进口大米（Oryza sativa）中总砷、镉和铅的浓度：对伊朗人群的健康风险概率评估

《Journal of Food Protection》：The concentration of total arsenic, cadmium, and lead in imported rice ( Oryza sativa): Probabilistic health risk assessment of Iranian population

　　进口印度和巴基斯坦大米中重金属污染与健康风险评估

　　本研究主要探讨了伊朗进口自印度和巴基斯坦的稻米中重金属污染问题，以及这些重金属对消费者健康可能带来的风险。稻米作为全球重要的主食之一，其在日常饮食中的广泛应用使得其安全性成为公众健康关注的重点。特别是在伊朗，由于稻米在饮食结构中的重要地位，对稻米中重金属含量的评估具有重要意义。通过分析稻米中的砷（As）、镉（Cd）和铅（Pb）等有毒元素，研究不仅揭示了这些重金属在稻米中的分布情况，还评估了其对非致癌和致癌健康风险的影响，为政策制定者和公众提供科学依据。

### 稻米的全球重要性

稻米是全球约35亿人口的主要粮食来源，其年消费量已超过5.2亿吨，并预计到2035年将增长至8.25亿吨。作为世界三大主食之一，稻米不仅提供了重要的能量来源，还在全球粮食安全和营养供给中扮演着关键角色。根据联合国粮农组织（FAO）的数据，稻米贡献了全球约20%的总热量摄入，这使其在维持人类健康和生活质量方面具有不可替代的作用。然而，稻米在生长过程中可能受到多种环境因素的影响，包括土壤污染、灌溉水质量以及农业活动中使用的化学品。这些因素可能导致稻米中重金属的积累，从而对消费者健康构成潜在威胁。

### 重金属污染的来源与影响

重金属污染是全球性环境问题，其来源多种多样。工业排放、矿产开采、农业活动（如使用含重金属的化肥和农药）以及大气沉降都是重金属进入土壤和水体的重要途径。例如，镉（Cd）常常通过含磷肥料进入土壤，而砷（As）则可能源于农药的使用或地质因素。铅（Pb）的污染源则包括工业废料、交通工具排放以及历史遗留的铅基油漆。这些重金属在土壤中积累后，可能通过稻米的根系吸收进入植物体内，最终通过食物链影响人体健康。

长期暴露于这些重金属可能导致多种健康问题，包括神经系统损伤、器官功能障碍、发育异常以及癌症等。例如，铅对儿童大脑发育具有显著影响，而镉则可能导致肾脏功能损害。砷则被认为是一种潜在的致癌物，其长期摄入可能增加患癌风险。因此，对稻米中重金属含量的检测和评估不仅有助于了解食品安全状况，还能够为制定有效的公共卫生干预措施提供支持。

### 伊朗进口稻米中的重金属污染情况

本研究在伊朗的班达尔阿巴斯市采集了200份稻米样本，其中150份来自印度，50份来自巴基斯坦。这些样本通过分层随机抽样方法选取，以确保其代表性。研究采用了石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）对样本进行处理和分析，以精确测定其中的重金属含量。此外，研究还使用了蒙特卡洛模拟（MCS）模型，对非致癌和致癌健康风险进行了概率评估，以更好地反映实际暴露情况中的不确定性。

结果显示，巴基斯坦稻米中的砷、镉和铅平均含量分别为0.112 ± 0.035 mg/Kg、0.041 ± 0.010 mg/Kg和0.062 ± 0.034 mg/Kg，而印度稻米的相应含量分别为0.077 ± 0.042 mg/Kg、0.019 ± 0.012 mg/Kg和0.052 ± 0.038 mg/Kg。虽然这些数值均低于伊朗的食品安全标准（砷0.2 mg/Kg，镉0.1 mg/Kg，铅0.2 mg/Kg），但它们仍然对健康构成了显著威胁，尤其是对儿童而言。这种风险主要来源于重金属的高生物可利用性和对儿童生理结构的敏感性。

### 风险评估方法

为了全面评估重金属对健康的潜在影响，研究采用了两种主要的健康风险评估方法：非致癌风险评估和致癌风险评估。非致癌风险评估主要通过目标危害商（THQ）和总目标危害商（TTHQ）来衡量。THQ用于评估单个重金属的健康风险，而TTHQ则综合考虑了多种重金属的共同影响。如果TTHQ值大于1，表明暴露人群面临较高的非致癌健康风险。

致癌风险评估则通过增量终身癌症风险（ILCR）和总增量终身癌症风险（TILCR）进行。ILCR用于计算个体因长期暴露于致癌性重金属而患癌的概率，而TILCR则评估了多种致癌性物质共同作用下的总体风险。如果ILCR或TILCR值超过1.00E-04，意味着暴露人群面临显著的致癌风险。本研究发现，无论是印度还是巴基斯坦的稻米，其砷和镉的ILCR和TILCR值均超过了这一标准，表明这些重金属对伊朗消费者，尤其是儿童，可能带来长期的健康危害。

### 风险评估结果

在非致癌风险评估中，巴基斯坦稻米中砷、镉和铅的THQ值在成人和儿童中均超过1，表明存在显著的健康风险。儿童的THQ值明显高于成人，这可能与儿童的体重较轻、摄入量相对较高以及对重金属的敏感性有关。印度稻米的THQ值也超过了安全阈值，但其数值略低于巴基斯坦稻米，尤其是镉的THQ值在成人中接近安全范围，但在儿童中仍存在较高风险。

在致癌风险评估中，印度和巴基斯坦稻米中的砷和镉均显示出较高的ILCR和TILCR值，远超1.00E-04的标准。这意味着即使在较低的浓度下，这些重金属仍可能对消费者健康产生不利影响。特别是儿童，由于其身体发育尚未完全，更容易受到重金属的累积效应影响。因此，研究强调了对进口稻米进行更严格监管的必要性，以确保其符合食品安全标准，并减少对公众健康的潜在威胁。

### 公共卫生建议

基于研究结果，建议采取一系列措施来降低重金属暴露带来的健康风险。首先，应加强对进口稻米的监管，确保其重金属含量在安全范围内。其次，可以通过提高公众意识，教育消费者了解重金属污染的风险，特别是在儿童群体中，推广更加健康的饮食结构，减少对稻米的过度依赖。此外，研究还建议加强农业实践的监管，减少化肥和农药中重金属的使用，以及优化灌溉水的管理，以从源头上降低稻米污染的可能性。

### 研究意义与未来展望

本研究的结果表明，尽管伊朗进口稻米中的重金属含量低于国家标准，但其对健康的影响仍然不容忽视。特别是在儿童群体中，非致癌和致癌风险均显著存在，这可能与重金属的生物累积特性以及儿童较高的摄入量有关。因此，研究不仅为食品安全监管提供了科学依据，也为未来的公共卫生政策提供了参考。

未来的研究可以进一步探讨不同地区稻米中重金属污染的具体来源，以及如何通过改进农业技术和加强食品加工环节的监管来降低污染水平。此外，还可以研究不同人群对重金属的敏感性差异，以制定更具针对性的健康保护措施。同时，随着全球气候变化和环境问题的加剧，重金属污染可能在未来变得更加普遍，因此需要持续监测和研究，以确保食品供应链的安全性和可持续性。

### 结论

本研究通过对伊朗进口自印度和巴基斯坦的稻米中砷、镉和铅含量的分析，揭示了这些重金属对公众健康可能带来的风险。研究采用蒙特卡洛模拟模型，对非致癌和致癌风险进行了概率评估，结果表明，无论是印度还是巴基斯坦的稻米，均存在显著的健康风险，尤其是对儿童。因此，建议加强对进口稻米的监管，同时开展公众健康教育，以减少重金属暴露对消费者的影响。此外，还需进一步研究重金属污染的来源和影响机制，以制定更有效的防控措施。通过这些努力，可以更好地保障公众健康，维护食品安全，推动可持续的农业和食品生产方式。