当前世界环境

介绍

金属是一种元素，当它的化合物在溶液中形成阳离子，这些元素的氧化物在水中形成氢氧化物而不是酸。人们发现铅、汞和砷等金属的污染对所有生物都是有害的。金属通过各种来源释放，导致空气、水和土壤受到污染。金属是不可生物降解和不可热降解的;它们通过食物链进入人体系统，并在各个器官中积累，产生各种致命影响(Khan et al, 2009)。金属主要通过摄入和呼吸两种途径进入人体(Zhuan etal .， 2008)。摄入是金属进入人体的主要途径，几乎占金属总负荷的75%。金属通过各种来源以不同层次进入食物网。污染从食物链的底层开始。金属通过受污染的土壤进入食物链，而土壤污染是农业使用废水的结果。 Soil contamination leads to the contamination of the plants as they absorb these metals from the land they are grown in. These plants when expended by the higher organism leads to intake of metals from food. The latest agronomic practices like use of pesticides; chemical fertilizers etc. are yet another source of incorporating metals in the soil and crop (Pandey & Pandey, 2009). Metals are engrossed from the air and it is a known fact that due to amplified industrialization the atmosphere is heavily loaded with metals like Arsenic, Zinc, Mercury, etc. Use of unleaded petrol leads to escalated Lead load of the atmosphere. Areas around smelters are found to be worryingly polluted with Zinc. In such a situation these metals can enter human vital organs via respiratory route (Pandey & Pandey, 2009). Ingestion is a major route of entry of metals and there is variation even amongst the various types of foods in the level of their metal contamination. Metal contamination if talked about in perspective to Gujarat there are a lot of explanations and indications as to how this problem is aggravating with time. Industrial background of Gujarat noticeably displays that the composition of industries have moved from the textile manufacturing units to chemical product, petrochemicals, pharmaceuticals, metal and metal products, plastics, etc. Numerous cohorts in the state have stated that there is pervasive air, soil and surface and underground water contamination. All these issues in totality pose very threating circumstances in Gujarat as heavy metal contamination is high and is aggravating day by day (Shah & Mehta, 2003). Thus rapid industrialization of Gujarat poses a risk to human health due to metal contamination. Lack of legislation leads to release of effluent that contaminates ground water. Agricultural practices are focusing on bringing out higher yield at the cost of metal contamination. Thus there is enough evidence on likelihood of high metal contamination of foods and the same needs to be quantified. Therefore, the present study aimed at estimating the intake of metals (Aluminum, Arsenic, Cadmium, Mercury, Nickel and Lead) across age groups on cooked food basis. Consequently the broad objective of the study was:

• 评估食物中金属污染对健康的风险研究的具体目的如下:
• 收集研究人群的饮食习惯信息并进行人体测量。
• 采用重复饮食法分析受试者每日每餐及水样的金属含量。

方法与材料

文献综述表明，食品中常见的金属有铝、镉、镍、砷、铅和汞，因此对食品和水样中的铝、镉、汞、砷和铅进行了分析。表1显示了实验设计，表2描述了方法。

T 一个 提单 e 1:本研究的阶段试验设计

第一阶段	登记受试者和收集食物和水
第二阶段	样品的制备。
第三阶段	样品中金属的估计。

T 一个 提单 e 2:用于进行研究的方法

参数	Tool
总饮食研究	重复饮食法
食物样本的消化	湿消化法
金属含量的估算	电感耦合等离子体质量 光谱法

总饮食研究

总体饮食研究包括在零售层面购买通常消费的食品，对其进行加工以供消费，通常将这些食品组合成食品复合物或食品集合体，对它们进行均质化，并对它们进行有毒化学物质和某些营养成分的分析。

重复的饮食

重复饮食法是一种直接抽样技术，其中获得并分析所食用食物的精确副本。(塞班岛Ruangwises, 2009)

收集食物及食水样本

受试者被给予聚乙烯袋，用于收集一天的重复饮食。研究对象得到了一份形式表格，其中还提供了有关研究的信息，以及如何将食物样本分装在不同的袋子里。受试者还被要求在表格中列出他们所食用的食物。六个装食物样本的袋子和一个酸洗过的瓶子被分发给受试者，按照以下方式收集他们的饮食。第一个袋子装谷物类食品，第二个袋子装豆类类食品，第三个袋子装水果和蔬菜，第四个袋子装牛奶和奶制品，第5和第6个袋子装当天食用的其他食品。用酸洗过的瓶子装饮用水样品。选取60名来自瓦多市自由生活人口的研究对象。青少年、成年人和老年人各占10名男性和10名女性。

样品制备

受试者被要求将他们重复的饮食存放在冰箱中，分别保存谷物和谷物制品、牛奶和奶制品、水果和蔬菜、豆类和豆类制品以及其他物品。在电子称重机上测量每组食物的重量，并记录各种食物的重量。进一步将食品样品混合以使样品均质化。每种食物样品称重3克，并在凯氏定氮瓶中取出。然后配制硝酸、高氯酸和硫酸的3:2:1的酸混合物，沿着烧瓶壁小心地倒入25ml这种混合物，以洗掉附着在烧瓶颈上的任何物质。在烧瓶中加入一个干净的酸洗玻璃珠，以防止内容物碰撞，并将混合物保存在通风柜中，直到获得清澈的溶液(大约3-4小时)。然后冷却样品，用去离子水使所有样品的体积达到10ml。消化后的食物和饮用水样品用Whatman 40号滤纸过滤，以去除任何尘埃颗粒。样品被正确编码，并立即转移到酸洗聚乙烯食品级瓶，储存在黑暗和阴凉的地方，等待进一步的分析。(Raghuramulu, Nair， & Kalyanasundaram,2003)。

本研究已获院系医学伦理委员会(f.c.sc /FND/ME/76)批准。

结果与讨论

根据本研究的目的，提出并讨论了结果。

我 不同食物组的总含量

表3列出了这些食物的金属含量。

T 一个 提单 e 3:每组食物中µg/100g中单个金属的浓度(煮熟基础)

食品集团	艾尔	作为	Cd	Hg	倪	Pb	Total
谷物(59)	1534.48	3.19	1.64	0	63.39	24.39	1627.09
水果和蔬菜(55)	1128.40	3.40	1.48	0.03	60.12	35.53	1228.96
米伊尔k产品(50)	1204.29	2.90	8.38	0	54.27	23.49	1293.33
基于脉冲 产品(56) 产品(56)	1823.14	3.81	12.17	0	84.23	41.47	1973.82
鸡蛋(3)	966.91	3.38	0.68	0	89.96	25.21	1086.14
O其他项目(7)	1167.18	32.29	1.01	0	66.76	16.76	1284
螺母(3)	1420.17	19.2	1.25	0	47.55	32.2	1520.37
W一个“# (24)	1.76	1.02	0	0	0.05	0.06	2.89

#µg/100ml，括号内的数字表示分析的样品数量。

分析的饮食中，铝的污染程度最高，其次是镍、铅、砷、镉，汞的含量可以忽略不计。数据显示，在研究人群的饮食中，豆类被发现是污染最严重的食物组。豆类中铝、镉和铅的污染水平最高。另一方面，亚麻籽、糖果等其他物品的砷污染水平最高。水果和蔬菜的汞含量可以忽略不计，而其他所有食物中都没有汞。鸡蛋被发现受金属污染最少，但镍污染水平最高。

家庭饮食和机构饮食中金属污染的比较

在60名研究对象中，有21人吃的是制度化食物，39人吃的是家庭饮食。机构和家庭饮食的铝、砷、镉、镍和铅含量见图1-5。图1显示了研究人群中以家庭为基础和制度化饮食的各种食物组中铝的浓度。在制度化饮食中，以谷物为基础的产品、牛奶和奶制品、豆类为基础的产品和鸡蛋的铝含量较高。而在以家庭为基础的饮食中，铝在水果、蔬菜、其他食物和坚果中含量更高。膳食中以豆类产品铝含量最高，坚果中铝含量最低。与以家庭为基础的饮食相比，在机构饮食中检测到的豆类中的铝污染几乎是四倍。研究发现，与家庭烹饪饮食相比，制度化饮食中谷物和谷物制品以及牛奶和奶制品的铝含量增加了一倍以上。另一方面，家庭烹饪饮食中其他食物的铝污染是机构饮食的三倍。在水果、蔬菜和鸡蛋中，铝的污染在家庭烹饪和机构饮食中都是相似的。

图1:浓度比较 铝的含量(毫克/100克熟食) 在家庭和机构饮食中。 点击此处查看图

图2显示，与家庭烹饪的饮食相比，在制度化受试者的饮食中，谷物产品、水果和蔬菜、牛奶和奶制品以及豆类产品中的砷污染被检测到更高，尽管差异并不显著。家常菜中的其他食物和坚果中的砷污染更高。

图2:浓度比较 砷含量(每100克熟食)在 以家庭为基础和制度化的饮食。 点击此处查看图

在制度化饮食中，与以家庭为基础的饮食相比，以脉冲为基础的产品和坚果的镉污染水平更高(图3)。在以谷物为基础的产品、水果和蔬菜、牛奶和奶制品、鸡蛋和其他物品中，与以机构为基础的饮食相比，以家庭为基础的饮食中的镉浓度更高。在家庭饮食和制度化饮食中，谷物、水果、蔬菜和坚果的镉含量相似。

图3:浓度比较 镉含量(μg/100g熟食)在 以家庭为基础和制度化的饮食。 点击此处查看图

饮食中的汞含量可以忽略不计。与研究人群中制度化受试者的饮食相比，以家庭为基础的饮食中，谷物和基于谷物的产品、水果和蔬菜、牛奶和乳制品、豆类产品和其他项目的食物组中的镍污染程度较高(图4)。然而，在制度化受试者的饮食中，检测到鸡蛋和坚果中的镍污染程度更高。在鸡蛋中，机构饮食中的镍污染是家庭饮食的两倍。

图4:浓度比较 镍含量(μg /100g熟食)在 以家庭为基础和制度化的饮食。 点击此处查看图

机构饮食中发现谷物、豆类和鸡蛋中的铅含量较高。以家庭为基础的饮食在水果、蔬菜、其他食物和坚果中的铅含量较高(图5)。然而，以家庭为基础的饮食和机构饮食中的牛奶和奶制品的铅含量相似。

图5:浓度比较 铅含量(微克/100克熟食)在 以家庭为基础和制度化的饮食。 点击此处查看图

结果表明，收容对象饮食中铝和铅的含量较高。然而，在以家庭为基础的饮食中，砷和镍的含量较高。研究发现，在机构饮食和家庭饮食中，镉水平是相似的。制度化饮食中的高铝含量可归因于使用铝制餐具烹饪。瑞士的一项研究也报告了类似的发现，该研究报告了烹饪或储存过程中间隔一段时间用石墨炉原子吸收光谱法测定的铝从烹饪器具迁移到食品和饮料中的情况。在铝锅中蒸煮60分钟后，测定番茄酱中铝的含量为10 ~ 15 mg/kg。在铝锅中煮沸自来水15分钟后，铝的浓度也增加到2.6毫克/升(m ller, Steinegger， & schlater, 1993)。来自英国的一项研究发现，从不锈钢器皿中浸出的镍占总膳食镍摄入量的五分之一，因此，家庭饮食中镍的高水平可能与用于烹饪目的的器皿有关(Flint & Packirisamy, 1995)。

与金属有关的健康风险评估 PTDI

临时每日可耐受摄入量(PTDI)是由粮农组织/世卫组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)确定的参考值，用于指示污染物摄入的安全水平。PTDI是根据每天在人体内积累的污染物计算的。目前研究人群中铝(P<0.05)和铅(P<0.001)的PTDI值显著高于PTDI临界值。铝和铅的PTDI值分别比研究人群的PTDI临界值高71.43%和48.89%。目前研究人群中砷和汞的PTDI显著(P<0.001)低于PTDI临界值。砷和汞的PTDI值分别为本研究人群PTDI临界值的32.5%和0.65%。在研究人群中获得的镉的PTDI值在统计学上没有显著低于镉的PTDI截止值。目前研究人群中镉的PTDI值估计为镉PTDI临界值的74%。研究人群中镍的TDI值显著(P<0.001)高于镍的TDI临界值。研究人群中镍的TDI值比镍的TDI临界值高104%。

食水样本的金属含量及与美国环境保护署、世界卫生组织及印度标准学会的比较 的指导方针

据观察，所有金属，即铝、砷、铅和汞的含量都远远低于这些金属的临界值，因此对研究人群没有任何健康风险。

参考文献

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