基于健康风险评价的白菜种植土壤中重金属的安全限量研究


中文标题:基于健康风险评价的白菜种植土壤中重金属的安全限量研究

文章作者:周旭

发表单位:中药资源保护与利用北京市重点实验室

中文核心期刊 农业与环境科学学报

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结论

1我国人群膳食摄入中由蔬菜摄入贡献的重金属在12%~43%不等,在不同区域膳食摄入差别较大,相同区域不同重金属间差异较大。
2) 基于健康风险分析推定的白菜种植土壤重金属安全限值和目前我国农用地土壤污
染风险管控国家标准限值的比较表明,考虑致癌风险所得的AsCrPb的安全限值低于国家标准值;其余5种非致癌重金属的安全限值比国家标准更高。
3) 针对具体的蔬菜种类制定相应的种植土壤标准,选择符合标准的地块进行相应品种蔬菜的种植, 规范不合理的轮作方式, 科学利用不同环境质量的土地,保证蔬菜食用安全。

 

讨论

1蔬菜及土壤重金属安全限量值与现行标准的对比分析
本文所得结果与《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2017)对比来看,蔬菜重金属安全限量值AsCr低于国家标准, CdCuNiPbZnHg高于国家标准。差异原因主要有:本文的蔬菜摄入量及其体重等暴露参数取自最新版《中国人群暴露参数手册》2013年)全国平均数据,并将年龄细化分成不同的年龄组,分别计算后加和,得到基于一般人群可接受健康风险水平的蔬菜中所含重金属的安全限量;计算中考虑了蔬菜摄入重金属暴露量在总膳食重金属摄入中的占比。
本文所得的白菜种植土壤重金属安全限值与《土壤环境质量农用地土壤风险管控标准
(试行)(GB 15618—2018)和《温室蔬菜产地环境质量评价标准》(HJ 333—2006的对比来看,两种致癌物质 As Cr 的安全限值较国家标准更低, Pb 的安全限值介于两类标准之间, 而 CdCuNiZnHg 的安全限值比国家标准高(表 1)。 我国现行农用地标准(GB15618-2018) 遵循风险管控的思路,以保护农产品质量安全为主要目标,兼顾保护农作物生长和土壤生态的需要;温室蔬菜标准(HJ 333—2006)则基于采用生态环境效应法的旧标准《土壤环境质量标准》(CB 156181995)制定。 本文推定同时考虑了摄食蔬菜所致重金属终生暴露的致癌及非致癌风险, 最大限度地保障白菜的食用安全。部分重金属的生态毒理风险远远高于健康风险,也是本文部分非致癌重金属的土壤限量浓度偏大的原因之一。另外,本文所推导的白菜种植土壤重金属安全限值基于白菜的重金属富集能力,相比国家标准更具有针对性。
   国际上对土壤重金属的标准各有不同。荷兰基于生态风险的土壤临界干预值和基于人体健康风险的临界干预值 As 76 mgkg-1 576 mgkg-1Cd 13mgkg-128 mgkg-1CrVI) 为 78mgkg-178 mgkg-1; 加拿大对农用地中 AsCd、 总 Cr 的质量指导值为 121.4 64mgkg-1。 可见, 不同国家制定相应标准也有很大不同, 标准的制定应符合国情。相对于国际标准,我国对土壤重金属的管控力度属于较严格的范畴,然而, 仍然不能忽视重金属致癌性导致的蔬菜食用的健康风险。
我国农田土壤环境质量差异较大。 为保障农业生产环境安全, 国家制定《农用地土壤环境质量类别划分技术指南(试行)》 (2018) , 对农用地实行分类管理。 已经有大量研究表明,叶菜类,根菜类,茄果类蔬菜的富集系数差异较大,叶菜类往往比茄果类更加容易富集重金属。 本文基于蔬菜品种的重金属安全限量标准, 使在保障蔬菜食用安全的前提下精准利用优先保护类及安全利用类中不同污染程度的农田土壤成为可能。 另外, 也可以指导轮作蔬菜的选择。 在对华北平原蔬菜主产区的调研中发现,存在大量的白菜-辣椒、小青菜-子的轮作方式。这种轮作方式可能会在土壤重金属浓度接近安全限值时存在问题,即茄果类蔬菜富集低,蔬菜中重金属浓度低于安全限值;但是叶菜类蔬菜易富集重金属,浓度可能超过安全限值,导致蔬菜食用的安全问题。

2 重金属浓度安全限值不确定性的影响因素
本文白菜种植土壤重金属安全限量值的推定基于更为细化的健康风险评估及大量文献调研的汇总分析,使得结果更具科学性。然而,相关变量的取值仍具有一定的不确定性。首先是各种重金属蔬菜摄入占总膳食摄入比值的取值,能够检索到的膳食摄入的相关文献数量偏少,并且不同研究给出的结论也有所出入。因此,本文在能够检索到的信息中选择具有代表性的中值作为重金属蔬菜摄入占比,并取已有数据的平均值作为无参考文献的重金属摄入的占比。 其次,蔬菜摄入量选取的是全国平均摄入量,而全国地区差异较为明显,如西北地区摄食肉类较多而摄入蔬菜较少。另外, 虽然种植区域土壤类型、有机质含量和pH值等因素会影响蔬菜对重金属的富集, 目前针对具体蔬菜种植土壤重金属的研究仍然偏少,时给出土壤理化性质的研究更少, 在推定白菜种植土壤重金属安全限值时,未区分土壤pH值等理化性质。 再有,蔬菜可以通过叶片吸收大气中的重金属, 将PbHg通过该途径对蔬菜中总重金属的贡献率设定为50%,其余重金属为0%,取值具有一定的不确定性,会导致一定偏差。

 

 

基于健康风险评价的白菜种植土壤中重金属的安全限量研究
本文白菜种植土壤重金属安全限量值的推定基于更为细化的健康风险评估及大量文献调研的汇总分析,使得结果更具科学性。然而,相关变量的取值仍具有一定的不确定性。首先是各种重金属蔬菜摄入占总膳食摄入比值的取值,能够检索到的膳食摄入的相关文献数量偏少,并且不同研究给出的结论也有所出入。因此,本文在能够检索到的信息中选择具有代表性的中值作为重金属蔬菜摄入占比,并取已有数据的平均值作为无参考文献的重金属摄入的占比
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