摘要: 蔬菜中重金屬累積引發(fā)的健康風(fēng)險逐漸被重視.通過文獻(xiàn)查閱與實(shí)地樣品采集, 搭建了我國蔬菜-土壤系統(tǒng)重金屬元素含量數(shù)據(jù)庫, 系統(tǒng)地分析了我國蔬菜可食部位中7項(xiàng)重金屬含量特征和不同種類蔬菜對重金屬的生物累積能力.此外, 采用蒙特卡羅模擬評估了通過攝入4種類型蔬菜導(dǎo)致的非致癌健康風(fēng)險.蔬菜可食部位ω(Cd)、ω(As)、ω(Pb)、ω(Cr)、ω(Hg)、ω(Cu)和ω(Zn)的平均值分別為0.093、0.024、0.137、0.118、0.007、0.622和3.272 mg·kg-1, 其中5種有害元素的超標(biāo)率為: Pb (18.5%)＞Cd (12.9%)＞Hg (11.5%)＞Cr (4.03%)＞As (0.21%).葉菜類蔬菜表現(xiàn)出較高的Cd富集能力, 根莖類蔬菜表現(xiàn)出較高的Pb富集能力, 其富集系數(shù)的平均值分別為0.264和0.262, 而豆類蔬菜和茄果類蔬菜表現(xiàn)出較低的重金屬富集能力.健康風(fēng)險結(jié)果表明, 蔬菜攝入的單項(xiàng)元素非致癌風(fēng)險在可接受范圍, 其中兒童的健康風(fēng)險高于成人.單項(xiàng)元素非致癌風(fēng)險HQ平均值表現(xiàn)為: Pb＞Hg＞Cd＞As＞Cr.4類蔬菜中多元素綜合非致癌風(fēng)險HI表現(xiàn)為: 葉菜類＞根莖類＞豆類＞茄果類.在重金屬污染地區(qū), 根據(jù)土壤污染程度選擇性種植重金屬低富集蔬菜可以有效降低重金屬攝入的健康風(fēng)險.

Enrichment Characteristics of Heavy Metals and Health Risk in Different Vegetables

Abstract: The health risk caused by heavy metal accumulation in vegetables is of great concern. In this study, a database of heavy metal content in a vegetable-soil system in China was constructed through literature review and field sample collection. A systematic analysis of seven heavy metal contents in edible parts of vegetables and their bioaccumulation capacity among different vegetables was also performed. Additionally, the non-carcinogenic health risks of four types vegetables were assessed by using Monte Carlo simulation (MCS). The mean values of Cd, As, Pb, Cr, Hg, Cu, and Zn in the edible parts of the vegetables were 0.093, 0.024, 0.137, 0.118, 0.007, 0.622, and 3.272 mg·kg-1, and the exceedance rates of the five toxic elements were: Pb (18.5%)>Cd (12.9%)>Hg (11.5%)>Cr (4.03%)>As (0.21%). Leafy vegetables showed high Cd enrichment, and root vegetables showed high Pb enrichment, with mean bioconcentration factors of 0.264 and 0.262, respectively. Generally, legumes vegetables and solanaceous vegetables showed lower bioaccumulation for heavy metals. The health risk results indicated that the non-carcinogenic risk for single elements of vegetable intake was within the acceptable range, with the health risk for children being higher than that for adults. The mean non-carcinogenic risk for single elements were: Pb>Hg>Cd>As>Cr. The multi-element combined non-carcinogenic risks of four types vegetables were: leafy vegetables>root vegetables>legume vegetables>solanaceous vegetables. Planting lower-heavy metal bioaccumulation vegetables in heavy metal-contaminated farmland is an effective method to minimize the health risk.

Key words:vegetables    heavy metal    bioconcentration factor    Monte Carlo simulation (MCS)    health risk    

重金屬(如Cd、Pb、Cr和Hg)以及類金屬(如As)被認(rèn)為是對土壤質(zhì)量和食品安全最危險的污染物之一[1].重金屬通過自然過程或人類活動進(jìn)入食物鏈, 通過生物放大效應(yīng)在人體和動物體內(nèi)積累, 進(jìn)而引發(fā)潛在的健康問題[2].長期攝入高含量重金屬的食物可能會導(dǎo)致人體肝臟、腎臟和骨骼中的重金屬積累, 導(dǎo)致貧血、骨質(zhì)疏松、腎結(jié)石和癌癥等慢性疾病[3~6].

蔬菜作為人類飲食的重要組成部分[7], 可以提供豐富的微量營養(yǎng)素和膳食纖維[8].隨著飲食結(jié)構(gòu)和社會的發(fā)展, 人們對于蔬菜的需求逐年增加, 據(jù)《2021年中國統(tǒng)計年鑒》顯示[9], 1995~2020年, 我國蔬菜的播種面積從951.5萬hm2增長至2 148.5萬hm2, 蔬菜產(chǎn)量由25 726.71萬t增長至74 912.90萬t.很多研究報道了蔬菜因施肥、灌溉和大氣沉降而產(chǎn)生的有毒重金屬污染[10~12].Liang等[13]分析了廣東省4 401個蔬菜樣品中重金屬含量, 發(fā)現(xiàn)Cd和Pb為蔬菜中的主要污染物, Cd的超標(biāo)率為2.41%, Pb為1.61%, As為0.55%, Cr為0.48%; 陳志良等[14]對廣州市蔬菜中重金屬進(jìn)行分析與評價, 發(fā)現(xiàn)Cr、Pb和Cd的超標(biāo)率分別達(dá)到91.67%、35.71%和3.25%; 楊劍洲等[15]通過分析海南集約化種植園中6類農(nóng)作物中7種重金屬綜合污染程度, 發(fā)現(xiàn)葉類蔬菜的綜合污染程度最高, 并且其中Cr的風(fēng)險系數(shù)最高.不同類型蔬菜對重金屬富集能力存在差異[16], 同時受到環(huán)境條件的制約.因此, 通過蔬菜攝入導(dǎo)致的重金屬暴露健康風(fēng)險受蔬菜種類和蔬菜產(chǎn)地的影響.Hu等[10]的研究結(jié)果表明, 黃海沿岸3個典型的集約化溫室蔬菜系統(tǒng)中蔬菜重金屬的健康風(fēng)險表現(xiàn)為：葉菜＞根莖類蔬菜＞果菜.在電子制造業(yè)密集的城市周邊地區(qū), 蔬菜重金屬的健康風(fēng)險表現(xiàn)為：葉菜＞果菜＞豆類蔬菜＞根莖類蔬菜[17].Wang等[18]研究表明, 在鉛鋅礦區(qū)附近, 葉菜的攝入是Cd和Pb暴露的主要來源, 根莖類蔬菜的攝入是Cr暴露的主要來源.目前已經(jīng)有研究采用確定性風(fēng)險評價模型對通過食物攝入造成的重金屬的健康風(fēng)險進(jìn)行評價[19~21].而蒙特卡羅模擬(Monte Carlo simulation, MCS)相比于確定性風(fēng)險評價模型, 在確定暴露參數(shù)先驗(yàn)分布下可生成隨機(jī)數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算, 可提供污染風(fēng)險超過閾值的概率, 避免健康風(fēng)險值出現(xiàn)較大評估偏差[22], 為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的風(fēng)險管控及修復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù).

目前對于蔬菜污染評價的研究大多局限于某一區(qū)域, 但對于調(diào)查獲取全國蔬菜-土壤系統(tǒng)的重金屬點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù), 分析不同種類蔬菜吸收重金屬特征及其人類健康風(fēng)險的數(shù)據(jù)分析研究尚需深入.因此, 本研究通過文獻(xiàn)查閱和實(shí)地樣品采集, 獲取全國范圍內(nèi)7項(xiàng)重金屬在蔬菜可食部位中的含量, 評估不同種類蔬菜對重金屬的富集差異和人類膳食暴露風(fēng)險, 以期為評價實(shí)際生產(chǎn)中蔬菜的重金屬累積風(fēng)險以及蔬菜種植結(jié)構(gòu)和人體健康風(fēng)險管理提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法1.1 數(shù)據(jù)庫的建立

本研究數(shù)據(jù)由文獻(xiàn)查閱和實(shí)地樣品采集測定兩部分組成.文獻(xiàn)查閱通過中國知網(wǎng)、萬方、維普和Web of Science數(shù)據(jù)庫以“蔬菜”、“重金屬”、“土壤”、“vegetable”、“heavy metal”或“metal”等關(guān)鍵詞, 檢索了2000~2018年間已發(fā)表的中英文文獻(xiàn), 并對其進(jìn)行了篩選, 篩選標(biāo)準(zhǔn)如下：①文獻(xiàn)中樣本應(yīng)為田間采樣獲取, 采樣點(diǎn)遠(yuǎn)離工礦區(qū)和污灌區(qū); ②文獻(xiàn)中明確報道了蔬菜的名稱或種類; ③文獻(xiàn)中具有蔬菜可食部位重金屬含量(鮮重); ④具有明顯數(shù)據(jù)分析錯誤的不予錄入.同時收集文獻(xiàn)中蔬菜對于重金屬的生物富集系數(shù)(BCF), 對于富集系數(shù)沒有描述的研究, 通過蔬菜樣品對應(yīng)土壤的重金屬含量進(jìn)行計算.實(shí)地調(diào)研采樣數(shù)據(jù)遵循土壤與蔬菜點(diǎn)位一一對應(yīng)原則, 測定的蔬菜重金屬含量以鮮重計, 所有涉及的重金屬含量數(shù)據(jù)為全量態(tài).通過以上方法建立的數(shù)據(jù)庫包含81篇文獻(xiàn)(包括期刊和學(xué)位論文), 259組實(shí)地調(diào)研采樣數(shù)據(jù), 共1 302個樣本組(一個樣本組代表N個樣本的平均值, 即代表了N個樣本的重金屬含量水平), 采樣點(diǎn)(實(shí)地采樣點(diǎn)和文獻(xiàn)中采樣點(diǎn))涉及全國104個區(qū)域(以省、自治區(qū)和直轄市計), 具體的采樣點(diǎn)數(shù)量和樣本組分布情況如表 1所示.

表 1 不同區(qū)域的不同種類蔬菜的樣本組數(shù)量Table 1 Sample groups of different vegetables from different districts

1.2 樣品采集及測定

樣品采集方法：遵循土壤與蔬菜點(diǎn)位一一對應(yīng), 蔬菜成熟時同時采集土壤和蔬菜樣品, 每種樣品隨機(jī)采集3~5份進(jìn)行混合作為一個樣本, 蔬菜樣品自來水沖洗干凈后, 再用蒸餾水沖洗, 吸水紙擦干表面的水分, 打漿機(jī)進(jìn)行勻漿; 土壤樣品剔除植物根系以及砂礫后, 置于室內(nèi)自然風(fēng)干, 過篩, 裝自封袋后保存待測定.

土壤和蔬菜樣品重金屬全量的測定：稱取過0.15 mm篩的土壤樣品0.250 0 g于微波消煮管中, 加入8 mL王水(HCl ∶HNO3=3 ∶1), 冷消化過夜, 微波消解儀(MARS-5)進(jìn)行微波消煮[23].稱取新鮮蔬菜勻漿樣品0.500 0 g于微波消煮管中, 加入8 mL HNO3冷消化過夜, 微波消解儀(MARS-5)進(jìn)行微波消煮[24].消解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中定容, 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS 7700, Agilent Technologies, 美國)測定樣品中Cd、As、Pb、Cr、Cu和Zn的含量, Hg用原子熒光儀(AFS-8220, 北京吉天, 中國)測定.測定過程采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW 07456張家港長江沉積物; GBW 10049大蔥)和空白樣品進(jìn)行質(zhì)量控制, 樣品回收率在85% ~115%之間.

1.3 生物富集系數(shù)

生物富集系數(shù)(BCF)：蔬菜樣品可食用部位重金屬含量與土壤樣品重金屬含量比值, 計算公式如下：

式中, Cveg為蔬菜可食用部位重金屬含量, mg ·kg-1, Csoil為土壤中重金屬含量, mg ·kg-1.

1.4 基于MCS的健康風(fēng)險評價

本研究采用美國國家環(huán)保署(USEPA)推薦的人類健康風(fēng)險評估方法, 單項(xiàng)元素的非致癌風(fēng)險和多元素綜合非致癌風(fēng)險分別通過危害商(HQ)和危害指數(shù)(HI)來評估, 當(dāng)HQ≤1和HI≤1時, 表明沒有非致癌風(fēng)險, 當(dāng)HQ＞1或HI＞1時, 表明存在非致癌風(fēng)險.HQ和HI通過以下公式計算：

式中, ADD為每天攝入重金屬量的估計值; RfD為健康風(fēng)險的最大攝入劑量; Cveg為蔬菜可食部位重金屬的含量(鮮重); IRveg為人均每日食用蔬菜量; EF為暴露頻率; ED為暴露持續(xù)時間; BW為人體重量; AT為平均暴露時間.為了解決風(fēng)險評估中的不確定性, 通過考慮重金屬濃度和人類暴露因素的可變性, 采用MCS計算健康風(fēng)險的概率分布, 每個參數(shù)的概率分布類型和關(guān)鍵統(tǒng)計信息如表 2所示.

表 2 蒙特卡羅模擬健康風(fēng)險評估中使用的暴露參數(shù)1)Table 2 Exposure parameters used in Monte Carlo simulation for health risk assessment

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用Oracle Crystal Ball 11.1進(jìn)行MCS分析, 設(shè)定隨機(jī)模擬迭代次數(shù)為10 000次, SPSS 25.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析, 作圖軟件為Origin 2021和R 4.1.2.

2 結(jié)果與討論2.1 蔬菜可食部位的重金屬含量特征

蔬菜可食部位重金屬元素含量的統(tǒng)計分析結(jié)果如表 3所示, 7種重金屬元素含量分布均呈對數(shù)正態(tài)分布, 數(shù)據(jù)分布較離散, 除Cu和Zn之外, 其余元素變異系數(shù)均大于1.蔬菜可食部位重金屬元素含量變化范圍較大, ω(Cd)、ω(As)、ω(Pb)、ω(Cr)、ω(Hg)、ω(Cu)和ω(Zn)的最大值分別達(dá)到了5.30、0.56、2.20、1.38、0.24、6.31和21.9 mg ·kg-1, 各重金屬元素含量的算術(shù)均值大小排序?yàn)椋篫n＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞As＞Hg.依據(jù)GB 2762-2017中相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn)[30], 5種重金屬元素的超標(biāo)率為：Pb(18.5%)＞Cd(12.9%)＞Hg(11.5%)＞Cr(4.03%)＞As(0.21%).綜上, 本研究收集的蔬菜可食部位各個重金屬元素含量差異較大, 說明蔬菜可食部位重金屬含量可能受蔬菜品種、采樣區(qū)域面積大小和采樣區(qū)域種植環(huán)境的影響波動較大[31].有研究表明, 有機(jī)肥和磷肥中可能含有較高水平的Cd、Cr、Cu和Zn[10, 32, 33], 蔬菜種植過程中長期施肥可能增加蔬菜中重金屬累積風(fēng)險.此外, 部分農(nóng)用制劑產(chǎn)品如殺蟲劑和除草劑等中通常含有Hg和As等元素[34], 農(nóng)藝措施能導(dǎo)致Hg和As在蔬菜中累積; 蔬菜生產(chǎn)基地多在城郊, 靠近高速公路, 含鉛汽油的燃燒導(dǎo)致一些鉛塵落入菜田土壤或蔬菜葉片被蔬菜所吸收[35, 36].

表 3 蔬菜可食部位重金屬含量統(tǒng)計1)Table 3 Statistics on heavy metal contents in edible parts of vegetables

通過各重金屬元素的頻數(shù)分布和累積頻率可以整體了解各重金屬元素的分布離散情況(圖 1), 各個重金屬元素表現(xiàn)出相似的分布特征, 但集中分布在較低水平.其中Cd、As和Hg含量平均值處于較低水平, ω(Cd)主要集中在0~0.1 mg ·kg-1之間, 占樣本總數(shù)的83.1%; ω(As)主要集中在0~0.03 mg ·kg-1之間, 占樣本總數(shù)的79.5%; ω(Hg)主要集中在0~0.005 mg ·kg-1, 占樣本總數(shù)的81.3%. ω(Pb)主要分布在0~0.20 mg ·kg-1之間, 占樣本總數(shù)的78.8%; ω(Cr)主要分布在0~0.3 mg ·kg-1, 占樣本總數(shù)的82.7%. Cu和Zn的分布范圍最廣, 總體含量水平高于其他元素, ω(Cu)主要分布在0~1.0 mg ·kg-1之間, 占樣本總數(shù)的82.3%; ω(Zn)主要分布在0~4.0 mg ·kg-1之間, 占樣本總數(shù)的75.3%.

圖 1 蔬菜可食部位重金屬含量頻數(shù)分布與累積頻率Fig. 1 Frequency distribution and cumulative frequency of heavy metals in edible parts of vegetables

Zhong等[7]收集了2007~2016年已發(fā)表文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù), 發(fā)現(xiàn)全國蔬菜中ω(Cd)、ω(Pb)和ω(Hg)平均值分別為0.04、0.11和0.01 mg ·kg-1, 而本研究中Cd含量平均值較高, Pb和Hg含量平均值接近.與Zhang等[37]從全國31個省份實(shí)地采集的7 214份新鮮蔬菜樣品中重金屬含量結(jié)果相比, 本研究中Cd、Pb和Hg含量平均值分別高出5.2、2.5和1.3倍, Cr和As含量平均值接近.本研究對有確定污染源影響區(qū)的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行了剔除, 但可能存在農(nóng)業(yè)區(qū)與工業(yè)區(qū)界限模糊的問題, 導(dǎo)致部分元素的評價結(jié)果存在偏差.而無論是文獻(xiàn)薈萃分析還是實(shí)地采樣分析, 采樣原則、采樣區(qū)域大小和采樣數(shù)量的不同都可能造成蔬菜重金屬含量評價結(jié)果的差異.此外, 目前已發(fā)表文章多傾向于在污染風(fēng)險較大的區(qū)域開展研究[17, 18], 而在蔬菜重金屬含量評價中, 為了避免出現(xiàn)以個別樣點(diǎn)的平均值代表整個區(qū)域的問題, 建議應(yīng)該在污染風(fēng)險較小的區(qū)域同樣展開有效的監(jiān)測與評價, 為全面了解我國蔬菜重金屬的實(shí)際污染狀況以及實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的風(fēng)險管控提供基礎(chǔ)資料.

2.2 不同種類蔬菜可食部位的重金屬含量及富集特征

將數(shù)據(jù)庫中的蔬菜劃分為葉菜類、根莖類、茄果類和豆類這4種類型, 為了比較其中重金屬元素含量的差異, 對4種類型蔬菜分別進(jìn)行了統(tǒng)計分析, 結(jié)果見表 4.除根莖類蔬菜Pb含量平均值外, 其余元素含量平均值均未超過GB 2762-2017[30]中相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn).通過分析不同類型蔬菜可食部位重金屬含量, 發(fā)現(xiàn)4種不同類型蔬菜中的重金屬含量差異明顯, Zn和Cu含量明顯高于其他重金屬元素, 葉菜類蔬菜可食用部位中Cd含量明顯高于其他3種類型蔬菜, Pb和Cr在根莖類蔬菜中的含量最高, 微量元素As和Hg在不同類型蔬菜中分布相對均勻, 這些差異可能是由于不同蔬菜的不同組織吸收和運(yùn)輸有毒元素的能力不同[17].

表 4 4類蔬菜可食部位重金屬含量統(tǒng)計1)Table 4 Statistics on heavy metal contents in edible parts of four types of vegetables

蔬菜對重金屬的吸收能力通過富集系數(shù)(BCF)量化表現(xiàn), 通過從數(shù)據(jù)庫中篩選同時含有蔬菜、土壤中重金屬含量或具有蔬菜對于重金屬BCF的樣本組進(jìn)行統(tǒng)計分析, 4類蔬菜對Cd、Zn和Cu富集系數(shù)的中位值大于Pb、Cr、Hg和As.結(jié)果表明, 不同種類蔬菜對于Cd、Zn和Cu的富集能力整體上高于Pb、Cr、Hg和As(圖 2).Chang等[38]研究發(fā)現(xiàn), 5種重金屬Cd、Pb、Cr、As和Hg中, Cd從土壤轉(zhuǎn)移到蔬菜中的能力最強(qiáng), Cd的高遷移率和水溶性使其更容易通過皮層組織被根吸收[39], 與本研究結(jié)果一致.

箱內(nèi)上線、中線和下線分別表示75%、50%和25%值(分位值), 外部上線和下線分別表示最大值和最小值, 線以外為離群值圖 2 4類蔬菜對重金屬元素的BCF箱式圖Fig. 2 BCF box plots of four types vegetables for heavy metal elements

此外, 不同類型的蔬菜表現(xiàn)出不同的重金屬富集能力.根據(jù)富集系數(shù)的算術(shù)均值, 本研究發(fā)現(xiàn)葉菜類蔬菜表現(xiàn)出對Cd的富集能力較強(qiáng)(0.264), 根莖類蔬菜表現(xiàn)出較強(qiáng)的Pb富集能力(0.262), 與之前研究的結(jié)果相同[37, 40, 41].本研究發(fā)現(xiàn)豆類蔬菜和茄果類蔬菜表現(xiàn)出對各種重金屬的低富集, 相比于葉菜與根莖類蔬菜, 茄果類蔬菜和豆類蔬菜果實(shí)中的重金屬除了受到土壤-根系-莖葉界面的阻隔影響, 還會受到莖葉-果實(shí)界面的阻隔[42].相同重金屬元素在同一類型蔬菜中的BCF也存在較大的差異性, 例如在葉菜類蔬菜中Cd元素的BCF的最小值為0.001 2, 最大值高達(dá)9.23, 雖然同屬于葉菜類蔬菜, 但是不同品種的葉菜對于重金屬的累積能力也會存在較大差異[43].重金屬在蔬菜中的積累取決于各種土壤(土壤pH、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)和陽離子交換量等)和植物相關(guān)因素[44, 45], 而本研究中蔬菜數(shù)據(jù)來源于不同的地區(qū), 調(diào)查地區(qū)分布較廣, 同時受到研究方法的制約, 導(dǎo)致研究結(jié)果不總是符合葉菜類>根菜類>果菜類的重金屬積累規(guī)律[16].因此, 建議根據(jù)蔬菜種植地土壤污染特征和土壤性質(zhì), 種植適當(dāng)種類的低富集能力蔬菜.

2.3 基于MCS的健康風(fēng)險評價

使用MCS評估與蔬菜攝入相關(guān)的健康風(fēng)險的概率分布, 單項(xiàng)元素非致癌風(fēng)險HQ結(jié)果表明(表 5), 兒童的健康風(fēng)險高于成人.5種有害元素對成人和兒童的HQ平均值和75%值均小于1, HQ平均值表現(xiàn)為：Pb＞Hg＞Cd＞As＞Cr.因此, 5種有害重金屬元素對成人和兒童所造成的潛在風(fēng)險概率較小, 風(fēng)險都在可接受范圍內(nèi).宋勇進(jìn)等[46]基于已有數(shù)據(jù)對我國大部分省市蔬菜中重金屬進(jìn)行健康風(fēng)險評價, 發(fā)現(xiàn)HQ值從大到小為：As＞Cd＞Pb＞Cr＞Hg; 馮宇佳等[47]發(fā)現(xiàn)華北地區(qū)蔬菜單一重金屬的健康風(fēng)險表現(xiàn)為：Cr＞Cd＞Cu＞Pb＞Zn＞Ni＞As, 盡管不同研究區(qū)的蔬菜重金屬健康風(fēng)險有一定的差異, 但是兒童的健康風(fēng)險往往高于成人, 與本研究的結(jié)果一致.

表 5 MCS單項(xiàng)元素非致癌風(fēng)險HQ統(tǒng)計Table 5 Statistics on single element non-carcinogenic risks by MCS

由于不同類型蔬菜對重金屬的吸收轉(zhuǎn)移能力和人們攝食行為的差異, 不同類型蔬菜造成的健康風(fēng)險可能不同[17].多元素綜合非致癌風(fēng)險HI結(jié)果表明(圖 3), 攝入4類蔬菜的健康風(fēng)險表現(xiàn)為：葉菜類＞根莖類＞豆類＞茄果類.成人食用4類蔬菜的HI平均值和75%值均小于1, 風(fēng)險在可接受范圍內(nèi).值得關(guān)注的是, 兒童食用葉菜的HI平均值為1.23, 超過非致癌風(fēng)險控制值1的概率為38.1%, 食用根莖類蔬菜的HI平均值為0.931, 接近于可接受水平, 超過非致癌風(fēng)險控制值1的概率為28.5%.已經(jīng)有研究表明, 葉菜類蔬菜是人們攝食蔬菜造成健康風(fēng)險的主要風(fēng)險種類[10, 17, 48], 與本研究的結(jié)果一致.因此, 應(yīng)警惕各種重金屬元素造成的累積健康風(fēng)險, 特別是葉菜類蔬菜, 有必要在綜合考慮污染特征的基礎(chǔ)上選擇低富集蔬菜, 將健康風(fēng)險降至最低.

紅色虛線表示風(fēng)險控制值1; 圖例表示：蔬菜類型(HI平均值, HI 75%值, HI超過風(fēng)險控制值1的比例)圖 3 多元素綜合非致癌風(fēng)險HI累積概率分布Fig. 3 Cumulative probability distribution of multi-element combined non-carcinogenic risk

3 結(jié)論

(1) 蔬菜可食部位各重金屬元素含量均集中分布在較低水平, 5種有害重金屬元素的超標(biāo)率大小為：Pb(18.5%)＞Cd(12.9%)＞Hg(11.5%)＞Cr(4.03%)＞As(0.21%), 除根莖類蔬菜Pb含量平均值外, 其余元素含量平均值均未超過GB 2762-2017中相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn).

(2) 不同種類蔬菜對Cd、Zn和Cu的富集能力整體上高于Pb、Cr、Hg和As, 葉菜類蔬菜表現(xiàn)出較強(qiáng)的Cd富集能力, 根莖類蔬菜表現(xiàn)出較強(qiáng)的Pb富集能力, 豆類蔬菜和茄果類蔬菜表現(xiàn)出對各種重金屬的低富集.

(3) 單項(xiàng)元素對成人和兒童所造成的潛在風(fēng)險概率較小, 風(fēng)險都在可接受范圍內(nèi).4類蔬菜中有害元素的累積健康風(fēng)險表現(xiàn)為：葉菜類＞根莖類＞豆類＞茄果類, 成人食用4類蔬菜的非致癌健康風(fēng)險在可接受范圍內(nèi), 兒童食用葉菜的健康風(fēng)險略高于可接受水平.應(yīng)特別關(guān)注有毒金屬的累積健康風(fēng)險, 在考慮污染特征的基礎(chǔ)上選擇低富集蔬菜, 將健康風(fēng)險降至最低.

參考文獻(xiàn)

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