食盐中潜在有毒元素(PTEs)的浓度：一项全球系统综述、荟萃分析与概率性人类健康风险评估

《Journal of Food Protection》：The concentration of potentially toxic elements (PTEs) in salt: A global systematic review, meta-analysis and probabilistic human risk assessment

　　

食盐是一种食品添加剂，除必需矿物质外，还可能携带潜在有毒元素(PTEs)，包括重金属。本研究系统评估了全球范围内收集的食盐样品中的重金属水平。通过检索国际数据库，识别了2000年至2024年间发表的研究。研究人员利用蒙特卡洛模拟模型(MCS)计算危害商数(THQ)和癌症风险(CR)，进而估算了相关的人类健康风险。分析显示，镍(Ni)浓度最高，为974 μg/kg，其次为砷(As)297 μg/kg、汞(Hg)123 μg/kg、铅(Pb)81.5 μg/kg和镉(Cd)75.9 μg/kg。食盐中微量元素最高浓度出现在约旦(As=13,000 μg/kg, Ni=20,000 μg/kg)、坦桑尼亚(Cd=5,620 μg/kg, Pb=3,540 μg/kg)和巴基斯坦(Hg=7,650 μg/kg)。此外，海盐中PTEs浓度高于岩盐。巴基斯坦食盐对成人和儿童均造成严重的汞(Hg)非致癌风险，其目标危害商数(THQ)值远超安全阈值1。对于砷(As)，在约旦、巴基斯坦和马来西亚，成人和儿童均存在显著的非致癌风险(THQ > 1)。在巴基斯坦和约旦，两个人群的砷(As)致癌风险均超过可接受标准(CR > 1x10^-4)。这些发现强调需要立即采取政策干预，包括修订国家食盐中重金属允许限量、实施先进的食盐纯化方法，并在整个供应链中建立持续监测系统。

**引言**
食盐是全球最常见食品添加剂，用于增咸、延长保质期、改善加工食品质地、赋予色泽和香气，以及增强烘焙面筋强度。2021年全球日均钠摄入量为4278 mg/天（相当于11 g/天食盐）。高盐摄入可导致高血压等严重健康问题。食盐是钠(Na)和氯(Cl)的主要来源，对代谢功能至关重要。食盐通常分为精制盐和非精制盐，非精制盐主要消费于发展中国家。食盐来源包括海水或湖泊卤水蒸发、矿盐、岩盐或地下水。环境中的潜在有毒元素(PTEs)污染可对消费者造成严重健康问题。PTEs包括微量元素和重金属，可来自食盐开采、加工、包装和运输各阶段。人类活动如工业废水排放、不当农业实践及化肥杀虫剂使用会导致PTEs进入海水并最终进入海盐。重金属可分为必需和非必需组；非必需元素如汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)和砷(As)即使在低浓度下也有害，可导致神经毒性、肾毒性、致畸性和胎儿毒性。有毒金属可在体内积累，引起严重健康问题。例如，Pb可导致中枢神经系统损伤，尤其对儿童认知缺陷和发育迟缓有害；Cd被国际癌症研究机构(IARC)列为1类致癌物，与多种器官癌症相关；Hg严重损害神经系统、肾脏和大脑；As的无机形式具有高毒性和致癌性。识别和定量食盐中PTEs需要灵敏分析方法，如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)。监管机构如WHO和食品法典委员会规定了食品级食盐中特定有毒元素的最大允许限量(MPLs)。本研究的主要目标是确定全球消费食盐中Pb、Cd、Hg、As和镍(Ni)的浓度，并评估相关健康风险，包括非致癌风险（使用目标危害商数THQ）和致癌风险(CR)。

**材料与方法**
本研究遵循PRISMA 2020指南进行系统综述，在Web of Science、Scopus、PubMed/MEDLINE和ScienceDirect四个数据库中检索2000年1月1日至2024年9月20日发表的相关研究。采用关键组合与布尔运算符，检索词包括“潜在有毒元素”、“重金属”、“有毒元素”、“微量元素”、“类金属”与“盐”、“氯化钠”、“海盐”、“食用盐”配对。使用EndNote X8去重后经人工验证。由两位作者独立进行标题/摘要筛选和全文审查，纳入标准为：英文全文、测量盐中PTEs、使用可靠检测方法、提供平均浓度和标准差。排除书籍、章节、论文、综述、信函、社论和会议论文。提取国家、盐类型（湖盐、精制盐、非精制盐、岩盐、海盐）及PTEs浓度统计信息。采用随机效应模型进行PTEs浓度的荟萃分析，使用Stata 14.0计算合并效应量。人类健康风险评估通过计算慢性每日摄入量(CDI)进行，公式为CDI = C×IR×ED×EF/(BW×AT)，其中C为PTEs浓度(μg/kg)，IR为摄入速率(g/d)，ED为暴露时间（儿童6年，成人70年），EF为暴露频率(365 d/y)，BW为体重（儿童20 kg，成人70 kg），AT为平均寿命（非致癌风险：儿童2190天，成人25550天；致癌风险均为25550天）。As、Ni、Hg、Cd的口服参考剂量(RfD)分别为0.0003、0.11、0.0001、0.001 mg/kg-d，Pb的每日可耐受摄入量(TDI)为0.0036 mg/kg-d。非致癌风险通过THQ = CDI/RfD或TDI计算，致癌风险CR = CDI×CSF，其中As的癌症斜率因子(CSF)为1.5 (mg/kg-d)^-1。使用蒙特卡洛模拟(MCS)模型进行5000次重复以识别不确定性。

**结果与讨论**
共纳入55篇论文。根据整体合并浓度，PTEs排序为：Ni (9.74×10² μg/kg) > As (2.97×10² μg/kg) > Hg (1.23×10² μg/kg) > Pb (8.15×10¹ μg/kg) > Cd (7.59×10¹ μg/kg)。Ni和As浓度较高，与许多研究一致。例如，Di Salvo等(2023)报道波斯蓝盐和烟熏盐中Ni浓度高；伊朗乌尔米亚湖盐中Ni浓度预测高于其他PTEs，可能因土壤中Ni丰富。巴基斯坦Chan等也识别Ni和As为优先金属。Ni是地球第五丰富元素；冶金精炼、燃煤、柴油燃料油生产及污水处理是主要污染源。As是盐中第二丰富金属，与采矿、工业活动和农业实践（如杀虫剂使用）相关。As被IARC列为1类致癌物。Cd浓度低于其他PTEs，主要因地壳自然含镉量低，且盐度降低Cd生物有效性。**盐中PTEs浓度**：**盐中As浓度**——As合并浓度最高的五个国家：约旦、巴基斯坦、马来西亚、尼日利亚、伊朗。高浓度与采矿、工业和农业实践相关。**盐中Cd浓度**——最高五个国家：坦桑尼亚、印度、巴基斯坦、赞比亚、伊朗。主要来源为人类活动如磷肥使用、废水及污泥。**盐中Hg浓度**——最高五个国家：巴基斯坦、喜马拉雅地区、伊朗、塞浦路斯、斯里兰卡。Hg在河口沉积物中经甲基化微生物转化为甲基汞(MeHg)，具神经毒性且易生物累积。**盐中Ni浓度**——最高五个国家：约旦、马来西亚、巴基斯坦、伊朗、尼日利亚。石油相关活动导致Ni进入盐源。**盐中Pb浓度**——最高五个国家：坦桑尼亚、巴基斯坦、伊朗、意大利、希腊。Pb污染主要来自采矿、金属冶炼、石化制造、化肥使用及 dredging。海盐中PTEs合并浓度高于岩盐。非精制盐中PTEs合并浓度（除Ni外）高于精制盐。**盐生产、加工和消费模式的区域差异**——气候、地理、文化和历史传统影响区域差异。中国和日本盐摄入量高；中国日均食盐消费约17.7克。**人类健康风险评估**：**Hg的非致癌风险**——巴基斯坦成人和儿童THQ值远高于安全阈值1，分别达3.24和1.13×10¹。其他国家的THQ值均很低。**Pb的非致癌风险**——所有国家成人和儿童THQ值均远低于1。**Ni的非致癌风险**——所有国家THQ值极低，成人和儿童均远低于1。**Cd的非致癌风险**——印度儿童THQ最高为5.98×10^-1，仍低于1。**As的非致癌风险**——约旦、巴基斯坦和马来西亚成人和儿童THQ值超过1，表明存在显著非致癌风险。**As的致癌风险(CR)**——巴基斯坦和约旦的成人和儿童CR值超过1×10^-4标准，表明存在显著致癌风险。其他国家的CR值均在可接受范围内。发展中国家的食盐中重金属暴露风险更高，应加强监测和安全提取纯化方法。

**结论**
本研究发现各种食盐特别是海盐和非精制盐中存在显著PTEs，且Ni和As浓度高于其他金属。非洲和亚洲国家食盐污染严重，需采取预防措施。巴基斯坦Hg非致癌风险和As致癌风险对所有人群均严重超标；约旦和马来西亚也存在As非致癌风险。这些发现要求立即采取监管行动和进一步调查。政策制定者应优先对食盐精炼行业中的As和Ni浓度进行严格监测，进行地理调查确定适宜的盐提取位置，改进纯化方法，并持续更新实践以控制污染。