埃塞俄比亚下游Akaki河水灌溉蔬菜中有机氯农药残留：检出、膳食暴露与健康风险评估

《Journal of Food Composition and Analysis》：Organochlorine Pesticide Residues in Vegetables Irrigated with Water from Downstream Akaki River in Ethiopia: Occurrence, Dietary Exposure, and Health Risk Assessment

　　

摘要：尽管许多有机氯农药（OCPs）已在国际上被限制或禁用，但其残留物在发展中国家的水体、土壤及农产品中仍持续被检出。本研究调查了埃塞俄比亚下游Akaki河六个灌溉站点处蔬菜、灌溉水和农业土壤中16种OCPs的残留浓度、膳食暴露及健康风险。共采集42份样品（30份蔬菜、6份水和6份土壤），采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）进行分析。结果表明，82.4–100%的蔬菜样品检出OCP残留，其中卷心菜和根茎类蔬菜（尤其是土豆和甜菜根）的积累量最高。Hechu和Dawara Tino被确定为污染热点区域，在这些位点，δ-六六六（δ-HCH）、艾氏剂、狄氏剂和七氯环氧物（HCE）的危害风险指数（HRI）大于1，表明存在潜在的非致癌健康风险。此外，部分位点的增量终生癌症风险（ILCR）值高达1.5×10-5，处于需进一步评估的潜在关注范围。这些发现凸显了下游Akaki河沿岸因使用受污染河水灌溉而导致的显著食品安全问题，并强调了实施针对性监测和缓解策略的必要性。

论文解读：埃塞俄比亚下游Akaki河水灌溉蔬菜中有机氯农药残留的综合评估与健康风险

一、研究背景与目的

有机氯农药（Organochlorine Pesticides, OCPs）因其环境持久性、生物累积性和长距离迁移能力，已成为全球关注的持久性有机污染物。尽管许多OCPs已被国际公约限制或禁止，但在发展中国家，由于历史使用遗留和监管执行不力，其在水体、土壤及农作物中的残留依然普遍。埃塞俄比亚的农业高度依赖河流灌溉，而流经首都亚的斯亚贝巴的Akaki河接纳了大量工业、生活和农业废水，导致下游灌溉水源面临严重污染风险。然而，针对该流域内蔬菜、灌溉水及土壤中OCPs残留的系统性同步监测及其对人体健康的综合风险评估尚属空白。为此，研究人员开展了此项研究，旨在查明下游Akaki河六个主要灌溉区中多种蔬菜、灌溉水和土壤的OCPs污染水平、空间分布特征，并评估当地居民通过食用蔬菜摄入OCPs所产生的非致癌与致癌健康风险，为制定食品安全监控与风险管理策略提供科学依据。

二、关键技术方法

研究人员采用气相色谱-质谱联用技术对目标化合物进行定性与定量分析。具体而言：

1. 1.
   样品前处理：蔬菜样品采用QuEChERS法提取净化；水样采用改进的液液微萃取法；土壤样品则采用索氏提取结合弗罗里硅土柱净化。
2. 2.
   仪器分析：使用配备HP-5 MS毛细管柱的GC-MS在选择离子监测模式下对16种OCPs进行分析。
3. 3.
   健康风险评估：基于美国环保署和世界卫生组织的模型，计算估计每日摄入量、危害风险指数和增量终生癌症风险。
4. 4.
   统计分析：采用双因素方差分析评估样品类型和采样地点对OCP浓度的影响。

三、研究结果

3.1 方法性能验证

研究人员通过线性度（R2 ≥ 0.99）、检出限（LOD: 0.001–0.054 μg/kg或μg/L）、回收率（65.25–119.35%）和精密度（RSD < 20%）等参数对方法进行了严格验证，确认该方法适用于三种基质中OCPs的准确定量分析。

3.2 蔬菜中OCP残留

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  卷心菜样品：圆白菜、哈贝沙卷心菜和古拉格卷心菜的检出频率分别为93.75%、94.1%和88.2%。污染呈现异质性，Hechu和Dawara Tino位点是污染热点，γ-HCH、p,p'-DDT和HCE等浓度较高。部分样品中α-HCH、γ-HCH、HCE和EDA超过了法典最大残留限量。
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  洋葱、番茄、土豆和甜菜根样品：所有蔬菜均检出OCPs。根茎类蔬菜（土豆、甜菜根）在污染热点位点显示出较高的积累量。α-HCH、γ-HCH、HC和EDA是主要的超标残留物。

3.3 水和土壤中OCP残留

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  水样：所有灌溉水样均检出OCPs，Hechu和Dawara Tino位点浓度最高。
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  土壤样品：土壤中OCPs检出率为100%，同样在Hechu和Dawara Tino位点浓度最高，约75%的超标情况发生在这些热点区域。

3.4 统计分析

双因素方差分析显示，样品类型、采样地点及其交互作用对OCP浓度均有显著影响，证实污染模式同时依赖于作物种类和地理位置。

3.5 健康风险评估

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  非致癌风险：大多数OCP/蔬菜组合的HRI值小于1，但在热点位点，δ-HCH、艾氏剂、狄氏剂和HCE的HRI值大于1，提示存在潜在的非致癌健康风险。
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  致癌风险：部分位点的ILCR值高达1.5×10^-5，处于10^-6至10^-4的潜在关注范围，需进一步评估。

四、讨论与结论

研究人员在讨论中指出，Hechu和Dawara Tino作为污染热点的空间分布模式，与OCPs的环境持久性和疏水性一致，表明受污染的灌溉水和历史残留土壤是蔬菜中OCPs的主要潜在来源。根茎类蔬菜因与土壤直接接触而表现出更高的积累水平。研究结论强调，下游Akaki河流域的蔬菜存在显著的OCP污染问题，尤其是在污染热点地区，长期食用可能对当地居民构成不可忽视的非致癌和致癌健康风险。因此，必须实施针对性的监测计划、加强农药管理法规的执行，并推广安全的农业实践，以保障食品安全和公众健康。