南京医科大学丁震研究员Sci. Adv.|中国大米镉含量标准的健康风险
2月20日,南京医科大学丁震研究员和李小婷副教授(共同通讯)在Science Advances发表了题为“Assessing the health risks of rice cadmium content standards in China”的研究论文,评估了中国大米镉含量标准的健康风险,并以江苏省为研究对象推导了适配我国人群的膳食镉参考值。重金属污染已成为全球性的重大环境问题,通过土壤污染导致全球约1260万人死亡。镉是一种普遍存在的环境毒物,在人体内的生物半衰期长达10至30年。长期镉暴露可导致多系统损伤、损害胚胎发育并具有致癌性,其中肾脏作为其主要靶器官受到特别显著的毒性影响。国际癌症研究机构已将镉列为1类致癌物,世界卫生组织也将其列为重点食品污染物。尽管各国已广泛实施干预措施以应对镉相关的健康风险,但由于持续的工业活动,全球镉污染形势依然严峻。随着对镉暴露水平和毒性机制认识的深入,现行镉限量标准在保护公众健康方面的充分性亟待系统评估。本研究针对江苏省开展了全方位调研,共采集空气、土壤、大米等环境样本 2313 份,同时收集 626 名当地居民的血、尿生物样本,结合基准剂量法(BMD)和生理药代动力学模型(PBPK),从外环境暴露到人体内暴露,系统评估了大米镉摄入的健康风险,得出一系列关键结论:一、环境镉暴露:土壤是大米镉主来源,pH 越低富集越明显
江苏省农田土壤和大米的镉均值虽低于国家现行安全标准,但土壤镉含量与大米镉含量存在显著正相关:土壤 pH≤5.5 时,土壤镉每增加 1%,大米镉就显著上升 1.60%,pH5.5~6.5 时也存在明显正相关。水稻不同部位对镉的富集能力差异极大,根、茎的镉平均浓度远高于籽粒,土壤 - 水稻根的镉生物富集系数超 1 的样本占比达 72.5%,证实土壤是大米镉的主要来源。而大气 PM2.5 结合镉虽有季节波动,但与大米镉含量无相关性,并非当地大米镉污染的主要因素。
二、健康风险:超 90% 大米样本存风险,儿童致癌风险最突出
大米镉摄入的健康风险远超出表面的 “达标” 范畴:
肾病风险显著:39.04% 的大米样本,其镉摄入水平超过了与慢性肾病相关的基准剂量下限 5% 分位(BMDL5)阈值,意味着长期食用这些大米,会使部分人群面临肾病发病风险;
非致癌风险全覆盖:超 90% 的大米样本对不同年龄段人群均造成非致癌健康风险(危害商数 HQ≥1),其中儿童、青少年、成人的超标比例分别达 99.04%、98.85%、93.08%;
儿童致癌风险最高:儿童成为镉暴露的最易感人群,54.81% 的样本使儿童终生致癌风险增量(ILCR)超干预阈值,远高于青少年(28.46%)和成人(9.23%)。
三、人群内暴露:近半数人尿镉超标,女性更敏感
对 626 名居民的检测发现,48.40% 的参与者尿镉、20.61% 的参与者血镉超过了与慢性肾病相关的 BMDL5 阈值,且血、尿镉水平均随年龄增长呈显著上升趋势,说明镉在人体内的蓄积效应明显。同时,性别差异也十分突出:女性胃肠道对镉的吸收效率更高,在更低的膳食镉摄入剂量下,就能达到与男性相当的体内镉暴露水平,对镉毒性更敏感。
四、核心结论:现行国标保护不足,儿童安全阈值极低
研究团队首次推导了适配我国人群的膳食镉参考值:成人 0.149μg/kg 体重 / 天,儿童仅 0.018μg/kg 体重 / 天,对应的大米镉最低安全浓度分别为0.017mg/kg(成人)、0.0006mg/kg(儿童),远低于我国现行的 0.2mg/kg 限值,直接证实现行标准无法充分保护公众健康,对儿童的保护缺口尤为巨大。
值得注意的是,此次研究也指出了自身局限性,如横断面研究缺乏肾脏损伤直接指标、未考虑水稻品种的基因差异、缺乏个体大米食用量精准数据等,后续还需开展更深入的追踪研究。
研究启示:修订标准 + 源头管控,守护主食安全
该研究为我国修订大米镉含量国家标准提供了关键的科学依据和数据支撑,也为镉污染的防控指明了方向:
制定更严格的分人群标准:建议结合我国人群的镉代谢特征、年龄和性别差异,制定更严苛的大米镉安全阈值,重点强化对儿童等易感人群的保护;
从源头管控土壤镉污染:针对酸性土壤等镉高富集区域,采取生物修复、土壤改良等手段降低农田土壤镉含量,切断大米镉污染的主要来源;
加强高危区域监测:对水稻主产区开展土壤和大米镉含量的常态化监测,同时建立人群体内镉暴露的监测体系,及时预警健康风险。
大米安全关乎全民健康,此次研究让我们看到了主食镉污染背后隐藏的公共健康风险,也为食品安全标准的科学化、精准化修订敲响了警钟。唯有从标准制定到源头防控的全链条发力,才能真正守护好国人的 “饭碗安全”。
来源:新污染物监测与分析
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