹亞1
（1寧波市種植業(yè)管理總站，浙江寧波315010；2寧波市植物檢疫站，浙江寧波315010）

2014年，在寧波全市范圍采集了168個(gè)晚稻樣品，檢測(cè)了稻米中無(wú)機(jī)砷、汞、鉻、鉛、銅、鎘等6個(gè)指標(biāo)。通過(guò)綜合污染指數(shù)、單項(xiàng)污染指數(shù)、膳食健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等評(píng)價(jià)方法，對(duì)寧波市晚稻稻米重金屬污染情況進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，寧波市晚稻稻米重金屬污染總體安全情況良好，均處于安全水平，象山、余姚兩地總體污染水平相比其他地區(qū)略高；鎘單項(xiàng)污染指數(shù)偏高，在部分區(qū)縣存在一定安全隱患；膳食健康安全水平總體良好，但部分樣品的鎘、鉻存在著一定的膳食健康風(fēng)險(xiǎn)隱患。

稻米；重金屬污染；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

稻米是我國(guó)的主要糧食作物，作為主食被廣泛食用。但多年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)“三廢”排放和農(nóng)藥、化肥等大量使用，導(dǎo)致水稻的種植環(huán)境日益惡化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)單受重金屬污染的耕地面積近2 000萬(wàn)hm2，約占總耕地總面積的1/6［1］。而鉻、砷、鎘、鉛等重金屬被認(rèn)為是致癌物質(zhì)，造成人們?cè)谑秤玫久讜r(shí)產(chǎn)生質(zhì)量是否安全的疑慮。

晚稻是寧波市最重要、種植面積最大的種植業(yè)產(chǎn)品，也是市民主食來(lái)源的最重要構(gòu)成部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年寧波市晚稻種植面積為6.7萬(wàn)hm2、產(chǎn)量達(dá)46.4 萬(wàn)t。寧波市地處長(zhǎng)三角中心地帶，是華東地區(qū)的重要工業(yè)城市和對(duì)外貿(mào)易口岸，土壤中重金屬污染的情況也十分嚴(yán)峻。因此，開(kāi)展寧波市晚稻稻米中重金屬污染分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，對(duì)于了解當(dāng)?shù)氐久字亟饘傥廴厩闆r，并合理有效地進(jìn)行綠色稻米生產(chǎn)布局等具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1　材料與方法

1.1布點(diǎn)與采樣

2014年11-12月，以寧波市糧食生產(chǎn)功能區(qū)為抽樣主體，全市共抽取168批次晚稻樣品：余姚32批次，鄞州30批次，寧海27批次，奉化和象山各20批次，慈溪14批次，江北和鎮(zhèn)海各10批次，北侖5批次。采樣方法按《無(wú)公害食品產(chǎn)品抽樣規(guī)范第2部分：糧油》（NY/T 5344.2-2006）標(biāo)準(zhǔn)采集，抽取的水稻品種以當(dāng)?shù)刂髟云贩N為主，兼顧其他主推優(yōu)質(zhì)品種，每個(gè)樣品的取樣量為1 kg（干谷），在水稻收獲后15 d內(nèi)完成抽樣。

1.2檢測(cè)項(xiàng)目和方法

檢測(cè)項(xiàng)目為無(wú)機(jī)砷、汞、鉻、鉛、銅、鎘，檢測(cè)方法分別為GB/T 5009.11-2003（無(wú)機(jī)砷）、GB/T 5009.17-2003（汞）、GB/T 5009.123-2003（鉻）、GB 5009.12-2010（鉛）、GB/T 5009.13-2003（銅）、GB/T 5009.15-2003（鎘）。按農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)取產(chǎn)品可食部分檢測(cè)的原則，稻谷樣品經(jīng)脫殼碾磨成精米（去糠10%）后測(cè)定。

1.3判定標(biāo)準(zhǔn)

無(wú)機(jī)砷、汞、鉻、鉛、鎘按GB 2762-2012《食品中污染物限量》進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中鉛≤0.2 mg/kg、鎘≤0.2 mg/ kg、汞≤0.02 mg/kg、鉻≤1.0 mg/kg、無(wú)機(jī)砷≤0.2 mg/kg。銅按NY 861-2004《糧食（含谷物、豆類、薯類）及制品中鉛、鎘、鉻、汞、硒、砷、銅、鋅等八種元素限量》進(jìn)行評(píng)價(jià)，銅≤10 mg/kg。

1.4污染程度評(píng)價(jià)方法

按照NY/T398-2000《農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的要求進(jìn)行評(píng)價(jià)。

單項(xiàng)污染指數(shù)法：采用單項(xiàng)污染指數(shù)法對(duì)晚稻重金屬污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

Pi=Ci/Si

式中，Pi為所計(jì)算出的重金屬單項(xiàng)污染指數(shù)，Ci為該重金屬的實(shí)測(cè)值，Si為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。一般Pi≤1為未污染，Pi>l為已污染，1≤Pi＜2為輕度污染，2≤Pi＜3為中度污染，Pi>3為重度污染，Pi越大受到的污染越嚴(yán)重。

綜合污染指數(shù)法：樣品一般為多種重金屬所污染，因而用綜合污染指數(shù)法進(jìn)行污染綜合評(píng)價(jià)更能體現(xiàn)各樣品的整體污染情況。綜合污染指數(shù)的算法有多種，根據(jù)本研究的實(shí)際情況，采用內(nèi)梅羅指數(shù)法計(jì)算綜合污染指數(shù)：

表1　寧波市晚稻稻米重金屬污染指數(shù)總體情況

表2　寧波市晚稻稻米中各重金屬含量特征?。╩g/kg）

式中：P綜為綜合污染指數(shù)，Piave為樣品中各單項(xiàng)污染指數(shù)的算術(shù)平均數(shù)，Pimax為樣品中最大單項(xiàng)污染指數(shù)。等級(jí)1，P綜＜0.7，污染等級(jí)安全，污染水平清潔；等級(jí)2，0.7≤P綜＜1，污染等級(jí)警戒線，污染水平尚清潔；等級(jí)3，1≤P綜＜2，污染物超出標(biāo)準(zhǔn)，輕度污染；等級(jí)4，2≤P綜＜3，中度污染；等級(jí)5，P綜≥3，重度污染［2］。

1.4膳食健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

目前國(guó)際上公認(rèn)的主要毒性（安全性）指標(biāo)為每日允許攝入量（Acceptable Daily Intakes，簡(jiǎn)稱ADI），單位為每天每人（平均60 kg體質(zhì)量）允許攝入的毫克數(shù)。采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）的推薦值。

Qi=Di·Ci/1000

RI=Qi/ADI

式中：Q為重金屬的攝入量，mg/d；i為重金屬的種類；D為每日大米的食用量，g；C為大米中重金屬的濃度，mg/kg；RI為健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，若RI＜1，則處于安全水平，若RI>1則存在健康風(fēng)險(xiǎn)，且數(shù)值越大，健康風(fēng)險(xiǎn)也越大［3］。

2　結(jié)果與分析

2.1稻米污染總體情況

從表1可見(jiàn)，寧波市稻米重金屬平均綜合污染指數(shù)為0.495，低于0.7的安全水平，污染等級(jí)為安全；所有單項(xiàng)平均污染指數(shù)均低于0.7的安全水平，污染等級(jí)為安全，污染程度為鎘>砷>銅>鉻>汞>鉛?？梢?jiàn)，寧波市晚稻稻米處于安全水平。

2.2稻米中重金屬含量水平

鉻以不同的價(jià)態(tài)廣泛存在于自然界，微量的鉻對(duì)作物生長(zhǎng)有利，六價(jià)鉻是強(qiáng)致癌物。鉻的標(biāo)準(zhǔn)限量是1.0 mg/kg。從檢測(cè)結(jié)果看，寧波市晚稻稻米中鉻含量在0～0.820 mg/kg之間，平均0.125 mg/kg（表2）；大部分樣品含量集中在 0～0.2 mg/kg之間，占樣品總數(shù)的85.1%，整體處于相對(duì)較低水平（圖1）。

汞是以甲基汞的形式對(duì)人體造成傷害，甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，可引起蓄積中毒，而且可通過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦，與大腦皮層的巰基結(jié)合，影響腦細(xì)胞的功能。汞的標(biāo)準(zhǔn)限量是0.020 mg/kg。從檢測(cè)結(jié)果看，寧波市晚稻稻米中汞含量在0～0.017 mg/kg之間，平均0.003 mg/kg（表2）；大部分樣品含量集中在0～0.005 mg/kg之間，占樣品總數(shù)的94.0%，整體處于相對(duì)較低水平（圖1）。

鉛對(duì)人體的危害主要是造成神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和腎臟的損傷，尤其對(duì)兒童神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育有危害。鉛的標(biāo)準(zhǔn)限量是0.2 mg/kg。從檢測(cè)結(jié)果看，寧波市晚稻稻米中鉛含量在0～0.052 mg/kg之間，平均0.016 mg/kg（表2）；大部分樣品含量集中在0～0.01 mg/kg之間，占樣品總數(shù)的85.7%，整體處于相對(duì)較低水平（圖1）。

砷特別是無(wú)機(jī)砷對(duì)人體有較強(qiáng)的毒性，長(zhǎng)期累積易造成各類生理疾病甚至死亡［4］。砷的標(biāo)準(zhǔn)限量是0.2 mg/kg。從檢測(cè)結(jié)果看，寧波市晚稻稻米中砷含量在0.037～0.140 mg/kg之間，平均0.084 mg/kg（表2）；大部分樣品含量集中在0.050～0.100 mg/kg之間，占樣品總數(shù)的80.1%，安全水平整體處于中偏下水平（圖1）。

銅是生物必需的營(yíng)養(yǎng)元素，適量的銅對(duì)人和動(dòng)物都是有益的，但過(guò)量的銅對(duì)生物的生長(zhǎng)發(fā)育易造成危害［5］。銅的標(biāo)準(zhǔn)限量是10 mg/kg。從檢測(cè)結(jié)果看，寧波市晚稻稻米中銅含量在1.310～5.350 mg/kg之間，平均2.794 mg/kg（表2）；大部分樣品含量集中在2.0～4.0 mg/ kg之間，占樣品總數(shù)的98.2%，整體處于相對(duì)較低水平（圖1）。

圖1　寧波市晚稻稻米中各重金屬元素含量的頻度分布

鎘對(duì)機(jī)體的危害是破壞腎臟的近曲小管，造成鈣等營(yíng)養(yǎng)素的丟失，使病人骨質(zhì)脫鈣而發(fā)生骨痛病。鎘的標(biāo)準(zhǔn)限量是0.2 mg/kg。從檢測(cè)結(jié)果看，寧波市晚稻稻米中鎘含量在0.002～1.230 mg/kg之間，平均0.103 mg/kg（表2）；大部分樣品處于0～0.100 mg/kg之間，占總數(shù)的73.8%（圖1）；以Pi>0.7為界，即濃度0.140 mg/kg以上的樣品占總數(shù)的19.6%，說(shuō)明處污染等級(jí)警戒線以上的情況具有一定隱患；大于0.200 mg/kg的超標(biāo)樣品占總數(shù)的8.3%，個(gè)別樣品甚至達(dá)1.23 mg/kg，說(shuō)明鎘污染在寧波局部地區(qū)比較嚴(yán)重。

2.3各地區(qū)稻米中重金屬污染情況

從表3、表4可見(jiàn)，寧波市各地區(qū)稻米中重金屬污染情況整體處于較低污染水平。象山、余姚綜合污染指數(shù)較高，其中象山P綜=0.717，已處于污染等級(jí)警戒線；單項(xiàng)污染指數(shù)較高的為鎘，其中象山、余姚的P鎘分別為0.961、0.685；其他單項(xiàng)污染指數(shù)均未超過(guò)0.5，處安全水平。

2.4膳食健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)浙江省食品安全委員會(huì)發(fā)布的居民膳食結(jié)構(gòu)調(diào)查顯示，寧波地區(qū)市民的谷類攝入量為258 g/d［5］，寧波市鉻、汞、鉛、砷、銅、鎘等重金屬平均含量分別為0.125、0.003、0.016、0.084、2.794、0.103 mg/kg。根據(jù)膳食健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)公式，寧波當(dāng)?shù)禺a(chǎn)大米中鉛、鎘、銅、鉻、汞、砷的RI值分別為0.161、0.018、0.019、0.167、0.024 和0.443，均處于安全水平（表5）。相比較而言，鎘健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最大，其次是鉻、砷。從各個(gè)樣品分析，RI值大于1的樣品有12批次，分別是鉻1批次、鎘11批次，因此，在寧波晚稻稻米中鎘、鉻存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)隱患，尤其是鎘。

3　結(jié)論

根據(jù)2014年寧波市晚稻稻米中重金屬檢測(cè)結(jié)果與分析，寧波市晚稻稻米重金屬污染總體處于較低水平，安全情況良好，象山、余姚兩地總體污染水平相比其他地區(qū)略高。各單元素基本處于安全水平，但鎘單項(xiàng)污染指數(shù)偏高，在局部地區(qū)存在一定安全隱患，主要集中在象山、余姚兩地。通過(guò)膳食健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，寧波市晚稻稻米總體膳食健康安全水平良好，但鎘、鉻存在一定的風(fēng)險(xiǎn)隱患。本次研究未作品種相關(guān)性分析，有待進(jìn)一步研究。

表3　寧波市各地區(qū)重金屬平均含量　（mg/kg）

表5　膳食健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)RI值

［1］孫英杰，宋菁，趙由才.土壤污染退化與防治［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2011：44-45

［2］王立君，許秀琴，朱勇，等.寧波市蔬菜地土壤重金屬污染狀況的評(píng)價(jià)［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（6）：883-884.

［3］馬瑾，周永章，竇磊，等.廣州汕頭市農(nóng)業(yè)土壤和蔬菜鉛含量及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，7（6）：77-79.

［4］沈群超，胡寅俠，蔣開(kāi)杰，等.慈溪地產(chǎn)大米重金屬調(diào)查及其健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［J］.中國(guó)稻米，2013，19（3）：79-81.

Analysis and Risk Assessment on Heavy Metal Contamination in Late Rice of Ningbo City

WANG Minghu1,LIAN Ying2,PANG Xingxing1,XI Jiejun1,WU Danya1
（1Planting Management Station of Ningbo City,Ningbo,Zhejiang 315010,China；2Planting Quarantine Station of Ningbo City,Ningbo,Zhejiang 315010,China）

168 late rice samples,planted in the Ningbo City in 2014,were collected to determine six indicators including inorganic arsenic,mercury,chromium,lead,copper and cadmium contents.The evaluation on heavy metal contamination was conducted according to integrated contamination index,single contamination index and dietary health risk assessment.The results showed that the rice heavy metal contamination in Ningbo City is generally in a good condition,being at a security level,slightly higher overall contamination level in Xiangshan City and Yuyao City compared with other regions.The single element contamination is at a security level,but the Cd contamination is high,constituting a hidden safety crisis in some counties.Dietary health and safety is generally in a good condition,but Cd and Cr contamination in some samples can be a hazard for dietary health.

rice；heavy metal contamination；risk assessment

表4　寧波市各地區(qū)重金屬平均污染指數(shù)

S511

A

1006-8082（2016）04-0065-04

2016-01-07

寧波市農(nóng)科教結(jié)合項(xiàng)目（2012NK41）