《RSC Advances》：Trace metal contamination from water and soil to vegetables and associated human health risksOpen Access
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蔬菜是人类重金属暴露增加潜在途径。研究人员采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）估算了甜菜根、洋葱、水稻、菠菜、欧芹、大黄、莳萝、罗勒和萝卜植物不同部位以及灌溉水和相应耕作土壤中的19种痕量金属。欧芹、大黄和罗勒的大多数元素呈现相同分布模式：叶>茎>根。同
蔬菜是人类重金属暴露增加潜在途径。研究人员采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）估算了甜菜根、洋葱、水稻、菠菜、欧芹、大黄、莳萝、罗勒和萝卜植物不同部位以及灌溉水和相应耕作土壤中的19种痕量金属。欧芹、大黄和罗勒的大多数元素呈现相同分布模式：叶>茎>根。同样，洋葱、菠菜和萝卜对大多数金属表现出相似趋势：根>茎>叶。植物中金属的存在比例和土壤-植物转移因子（TF）表明，金属的吸收和迁移受到特定元素和植物区室两者的显著影响，大多数金属表现出较低的转移率，尽管某些金属在特定器官中表现出较高的积累，因为大多数金属的TF小于1。本研究中蔬菜/植物可食用不同器官的危险商（HQ）值揭示了所检测蔬菜/植物中金属区室化的明显差异。As和Cr是所有可食用部分非致癌风险的主要贡献者，超过美国环境保护局（USEPA）既定阈值，其中水稻籽粒中As（成人54，儿童62）和洋葱叶中Cr（成人9.4，儿童10.7）的HQ值最高。所选蔬菜和植物不同部位重金属的危险指数（HI）值，除大黄的茎和叶外，均高于USEPA设定的阈值1，表明对成人和儿童存在潜在健康风险。致癌风险（CR）在植物种类和组织间差异很大。所有分析蔬菜中As、Cr（除甜菜根可食用部分）和Ni（甜菜根皮、心、叶和水稻籽粒）的CR值超过了可能致癌阈值（>1.0 × 10?4）。关于Pb和Cd的发现表明，对成人和儿童而言，大多数水平处于可容忍或可忽略的风险限度内。这意味着存在潜在致癌风险，但伴随一定不确定性。
**痕量金属从水-土壤到蔬菜的迁移及人体健康风险解读**
重金属污染已成为全球性环境问题，通过食物链传递对人类健康构成威胁。蔬菜作为日常饮食的重要组成部分，其可食用部分积累的重金属是人体暴露的主要途径之一。然而，以往研究多局限于单一蔬菜部位或少数几种金属，且缺乏对灌溉水、土壤与植物不同区室的系统整合，限制了对金属迁移机制与暴露风险的全面理解。针对伊拉克埃尔比勒市蔬菜重金属污染数据有限的情况，研究人员开展了本研究。该论文发表于《RSC Advances》。
研究人员利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS，一种多元素同时检测技术）同时测定了甜菜根、洋葱、水稻、菠菜、欧芹、大黄、莳萝、罗勒和萝卜等9种蔬菜/植物不同部位（根、茎、叶、鳞茎、籽粒等）以及对应灌溉水和土壤中的19种痕量金属（Al、Ag、As、Ba、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Mo、Cd、Sb、Tl、Pb）。结合BCR连续提取法评估土壤中金属的植物可利用性，并通过转移因子（TF）、估计每日摄入量（EDI）、危险商（HQ）、危险指数（HI）和致癌风险（CR）等指标量化健康风险。研究为当地食品安全监管提供了基础数据。
样本采集于伊拉克埃尔比勒市南部两个农场，水稻样品采自西北部Akree地区水稻田，每种植物设3个重复。植物和土壤样品经冷冻干燥、研磨过筛后，采用ICP-MS（Agilent 7500）测定金属浓度，以铟（In）和铱（Ir）作内标校正。土壤总金属采用王水消解法，植物样品采用微波消解。土壤中金属形态分析采用改进BCR三步连续提取法，区分酸可提取态、可还原态和可氧化态。利用标准参考物质（GBW10015、NIES、ERM-CC141、BCR701）进行质量控制。
**3.1 分析方法的质量控制**
标准参考物质回收率在83%–108%之间，仪器检出限（LOD）满足痕量分析要求，证明方法准确可靠。
**3.2 灌溉水中重金属浓度**
灌溉水中多数金属浓度较低，符合WHO灌溉水标准；部分元素（如Al、Ag、Cd、Tl、Ti、Zn）在部分样本中低于LOD。由于大黄为自然生长，未采集其灌溉水。
**3.3 土壤中重金属总量测定**
土壤中Al、Fe、Mn、Cr、Ni等含量较高，其中Cr、Fe、Ni、Zn、Cd、Pb高于文献报道值。但高总量并不等于高植物可利用性。
**3.4 不同蔬菜/植物部位的重金属浓度**
不同植物中金属的分布模式不同。欧芹、大黄和罗勒多为叶>茎>根；洋葱、菠菜和萝卜多为根>茎>叶。甜菜根的表皮富集Al、As等，根部富集Se、Cd等，而可食用的根心金属含量相对较低；洋葱鳞茎重金属含量最低，根部富集As、Cd、Zn等；水稻籽粒中多数金属含量最低，但As含量高于文献报道；菠菜叶片富集Al、Ba、Mn等，茎部Cr、Ni较高；莳萝根部富集As、Cd、Sb等，叶片富集Ti、Mn、Fe等；欧芹根部富集大部分金属，茎部Ti、Pb较高；大黄根部富集V、Ti、Cr等；罗勒根部富集全部金属，地上部分相对安全；萝卜不同部位金属分配复杂，根心富集Ag、As、Se等，茎富集Ba、Ti、Cr等。
**3.5 “植物可利用”重金属**
BCR提取结果表明，土壤中金属的可利用部分普遍较低，Mn可利用性最高（约12%–28%），而Al、Fe、Ti等虽可利用部分极低，但在植物组织中浓度较高，提示根系具有预富集能力。与王水提取总量相比，大多数金属的可利用部分占比很小。
**3.6 TF**
土壤-植物转移因子（TF）计算显示，大多数TF小于1，表明金属迁移受限。但洋葱根部Se（TF=9.2）、水稻根部As（TF=2.39）等表现出高转移，说明特定元素和植物组织存在选择性吸收。
**3.7 健康风险评估**
EDI计算显示Fe、Mn、Zn最高。HQ值中，As和Cr为主要非致癌风险贡献者，水稻籽粒As的HQ达54（成人）和62（儿童），洋葱叶Cr的HQ为9.4（成人）和10.7（儿童）。除大黄茎叶外，所有可食部分的HI均大于1，提示成人及儿童存在潜在非致癌风险。CR估算显示，所有蔬菜中As的CR均超过USEPA可接受阈值（1.0×10
?4），Cr和Ni在多数可食部位也超标，而Cd和Pb处于可容忍或可忽略水平。
本研究系统揭示了灌溉水、土壤和蔬菜/植物不同部位中19种痕量金属的分布特征，证实了植物种类和组织类型对金属吸收与迁移的重要影响。虽然土壤中金属总量较高，但植物可利用部分有限，然而水稻和洋葱等特定作物对As和Cr的高积累仍构成不可
