市售豆瓣菜的鎘、鉛污染特征分析1
——以廣州、惠州市為例

王建兵，顏可昕，王 盾，郭小蘭，戴洪文

（1.惠州學院 生命科學學院，廣東 惠州 516007；2.肇慶學院 生命科學學院，廣東 肇慶 526061）

豆瓣菜（Nasturtium officinaleR.Br.）又名西洋菜，是我國從國外引進的水生濕地蔬菜，原產于地中海東部，屬于十字花科豆瓣菜屬草本植物，其主要食用部分為嫩莖葉，質地脆嫩多汁，為中國南方人經常食用的葉類蔬菜，其富含人體所必需的18 種氨基酸和9 種微量元素。隨著人們生活水平提高，對食品安全越來越關注，特別是每日必須消費的蔬菜。相關研究表明蔬菜對土壤中的重金屬具有一定的富集能力［1-3］，作為人們日常生活攝食量較大的食物種類，受重金屬污染的蔬菜必然對人們身體健康存在較大威脅［3］。近年來，由于工業快速發展造成了環境污染，從而導致在城市近郊和重金屬礦區附近流域的土壤被重金屬污染并導致農作物（蔬菜）的污染［4］，對蔬菜污染狀況的調查和評價已有不少報道［5-13］。王冬卿［14］對廣州市18 種葉菜類、根莖類和果實類蔬菜的Cd、Pb質量分數進行調查，結果顯示葉菜蔬菜Cd、Pb 的超標率分別為18.1%和37.5%。楊國義、周軼慧分別［15-16］對廣東省典型區域大型蔬菜基地和廣州及周邊地區市場的23 種（29 類）葉菜蔬菜進行調查分析。以上研究主要是針對蔬菜的不同種類、生產地和經營市場的重金屬污染情況進行分析，但對豆瓣菜在不同的城市和市場的污染狀況進行分析的少見報道。

為了弄清市場上豆瓣菜污染的情況，以廣州、惠州市售的豆瓣菜為研究對象，在2019 年6—12 月間進行了2 次市場調查，第一次6—11 月對廣州、惠州市共計25個農貿市場的豆瓣菜進行采樣調查，采回豆瓣菜樣品75個；第二次在10—12月間惠州市惠城區8個農貿市場采集了24個豆瓣菜樣品，對2次采樣的共計99個豆瓣菜樣品進行測試分析，具體調查市場見表1。豆瓣菜為水生濕地葉菜，不適合長途運輸，本次調查樣品全部為市場附近郊區菜場供應，因此，通過對市場豆瓣菜的調查分析，可以了解廣州、惠州市的豆瓣菜產地的Cd、Pb 污染特征情況，為食用豆瓣菜和農田重金屬污染防治決策和蔬菜經營市場管理提供理論依據。

表1 第1次、第2次豆瓣菜Cd、Pb污染情況調查市場分布情況表

1 材料與方法

1.1 樣品處理與重金屬質量分數的測定

豆瓣菜樣品采回后，用自來水清洗干凈，去除根部及腐葉等，取食用部位約200 g，再用超純水浸泡20 min。洗凈晾干后稱鮮質量，于70 ℃烘至恒質量并稱干質量、打碎機粉碎，藏干燥器中密封保存。樣品的消解采用微波消解儀（MDS2002 a 型微機控壓密閉微波消解系統，上海新儀微波化學科技有限公司）。稱取約0.300 g干樣，加入消解試劑5 mL 濃HNO3（65%v/v）和1 mL H2O2（30%v/v）用于微波消解。使用原子火焰吸收光譜儀（日本Hitachi Z-5300）測定樣品Cd、Pb 質量分數，每個樣本重復3次，并設空白試劑對照。所用試劑均為優級純，稀釋用水為雙蒸超純水（Millipore-Q超純水機，美國密理博公司），樣品處理方法和儀器精度采用國家標準參比物質（植物GBW-07605）進行分析質量控制，參比物質Cd的標準質量分數為0.057 mg/kg，測量值為0.059 mg/kg，經T檢驗無顯著差異（P＞0.05），測定儀器能夠滿足本研究的要求，Pb的測定方法同Cd的測定方法［17］。

1.2 數據處理及統計方法

1.2.1 蔬菜Cd、Pb污染狀況評價分析

按照《食品安全國家標準食品中污染物限量》標準（GB2762—2022，以下簡稱GB2）要求，對蔬菜Cd、Pb污染狀況進行評價分析，2 種污染物重金屬標準最大限值分別為Cd ≤0.2 mg/kg，Pb ≤0.3 mg/kg［18］。

用超標率（Cii）和綜合超標率評價各蔬菜樣本的重金屬超標的情況［19］。單項超標率計算公式為：

其中，Cii為污染物i在蔬菜中的超標率；ni為污染物i在蔬菜中超標的樣本數；Ni為采集的蔬菜樣本數。如果任意一種污染物超標，則認為該蔬菜超標，由此計算綜合超標率（即所有的污染物的超標樣本數與總樣本數的比值），計算方法同單項超標率。

1.2.2 蔬菜Cd、Pb污染程度評價

用單項污染指數和綜合污染指數法評價蔬菜受重金屬污染的程度［20］。單項污染指數的計算方法為：

式中，pi為蔬菜中污染物i的單項污染指數；Ci為污染物i的實測值（mg/kg）；Si為污染物i評價標準（GB2）。pi＜1 表示蔬菜未受到污染，pi≥1 表示蔬菜受到污染，pi值越大，受污染越嚴重。

綜合污染指數兼顧了單因子污染指數的平均值和最高值，可以突出污染較重的重金屬污染物的作用，而內梅羅指數法是當前國內外進行綜合污染指數計算的最常用的方法之一（內梅羅綜合污染指數pN）其計算方法為：

其中，Piave為蔬菜污染中單項污染指數的平均值；Pimax為蔬菜污染中單項污染指數的最大值。

根據綜合污染指數確定質量等級標準情況如表2。

表2 蔬菜質量分級標準

1.2.3 蔬菜重金屬污染的人體健康分析評價

用EDI（Estimated daily intake）估算居民通過攝食蔬菜途徑攝入的重金屬［16］

其中，EDI為每天重金屬的攝入量（μg/（kg·d））；FIR為食品攝入率（FIR=300 g），《中國居民膳食指南（2022）》中建議增加蔬菜水果的攝入，每天攝入不少于300 g的新鮮蔬菜；C為食物中重金屬質量分數（mg/kg）；WAB為人體平均體質量，成人平均60 kg。

目標危害系數（Target hazard quotients，THQ）用于評估人體通過食物攝取重金屬的風險［16］，該方法假定吸收劑量等于攝入劑量，以測定的人體攝入劑量與參考劑量的比值進行評價，若THQ＜1則認為人體負荷的重金屬對人體健康造成的危害不明顯，反之則存在一定的健康風險，且THQ 值越大，健康風險也越大。TTHQ 是多種毒害物的THQ 之和，用于評價多種重金屬復合暴露的健康風險。

其中，EF為人群暴露頻率，365 d/a;ED為暴露區間，據統計資料顯示2020 年廣東人均期望壽命超78.4 歲。RFD為 參 比 劑 量，Cd 和Pb 的RFD= PTWI/7，其 中PTWI 為每人每周耐受量（provisional tolerable weekly intake，PTWI），TA為非致癌性暴露的平均時間（365 d/a×70 a）［16］。

數據統計分析采用Excel 2003 for Windows 和SPSS 13.0 for Windows 軟件，LSD 多重分析比較檢驗差異具有統計學意義（P＜0.01，或P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 豆瓣菜Cd污染特征

廣州、惠州市售豆瓣菜的Cd質量分數及其超標情況如表3，按照GB2進行評價分析，沒有樣品超出標準要求，超標率為0。本次調查以第一次在廣州、惠州市25 個市場調查采樣的75 個樣品和第二次在惠州惠城區調查的8個農貿市場的24個豆瓣菜樣品為對象進行綜合分析比較，以市場所在的地段為比較單位，對各地區豆瓣菜Cd 污染特征對比分析，各地區豆瓣菜Cd 平均質量分數分析結果表明白云區與惠城區的Cd 平均質量分數與天河區與花都區的Cd平均質量分數差異明顯（表3，P＜0.05），其它各區的差異不明顯（P＞0.05）：平均質量分數從高到低的排序為白云區、惠城區、海珠區、越秀區、番禺區、荔灣區、惠東縣、增城區、天河區、花都區。

表3 廣州、惠州市售豆瓣菜的Cd質量分數及其超標情況比較表

2.2 豆瓣菜Pb污染特征

廣州、惠州市售豆瓣菜的Pb質量分數及其超標情況如表4。如果按照（GB2）標準，所有樣品Pb 均未超出標準要求，超標率為0。各地區市場的Pb 平均質量分數均未超標，對各地區豆瓣菜Pb 污染特征對比分析，各地區豆瓣菜Pb平均質量分數分析結果表明海珠區、惠城區與天河區、越秀區、增城區等市場的Pb質量分數差異明顯（如表4，P＜0.05），其它各區之間的差異不明顯（P＞0.05）：從高到低的排序依次是海珠區、惠城區、荔灣區、花都區、番禺區、白云區、惠東縣、越秀區、天河區、增城區?？梢?，本次調查中發現目前情況下豆瓣菜在上述地區食用安全。

表4 廣州、惠州市及周邊地區豆瓣菜的Pb質量分數及其超標情況比較表

2.3 豆瓣菜Cd、Pb污染綜合特征評價分析

廣州、惠州市豆瓣菜的Cd、Pb 污染綜合情況如表5。按照GB2 標準則未見超標樣品，超標率為0，全部為安全級別。按照GB2其平均Cd或Pb污染指數pCd和pPb及Cd和Pb的綜合污染指數pN計算結果則分別為0.07、0.16和0.22，屬于安全級別。

表5 廣州、惠州市及周邊地區豆瓣菜樣品的Cd、Pb綜合污染程度評價

2.4 食用調查市場的豆瓣菜的人體健康風險評價

根據FAO/WHO 食品添加劑專業委員會（JECFA）的建議，成人攝入重金屬Cd、Pb 的PTWI 的最大限值而推算每日耐受攝入量及考慮到人每日從葉菜中攝入重金屬Cd、Pb的比例等因素，人每日從葉菜中攝入重金屬Cd和Pb的最高限量值應為0.4、1.43μg/（kg·d）［21］，根據《中國居民膳食指南（2022）》中建議增加蔬菜水果的攝入，每天攝入不少于300 g的新鮮蔬菜，以每日300 g蔬菜標準進行計算，假定調查區域的市民（體質量平均60 kg）每日攝入的豆瓣菜的Cd、Pb質量分數為本次調查樣品的平均質量分數，則該區域市民每日通過攝食豆瓣菜攝入的Cd、Pb 質量分數（EDI）如表6，廣州、惠州市的市民總體平均食用豆瓣菜的Cd、Pb 質量分數的EDI值為0.075、0.245μg/（kg·d），分別為JECFA建議的最大耐受量的18.75%和17.13%，因此食用調查市場的豆瓣菜總體風險較低。就單個區域而言，其EDI 值較高的是廣州白云區和惠州惠城區，白云區的豆瓣菜樣品Cd、Pb質量分數的EDI值為0.125、0.150μg/（kg·d）分別為JECFA建議的最大耐受量的31.25%和10.48%；惠州惠城區豆瓣菜樣品Cd、Pb 質量分數的EDI 值為0.110、0.400μg/（kg·d），比調查市場總體樣本的平均值要高，但是也沒有超出JECFA建議的最大耐受量，分別為JECFA 建議的最大耐受量的27.5%和27.97%，因此是安全的。

表6 攝食各調查區域豆瓣菜樣品的健康風險評價 μg（/kg·d）

通過食用豆瓣菜進入人體的重金屬Cd、Pb暴露接觸的THQ 值如表6。這次廣州、惠州市的市民總體平均食用豆瓣菜的THQ（Cd）、THQ（Pb）和TTHQ 值為0.210、0.059、0.269，均小于1，這說明食用調查市場的豆瓣菜攝入重金屬Cd、Pb對廣州、惠州市市民的健康風險較低，但就不同區域而言，廣州白云區和惠州惠城區其食用豆瓣菜的THQ（Cd）、THQ（Pb）和TTHQ 值為0.350、0.098、0.448和0.308、0.086、0.394，其值雖小于1，但其值較其它區域大，TTHQ值接近或大于0.4，需要密切關注。

3 討論與結論

研究結果表明，按照現有國標GB2評價，沒有樣品超出標準限制范圍，全部為合格產品，因此，食用是安全的，其Cd、Pb質量分數完全符合GB2國標標準要求。食用豆瓣菜的人體健康風險評價表明廣州、惠州市的市民總體平均食用豆瓣菜的Cd、Pb質量分數的EDI值為0.075 、0.245 μg/（kg·d），分別為JECFA 建議的最大耐受量的18.75%和17.13%，因此，食用調查市場的豆瓣菜總體風險較低。當然，在計算其值時是假定人天天吃豆瓣菜，這在生活中也是不現實的，但是人每日吃300 g葉類蔬菜是日常必須的，不能肯定其他葉菜是沒有任何問題，因此，評估食用豆瓣菜的風險是可以進行這樣估算。因此，食用多種蔬菜比食用單一蔬菜品種是有利于降低人體受重金屬污染風險的。

周軼慧［16］曾在廣州市抽測591個葉用蔬菜樣品，分析Cd、Pb質量分數后發現，按照《農產品安全質量無公害蔬菜安全要求》（GB18406.1--2001，以下簡稱GB1）［22］豆瓣菜的Cd 超標率為21.43%（GB1）和7.14%（CAC 標準（農產品國際法典委員會）對于葉菜蔬菜鎘鉛的限量標準同GB2），最大超標倍數為10.19 倍（GB1）和2.55 倍（CAC），Cd、Pb 綜合污染指數PN=5.85（GB1）為重度污染［16］。本研究如果按GB1 評價，豆瓣菜Cd 平均質量分數超標率為7.07%，最大超標倍數為1.77倍，對于鉛則有2個樣品超出了GB1的最高限額，超標率為2.02%。第二次在惠州惠城區8 個農貿市場的調查表明，其Cd 質量分數的超標率為12.50%（GB1），最大超標倍數為1.65（GB1），Cd、Pb 綜合污染指數PN=1.245（GB1）為輕度污染。因此，對比前人研究，即使按GB1評價，本次調查的豆瓣菜污染情況屬于可控范圍。