镉，铬和铅的摄取相关健康风险评估Orternalera Sessilis：常用的绿叶蔬菜 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果

摘要

在发展中国家，绿叶蔬菜因其高营养价值、易获得性和低成本而越来越受欢迎。然而，没有研究评估了食用新鲜绿叶蔬菜的健康风险。目前的研究评估了发展中国家一种常见绿叶蔬菜中镉、铬和铅的相关健康风险，其中,sessilis．土壤中Cd、Cr、Pb含量的变化主要表现在根、叶和根区土壤中其中,sessilis从有机和非有机栽培中收获。结果表明，镉、铬、铅在紫花苜蓿根和叶中的含量显著高于紫花苜蓿其中,sessilis超过了世卫组织/粮农组织人类消费的安全限度。生物富集因子、土壤到根的迁移因子、根到叶的迁移因子显示了镉在根和叶中超富集的潜力其中,sessilis．然而，镉、铬和铅的目标危害系数均小于1，表明长期食用镉、铬和铅对健康的危害可以忽略不计其中,sessilis．

1.介绍

其中,sessilis树叶富含蛋白质，因此在许多南亚国家，人们把它们作为新鲜的绿叶蔬菜生吃[1］.这种植物的叶子和根在阿育吠陀医学中被广泛用于治疗眼睛和肠道疾病。在斯里兰卡,其中,sessilis由于其营养价值高且价格低廉，已成为中产阶级家庭日常饮食中越来越受欢迎的绿叶蔬菜。随着消费需求的增加，其中,sessilis由有机和非有机栽培做法栽培。

中北部省是斯里兰卡最大的农业省，有许多有机和非有机种植场所其中,sessilis在商业基础上。尽管是最大的农业省份，但该地区被认为是该国发生不明原因慢性肾病(CKDue)的最高风险地区。自从斯里兰卡在20世纪90年代初首次记录CKDue以来，中北部省的患者数量迅速增加，过去十年中，该国其他地区也记录了一些患者[2］.CKDue是由与农业活动相关的Cd、Cr和Pb水平升高的长期暴露和累积效应引起的[3.］.根据世卫组织的报告，CKDue病因的一个假设是斯里兰卡中北部省种植的蔬菜中存在镉、铬和铅。但世卫组织的研究中唯一分析的“蔬菜”是莲藕[4］.此外，与CKDue相关的唯一重金属是Cd [4］.此外，从CKDue流行地区收获的烟草中Cd浓度显著高于无流行地区。然而，这些研究并没有量化这些高含镉产品的健康风险[5，6］.此外，即使绿叶蔬菜是日常饮食中的基本食物，也没有研究评估从CKDue流行地区收获的绿叶蔬菜中Cd、Cr或Pb的浓度。

因此，本研究的重点是评估斯里兰卡最常食用的绿叶蔬菜的根和食用部分中的Cd、Cr和Pb浓度，其中,sessilis在中北部CKDu流行地区的有机和非有机栽培中收获。

这项研究的目的是评估食用有机和非有机食品的潜在健康风险其中,sessilis在生物浓度因子(BCF)方面，土壤-根系转移因子( )，和根到叶的转运因子( )，针对每种重金属和危险指数（HI）的目标危险商（THQ）。

2.材料和方法

四其中,sessilis非有机位点:(80°46′22.678″E, 8°53′48.032″N)和(80°45′58.693″E, 8°52′42.93″N);有机位点:(80°47′12.361″E, 8°51′34.401″N)和(80°48′56.867″E, 8°53′20.621″N)，面积100 m²它们都被选为斯里兰卡中北部省帕达维亚地区的研究地点。任意两个采样点之间的距离约为10.5±0.2 km。每个栽培点划分为2 × 2 m²插曲。在干旱(2019年4月)和雨季(2019年10月)的每个培养周期结束时，从每个副样地随机采集20株植物及其根区土壤样品。取样的植物和土壤样品被运送到实验室。在实验室里，这些植物用双重蒸馏水清洗，然后分离成叶子和根。根和叶在70°C的烤箱中烘干，直到它们达到恒定的重量。干燥的叶和根样品用机械研磨机研磨成粉末，然后通过0.425 mm目筛筛分。筛过的样品储存在干燥剂中，直到被酸消化。土壤样品在105℃烘干24小时后，用酸洗工业砂浆和杵磨成细粉，通过0.425 mm目筛分离重金属生物交换组分[7］.过筛后的土壤样本亦储存在聚乙烯袋内，并置于干燥剂中，直至经酸消化[7］.

筛粉土壤样品在凯氏热消化系统中用EDTA(乙二胺四乙酸)酸消化。筛过的粉状植物样品用硝酸溶液酸消化_3.凯氏消化系统中的酸。使用原子吸收分光光度计(Analytic jena Model novAA 400p)在石墨炉模式下，按照APHA中描述的步骤对酸消化的样品进行Cd、Cr和Pb分析[8］.所有分析金属的最低检出限为0.02 mg/L。土壤分析使用沙壤土标准物质CRM 023(美国Sigma Aldrich公司)，植物部分分析使用白白菜标准物质BCR 485(美国Sigma Aldrich公司)。每10个样品后进行持续控制验证，以检查可变性在10%以内。

为了确定测定土壤、根和叶提取物中金属含量的方法的准确性，在土壤、根和叶样品中添加已知数量的元素(Cd、Cr和Pb)。通过比较加标样品和未加标样品的浓度，计算每种金属的回收率(%)。

在APHA中描述的程序后，在实验室中分析了在每个采样季节中收集的土壤的导电，pH，阳离子交换能力和有机质物质含量在实验室中分析了实验室[8］.

如Sulaiman等人所述，利用重金属浓度计算Cd、Cr和Pb的生物浓度因子(BCF) [9］. 在哪里C_植物工厂内金属的浓度是多少C_土壤是土壤中金属的浓度。

土壤到根和根到叶的转移因子(和）由Sulaiman等人使用以下公式计算[9］. 在哪里是从根到叶的转运因子，C_叶子金属在树叶中的浓度，和C_根为根中金属的浓度[9］. 在哪里是土壤到根的易位因子C_根根中金属的浓度是多少C_土壤为土壤中金属的浓度[9］.

潜在的健康风险来自重金属消费其中,sessilis是通过使用美国环境保护署所描述的下列公式计算目标危险系数(成人和儿童)来评估的[10，11]：在哪里是曝光频率（考虑156天/年其中,sessilis包含在每周3天的饮食中);为暴露持续时间(77年，相当于斯里兰卡人口的平均寿命);为食物摄取率(美国环保署建议成人和儿童的叶菜平均摄取率分别为每人/天2.2克)[12];C是蔬菜（Mg / kg）的可食用部分中的金属浓度;为口服参考剂量(Pb、Cd、Cr、Ni分别为0.0035、0.001、1.5、0.02 mg/kg/d) [13，14]);是平均体重（成人70公斤，儿童30公斤）[15];和是接触非致癌物的平均时间(X365天/年)。THQ值大于1表示接触可能对人类健康造成明显的不利影响[11］.

研究地点的危险指数(HI)计算为每种金属的个别thq的总和[15］.

数据采用Anderson Darling检验进行正态性检验，非归一化数据进行对数变换。采用方差分析和Tukey两两比较的方法，分析雨季和旱季非有机和有机栽培场地根区土壤理化参数的变化以及根、叶和根区土壤重金属浓度的变化。采用MINITAB 17软件对数据进行分析。

3。结果与讨论

土壤样品中Cd、Cr、Pb的回收率见表1．植物，根和土壤提取物中重金属的百分比回收率高于95％。


	回收率±标准偏差(%)
	Cd	Cr	Pb

土壤中提取	95.6±0.1	95.8±0.1	96.1±0.3
根提取物	96.2±0.2	95.1±0.1	96.1±0.2
叶子提取物	95.4±0.2	95.1±0.2	95.7±0.2

根区土壤理化参数及重金属浓度的空间变异其中,sessilis呈现在表格中2．电导率、阳离子交换容量、Cr、Cd浓度在不同研究地点间存在显著的时空变化2）.与非有机和有机研究部位的干燥季节相比，在雨季记录了显着高的导电性和有机质含量。与两个季节有机位点相比，从非有机遗址中的土壤记录了显着高的阳离子交换能力，Cr和Cd浓度。磷肥料和氨基甲酸酯杀虫剂被认为是污染农业领域的土壤的重金属的主要来源[16，17］.因此，化学肥料和化学害虫管理策略的应用可能影响了非有机遗址中的阳离子交换能力，CD和Cr浓度增加。但是，所有研究部位的PB，CD和Cr浓度低于欧盟（EU）适用于健康农业活动（300mg / kg的欧盟）推荐的临界水平; 180 mg / kg的CR;和6.4 mg /kg for cd）（表2）.有机站点土壤有机质含量显著高于非有机站点(表1)2）.在有机培养位点，通常实践堆肥作为土壤调理剂，以改善土壤质量并保持健康的水分状况，在非有机遗址堆肥中没有实践。因此，堆肥施用可能影响有机栽培中显着高的有机质含量。


	非有机栽培网站		有机栽培网站
	旱季	雨季	旱季	雨季

pH值	6.63±0.08^一个	6.22±0.36^一个	6.57±0.12^一个	6.52±0.09^一个
电导率(μS /厘米)	213.7±22.1^一个	173.05±12.4^b	147.1±19.3^c	206.72±19.4^一个
有机质含量(%)	2.62±0.41^一个	2.46±1.32^一个	3.98±0.33^b	5.36±1.2^c
阳离子交换容量(meq/ 100g)	17.25±1.00^一个	20.50±1.00^一个	13.75±0.50^b	13.00±1.00^b
Pb (mg/kg土壤干重)	5.59±0.62^一个	6.44±0.42^一个	5.17±0.52^一个	5.50±0.37^一个
Cr（mg / kg土壤干重）	27.87±3.78^一个	28.65±4.28^一个	18.67±2.66^b	18.68±3.52^b
Cd (mg/kg土壤干重)	1.00±0.09^一个	1.03±0.00^一个	0.37±0.01^b	0.4±0.00^b

土壤中Cr、Cd和Pb的平均浓度其中,sessilis从非有机和有机栽培中取样，见表3.．根的重金属浓度其中,sessilis变化为Cr > Pb > Cd。根部的重金属浓度其中,sessilis在旱季和雨季，有机和非有机栽培地点的差异不显著。土壤中重金属的浓度其中,sessilis在旱季和雨季，非有机种植场地的土壤含水量均显著高于有机种植场地(表3.）.根与土壤中的金属和养分直接接触，从而从土壤溶液中吸收它们。植物根系对重金属的吸收受土壤pH值和有机质含量的影响。有机栽培场地有机质含量高可能导致植物对重金属的吸收减少，因为有机质可以吸附重金属，从而降低了植物根系对重金属离子的有效吸收[18］.而根中Pb、Cd、Cr的平均浓度其中,sessilis在所有研究地点的含量都高于欧盟(EU)推荐的食用安全限量(0.3 mg/kg)。铅;Cr为2.3 mg/kg;Cd为0.2 mg/kg)(表3.）.


	平均浓度（根）mg / kg干重
	非有机栽培网站		有机栽培网站
金属	旱季	雨季	旱季	雨季

Pb	4.72±0.55^b	4.94±1.54^b	1.53±0.11^一个	1.93±0.42^一个
Cr	17.875±3.29^b	18.86±1.96^b	6.33±1.71^一个	6.86±1.17^一个
Cd	1.98±0.72^b	1.98±0.03^b	0.48±0.01^一个	0.34±0.09^一个

叶中Cr、Cd、Pb的平均浓度其中,sessilis从非有机和有机栽培地点采集的样本见表4．叶片中重金属的浓度其中,sessilisCr > Pb > Cd的变化规律与根系相似。镉、铬在紫花苜蓿叶片中的浓度其中,sessilis旱季和雨季，非有机栽培地的土壤有机质含量均显著高于有机栽培地。叶片中Pb浓度变化不显著其中,sessilis在两种类型的栽培中(表4）.


	平均浓度(叶片)mg/kg干重
	非有机栽培网站		有机栽培网站
	旱季	雨季	旱季	雨季

Pb	2.65±0.69^一个	3.43±0.70^一个	3.20±0.42^一个	3.40±1.15^一个
Cr	10.10±7.52^一个	13.85±0.61^一个	6.70±12.10^b	6.26±0.31^b
Cd	1.87±0.21^一个	2.15±0.26^一个	0.67±0.14^b	0.68±0.07^b

铬是植物许多生物活动所必需的元素，在蛋白质代谢中具有重要作用。然而，高浓度的Cr积累可导致毒性反应[19，20.］.此外，Cd和Pb是非必需元素，即使在极低浓度下也会产生毒性作用[16］.然而，微量镉在植物体内的积累影响营养物质的吸收，阻碍呼吸酶、碳水化合物代谢、光合作用，改变抗氧化代谢，降低作物产量[21］.在本研究中，从非有机和有机种植场地收获的所有叶片中所研究的金属浓度超过了世卫组织/粮农组织推荐的人类消费安全限值(铅0.3 mg/kg;Cr为2.3 mg/kg;和0.2毫克/公斤的镉)，从而对消费者造成潜在的健康风险。

的生物浓缩因子其中,sessilis对于在干燥和雨季的研究地点的CD，CR和PB提供图中1．非有机站点Cd、Cr、Pb生物富集系数旱季分别为1.9、0.4、0.5，雨季分别为2.0、0.5、0.5。有机站点Cd、Cr、Pb生物浓度因子旱季分别为1.8、0.4、0.6，雨季分别为1.7、0.3、0.6(图4)1）.生物浓度因子(BCF)是环境毒理学和风险评估中确定生物体内有毒物质摄入和储存程度的重要指标[22，23］.在植物中，BCF定义为植物部分的金属浓度与土壤中相应的金属浓度之比。BCF用于识别重金属超富集物种[24，25］.如果某一特定金属的BCF大于1，则该植物被认为是该金属的超蓄能器[22］.根据本研究的结果，其中,sessilis可以被认为是Cd的超蓄积者，因为在干旱和雨季，所有地点的Cd的BCF都大于1(图1）.

转运因子(TF)也可以作为评价重金属在植物体内超积累能力的指标。TF评估植物根、茎或叶中积累重金属的能力。［26- - - - - -28］.土壤对根和根对叶的转运因子其中,sessilis图中所示为各研究地点在旱季和雨季Cd、Cr、Pb含量2．土壤对根系的迁移因子其中,sessilis对于CD，Cr和非有机部位的PB分别为1.9,0.6和0.8，分别在干燥季节和1.9,0.6和0.8期间，在雨季分别。土壤对根系的迁移因子其中,sessilis有机站点Cd、Cr、Pb含量在枯季分别为1.8、0.4、0.6，在雨季分别为1.7、0.3、0.6。根据本研究结果，土壤对镉的根系转运系数大于1，说明镉在根中具有超积累潜力其中,sessilis．此外，根到叶的转运因子其中,sessilis非有机站点Cd、Cr、Pb含量在旱季分别为0.9、0.6、0.6，在雨季分别为1.1、0.7、0.7。有机站点中Cd、Cr、Pb的TF在旱季分别为1.4、1.0、2.1，在雨季分别为2.0、0.9、1.8(图1)2）.本研究结果表明，镉在红叶中具有超富集的潜力其中,sessilis．此外，在有机位点，潜在的叶片中的缺陷Pb和Cr其中,sessilis．根到叶的TF > 1也可能表明，除了通过根系吸收外，由于大气沉积在GLV表面的重金属也可能被叶面吸收[29］.

(一)

(b)

表格中给出了每种重金属和危险指数（HI）的目标危险商值（THQ）5．成人和儿童的THQ在有机和非有机位点均为Pb < Cr < Cd(表1)5）.对于成人和儿童群体的非有机和有机培养中，每种重金属的ThQ的THQ小于1。少于1的THQ表明与长期消费相关的卫生危险没有或可忽略不计其中,sessilis．而在非有机栽培场地，成年群体HI为1.2。如果HI高于1，则表明在终生接触的过程中有可能造成不利的非癌症健康影响其中,sessilis使用非有机方法栽培。［30.］.


人口	无机查看				有机查看
人口	THQ-Cd	THQ-Cr	THQ-Pb	嗨	THQ-Cd	THQ-Cr	THQ-Pb	嗨

成年人	0．7	0．4	０．１	1.2	0．3	0．2	０．１	0.6
孩子们	0.35	0．2	0．05	0.6	0．15	０．１	0．05	0．3

重金属投入农业领域主要是由于化肥和杀虫剂的应用。此外，由于连续负载污染物或pH的变化，土壤减少重金属保持能力，可以将重金属释放到地下水中。植物可以通过根吸收机制将重金属吸收到土壤中[31］.重金属在土壤中的动员是pH值、粘粒含量、有机质含量、阳离子交换容量等土壤性质的函数，这使得每种土壤在污染管理方面都是独特的。

植物体内微量元素和重金属的积累和分布因植物种类而异，并受植物遗传和形态特征的影响。此外，介质浓度、金属的生物有效性、离子态、土壤特性(pH、有机质、阳离子交换容量等)、植被期、更年期条件等多种因素也会影响重金属在植物体内的积累和分布。与金属含量相对较低的土壤相比，植物内部对金属的持续吸收和动员可以增加植物组织中的金属含量[32］.这些结果可归因于根吸收机制，以及植物表面上大气金属沉积物的叶面吸收电位[33］.

4.结论

本研究结果表明其中,sessilis具有在叶片中超积累Cd的潜力。然而，根据目标危害系数，长期食用有机或非有机作物对健康的危害可以忽略不计其中,sessilis成人和儿童的数量。因此,其中,sessilis可以被认为是日常食用的一种潜在的安全绿叶蔬菜。然而，定期监测重金属在其中,sessilis是避免这些金属在食物链中过度积聚的关键。

数据可用性

如有要求，我们将提供这些数据。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

这项工作得到了瑞典国际科学基金会I-3-E-6048-1基金的资助。我- 3 - e - 6048 - 1。

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摘要