揭示大都市(孟加拉国达卡)街头贩卖食品中潜在的有毒金属(类金属):关于来源、污染状况及概率风险模型的研究

《Food Control》:Unveiling Potential Toxic Metal(loid)s in Popular Street-Vended Food from a Mega City (Dhaka, Bangladesh): Insights into Sources, Pollution Status, and Probabilistic Risk Modeling,

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Food Control 6.3

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  街头食品重金属污染及健康风险评估:达卡市fuchka与tamarind水样本分析发现铅、铝、锌等13种重金属普遍超标,儿童暴露风险最高,非致癌风险主要来自锰和铅。

  
Fizanaz Kabir|Amit Hasan Anik|Farhan Ishrak Tahmid|Md.Nur E. Alam|Mahbub Alam
孟加拉国专业大学(BUP)环境科学系,达卡-1216,孟加拉国

摘要

本研究首次采用配对食物-水框架结合概率健康风险评估方法,对多种有毒金属(PTMs)的浓度进行了全面评估,从而弥补了以往单一矩阵和确定性研究的局限性,并特别关注了儿童群体。从孟加拉国达卡的42个地点收集了84个样本,使用电感耦合等离子体-光发射光谱法分析了其中的13种元素(铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)、镍(Ni)、锌(Zn)、铜(Cu)、锑(Sb)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、铝(Al)和汞(Hg)。在fuchka壳和罗望子水中,多种金属的浓度超过了允许阈值:fuchka壳中铅的最高超标值为30.4–2228.86 μg/kg、铝为3145.25–26466.57 μg/kg、锌为3358.7–31048.80 μg/kg;而在罗望子水中,铝为0.01–18762.66 μg/L、铁为966.79–42499.78 μg/L、锰为99.95–7096.55 μg/L、镉为1.17–33.7 μg/L。23.8%的样本中重金属指数(HMI)超过安全水平,59.5%的样本中重金属污染指数(HPI)超过安全标准,超过95%的罗望子水受到严重污染。通过受体模型、主成分分析(PCA)和正矩阵分解(PMF)对污染源进行了分析,结果显示主要污染源为地质来源和道路灰尘(铁、铝、锰),镍和铬来自矿物和器具相关活动,铜、锌和铝则通过器具渗入水中,此外还有铅、锑和砷的贡献。健康风险分析表明儿童群体最为脆弱,蒙特卡洛模拟(MCS)证实主要风险来自锰和铅。铅、铬、镍和镉的终生癌症风险增量(ILCR)超过了1×10^-4,这凸显了公共卫生的紧迫性。

引言

街头食品摊贩在支持发展中国家城市和半城市人口的经济、社会和营养需求方面发挥着重要作用(Alimi, 2016)。这些摊贩提供的食物价格实惠、易于获取且符合文化习惯,成为城市贫困人口的主要饮食选择(Haque et al., 2023)。通过低价提供即食食品,他们显著促进了城市食品安全,尤其是在低收入社区(Chavez et al., 2025; Sharma, 2016; Riet et al., 2001)。研究表明,街头食品占成年人每日能量摄入的13%至50%,儿童为13%至40%,在正规零售渠道昂贵或难以获取的情况下,街头食品在满足热量需求方面起着重要作用(Steyn et al., 2013)。在孟加拉国,调查和观察研究表明,由于口感、便利性和价格等原因,各社会经济群体都会消费街头食品,特别是在交通要道、市场和教育机构附近,使得街头食品成为学生、工人和通勤者的日常选择(Islam et al., 2023; Islam et al., 2018)。
尽管如此,由于基础设施不足、卫生条件差以及快速城市化带来的压力,街头食品经常与严重的食品安全问题相关(Negassa et al., 2023; Abid et al., 2022; Samapundo et al., 2016; Aluko et al., 2014)。食品的制备和销售大多依赖手工操作,摊贩通常位于卡车码头和繁忙道路旁(Huynh-Van et al., 2022)。研究显示,68%的摊贩位于人行道,30%靠近开放式排水系统,18%靠近污水管线,这增加了污染风险(Khairuzzaman et al., 2014)。鉴于孟加拉国每年约有3000万人遭受食源性疾病,迫切需要实际的食品安全培训和改善基础设施,而不仅仅是依赖监管执法(Ahmed & Kamruzzaman, 2025)。
除了微生物危害外,街头食品还越来越多地受到化学污染物的影响,因为这些食品常常受到持久性环境污染物的污染,尤其是铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)和铜(Cu)(Tran et al., 2024; Begum et al., 2023; Letuka et al., 2023; Bamuwamye et al., 2015)。污染可能源于使用受污染的原材料、运输和制备过程中的不当处理以及烹饪、包装和储存中的不卫生操作(Mortazavighahi & Rashidi, 2024)。在交通繁忙和工业区等人类活动密集的地区,风险更高,而重新悬浮的街道和道路灰尘会成为铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)和铅(Pb)的二次污染源(Khan et al., 2023)。这些金属一旦进入空气,可能会沉积在食物表面和器具上,或污染用于烹饪和清洗的水源,这些水源可能来自农业活动、城市垃圾、受污染的地下水或腐蚀的管道(Mititelu et al., 2025; Witkowska et al., 2021)。
虽然孟加拉国和其他低收入国家的食品安全传统上主要关注微生物危害,但这种关注导致了对非正式食品系统中化学污染的关注相对较少。监管检查和监督框架主要侧重于卫生和疫情相关风险,而对街头食品中潜在有毒金属(PTMs)的常规监测仍不充分。这种不平衡很关键,因为金属无法通过烹饪完全消除,并且会通过反复摄入积累,从而带来长期健康风险(Briffa et al., 2020)。因此,同时解决化学污染和微生物安全问题对于全面了解街头食品安全至关重要。
来自非洲和亚洲的研究一致强调了这一问题的严重性,报告显示多种街头食品中铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、锑(Sb)、锰(Mn)和铝(Al)的浓度超过了健康标准(Ekhator et al., 2017; 表3),乌干达坎帕拉的烤肉中检测到了铅、砷(As)、镉(Cd)和铬(Cr)(Bamuwamye et al., 2015),最近的印度研究结合了发生数据和风险指标,表明非正式食品环境中同时存在化学危害和微生物危害(Kaushik et al., 2023; 表3)。然而,在孟加拉国,大多数关于街头食品安全的研究和法规仍侧重于微生物污染,例如fuchka中的肠道细菌,而对化学污染的关注较少(Hasan et al., 2021)。尽管如此,在孟加拉国,尤其是达卡,环境污染通过食物创造了多种金属暴露途径。该市的空气质量在全球范围内属于最差的之一(Dhaka Tribune, 2025),砖窑、车辆和小型工业排放的颗粒物富含铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)和锰(Mn),这些颗粒物容易沉积在道路边的食物上(Ahmed et al., 2024; Maring et al., 2023; Ismail et al., 2020)。道路灰尘进一步加剧了这一负担;例如,达卡的一项研究在道路灰尘中检测到了铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、铅(Pb)、镍(Ni)和铬(Cr)和镉(Cd),主要归因于车辆排放和工业活动(Choudhury et al., 2025)。此外,许多摊贩使用未经过滤的水、自来水或地下水准备食物(Devi & Kristopo, 2024; Khan et al., 2018)。例如,达卡市的一项研究检测到地下水中锰(Mn)、铝(Al)和铜(Cu)的浓度升高,多个样本超过了世界卫生组织的限值,健康风险指数显示儿童群体更为脆弱(Tajwar et al., 2025)。达卡的自来水中也含有高水平的铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)和铅(Pb)和镉(Cd),这些物质不仅用于烹饪,还用于清洗原材料和器具,进一步增加了污染风险(Farhana et al., 2020)。此外,使用低质量的器具和容器也会增加污染风险,因为研究表明铝(Al)、钢(Steel)和铜(Cu)制厨具在制备和储存过程中会释放这些金属(Sultan et al., 2023; Habimaana et al., 2022)。鉴于有大量证据表明这些金属通过受污染的水、不合格的器具和环境沉积进入食物,而对孟加拉国街头食品中化学污染的忽视尤其令人担忧,因为即使低剂量也会产生毒性效应,长期摄入会带来严重的健康风险(Jomova et al., 2024)。
因此,在像达卡这样快速城市化的城市中,解决非正式食品环境中的化学危害至关重要,因为街头食品被青少年和低收入群体广泛消费(Islam et al., 2018);学龄儿童由于在学校附近频繁食用街头食品而特别脆弱(Barua et al., 2024)。为了保障街头食品的安全性,需要改进安全措施和基本服务,如清洁的水和卫生设施,而不是采取限制性的政策(Alimi, 2016)。尽管已有研究报道亚洲和非洲国家的街头食品中含有多种金属(表3),但这些研究大多基于单一食物样本和确定性暴露假设。本研究通过采用配对食物-水设计(fuchka壳和配套的罗望子水)并应用概率健康风险评估方法,特别关注儿童这一最脆弱的消费群体,从而推动了相关研究的发展。本研究的目标包括:(1)确定fuchka壳和罗望子水样本中选定的多种有毒金属(Pb、Cd、Cr、As、Ni、Zn、Cu、Sb、Fe、Mn、Co、Al、Hg)的丰度和分布;(2)使用选定的污染指数评估所研究街头食品的污染状况;(3)通过多变量分析和受体模型识别这些金属的潜在来源;(4)评估与这些金属相关的非致癌和致癌健康风险。

研究区域

达卡是孟加拉国的首都,是世界上增长最快的特大城市之一,以其人口密集、快速城市化和环境压力(如空气污染、灰尘污染、交通拥堵、车辆排放和地表水污染)为特征(Preonty et al., 2025; Choudhury et al., 2025; Sakib et al., 2025; Ahmed et al., 2024; Rahaman et al., 2023)。在达卡北部和南部城区共选择了42个采样点。

街头食品成分中的元素丰度和变异性

表1和表2展示了fuchka壳和罗望子水中多种有毒金属的浓度。表3提供了不同地区街头食品中这些金属浓度的比较概览。铁(Fe)是最主要的元素,在fuchka中的平均浓度为216,250.91 μg/kg,在罗望子水中的平均浓度为7,829.32 μg/L。然而,在fuchka中,铁的浓度最高达到了6,598,963.86 μg/kg,超过了联合国粮农组织/世界卫生组织推荐的73,000 μg/kg的安全限值。

研究的局限性

尽管本研究提供了关于有毒金属污染和相关健康风险的可靠见解,但其优势在于应用了概率风险评估框架、特定食物矩阵的暴露评估以及对多样化摊贩样本的分析。蒙特卡洛模拟(MCS)通过明确考虑参数变异性,进一步增强了暴露和风险估计的可靠性。

结论

本研究评估了从达卡市42个地点收集的fuchka壳和罗望子水中的多种有毒金属污染、污染状况、来源及其相关健康风险。共量化了13种有毒金属,其中铁(Fe)、铝(Al)和铅(Pb)的浓度频繁超过国际安全限值。铝在54.8%的fuchka样本和97.6%的罗望子水样本中超过了允许水平,锰(Mn)和镉(Cd)也普遍超标。污染指数(HMI、HPI和Nemerow指数)表明...

作者贡献声明

Farhan Ishrak Tahmid:可视化、方法论。Md. Nur E Alam:撰写——审稿与编辑、方法论。Fizanaz Kabir:撰写——初稿、可视化、调查、概念化。Amit Hasan Anik:撰写——审稿与编辑、监督、方法论、概念化。Mahbub Alam:撰写——审稿与编辑

未引用的参考文献

Abtahi et al., 2017; Adedeji et al., 2019; Adewumi and Ogundele, 2023; Adamiec et al., 2016; Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2001; Al-Saleh et al., 2020; Alani et al., 2023; Aly et al., 2013; Amegah and Jaakkola, 2014; Ansari, 2023; Balali-Mood et al., 2021; Baneh et al., 2024; Bangladesh Food Safety Authority, 2023; Barzegar et al., 2019; Batool et al., 2023; Begum and Hopke, 2018; Bharat et al., 2024; Bhuiyan et al., 2014; Bortey-Sam et al., 2015; Bureau

参与同意

不适用

利益冲突/竞争利益

作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

数据和材料的可用性

不可用

伦理批准

不适用

出版同意

不适用

资金

未收到外部资金。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢所有为完成本文做出贡献的个人和机构。
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