Exposure to lead and cadmium released from ceramics and glassware intended to come into contact with food.
[Exposure to lead and cadmium released from ceramics and glassware intended to come into contact with food.]

ABSTRACT
Background. The dietary intake of harmful elements, particularly lead and cadmium constitutes a health threat and essential measures should be undertaken to reduce consumer exposure. The latest risk assessments by the European Food Safety Authority (EFSA) and Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA) have indicated that the Provisional Tolerable Weekly Intake (PTWI) for lead and cadmium do not ensure health safety and their review had to be undertaken. Migration from ceramics and glassware intended for food contact is an important source of lead and cadmium intake.
Objectives. To study the release of lead and cadmium from ceramics and glassware (including decorated products) intended for food contact that are available on the Polish market and to assess the resulting health risk to the consumer.
Materials and Methods. Ceramics and glassware (mainly decorated) were sampled from the Polish market during 2010- 2012 throughout the country by staff of the Sanitary-Epidemiological Stations in accordance with monitoring procedures and guidelines designed by the National Institute of Public Health-National Institute of Hygiene. Migration of lead and cadmium was measured by incubating the samples with 4% acetic acid for 24 hours at a temperature of 22±2ºC in the dark. Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) was used to measure these elements in food simulant according to a validated and accredited method (PN-EN ISO/IEC 17025).
Results. 1273 samples of ceramics and glass wares were analysed in 2010-2012. Lead and cadmium release were usually found to be below analytical detection limits. Permissible migration limits (as prescribed by the legislation) of these metals were rarely exceeded and were reported mainly in articles imported from outside the EU. Two imported and decorated ceramic flat plates released lead at 0.9 and 11.9 mg/dm2 (limit 0.8 mg/dm2) and 5 imported deep plates gave migration values of 4.7 mg/L, 4.9 mg/L, 5.6 mg/L, 6.1 mg/L, 8.6 mg/L (limit 4.0 mg/L). Lead migrations from ceramic ware rims above the 2.0 mg per product limit (as established in Polish Standard PN-B-13210:1997 [16]) were observed in 4 samples, at 2.1, 3.7, 4.2 and 14.4 mg per product, respectively. Migrations of cadmium from the ceramic samples’ rims were within permissible limits. Majority of high migration results were obtained for decorated rims of glass vessels for beverages. The highest migration from the rim of an imported glass mug was reported at 163.8 mg/product for lead and at 8.96 mg/product for cadmium. Risk assessment indicated that exposures to lead and cadmium released from ceramic wares based on the migration limits set by the EU legislation lead to human intake close to, or exceeding reference doses. For a 20 kg b.w. child the lead BMDL01 value could thus be exceeded by over 30-fold and the cadmium TWI value 4-fold.
Conclusions. Review of EU legislation applicable to lead and cadmium migration limits from ceramics is necessary with an intention to lower such limits. The limits applied to the rims of ceramics and glassware intended for beverages should be included. The release of lead and cadmium at the maximum permissible levels for ceramics may lead to uptakes becoming hazardous to human health. Appropriate measures are thus necessary to reduce sources of exposure. Key words: lead, cadmium, ceramic food contact articles, glass food contact articles, lead migration, cadmium migration, lead exposure, cadmium exposure, food contact articles, risk assessment

STRESZCZENIE
Wprowadzenie. Pobranie pierwiastków szkodliwych dla zdrowia, szczególnie ołowiu i kadmu z żywnością stwarza zagrożenie dla zdrowia i niezbędne jest podejmowanie działań mających na celu obniżenie narażenia konsumentów. Najnowsze oceny ryzyka dokonane przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) i Połączony Komitet Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA) wykazały, że wartości tymczasowego tolerowanego tygodniowego pobrania (PTWI) ołowiu i kadmu nie zapewniały bezpieczeństwa zdrowotnego i doprowadziły do ich weryfikacji. Jednym z istotnych źródeł pobrania ołowiu i kadmu z żywnością jest ich migracja z wyrobów ceramicznych i szklanych przeznaczonych do kontaktu z żywnością.  
Cel. Zbadanie uwalniania ołowiu i kadmu z wyrobów ceramicznych i szklanych w tym dekorowanych przeznaczonych do kontaktu z żywnością dostępnych w obrocie w Polsce oraz ocena ryzyka dla zdrowia konsumenta.
Materiał i metody. Materiał do badań stanowiły wyroby ceramiczne i szklane, głównie dekorowane, pobierane z obrotu handlowego w latach 2010-2012 na terenie całego kraju przez przedstawicieli Stacji Sanitarno-Epidemiologicznych w ra¬mach monitoringu, zgodnie z planem i wytycznymi opracowanymi przez Zakład Bezpieczeństwa Żywności Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego – Państwowego Zakładu Higieny. Migrację ołowiu i kadmu z próbek wyrobów ceramicznych i szklanych przeprowadzano do 4% kwasu octowego przez 24 godziny w temperaturze 22±2ºC (w ciemności). Zawartość ołowiu i kadmu w płynie modelowym po migracji oznaczano metodą płomieniowej atomowej spektrometrii absorpcyjnej (FAAS), zwalidowaną i akredytowaną zgodnie z PN-EN ISO/IEC 17025.
Wyniki. W latach 2010-2012 zbadano 1273 próbki wyrobów ceramicznych i szklanych. Uwalnianie ołowiu i kadmu z naczyń ceramicznych i szklanych było przeważnie poniżej granic wykrywalności stosowanych metod analitycznych. Przekroczenia limitów migracji tych metali z naczyń ceramicznych określonych w ustawodawstwie stwierdzano rzadko, głównie z wyrobów z importu (spoza UE). Z 2 naczyń ceramicznych płaskich zdobionych (z importu) ilości uwalnianego ołowiu wynosiły 0,9 mg/dm2 i 11,9 mg/dm2 (limit 0,8 mg/dm2). Z 5 naczyń ceramicznych głębokich (z importu) migracja ołowiu powyżej limitu (4,0 mg/L) wynosiła: 4,7 mg/L; 4,9 mg/L; 5,6 mg/L; 6,1 mg/L; 8,6 mg/L. Migrację ołowiu z obrzeży naczyń ceramicznych w ilościach przekraczających limit (2,0 mg/wyrób), podany w polskiej normie PN-B-13210:1997 [16], stwierdzono z 4 wyrobów i wynosiła ona: 2,1 mg/wyrób 3,7 mg/wyrób, 4,2 mg/wyrób, 14,4 mg/wyrób. Nie stwierdzono migracji kadmu z obrzeży badanych naczyń ceramicznych w ilości przekraczającej limit. Największą migrację ołowiu wynoszącą 163,8 mg/wyrób i kadmu 8,96 mg/wyrób stwierdzono z obrzeża kubka szklanego, z importu. Ocena naraże¬nia na ołów i kadm wykazała, że uwalnianie ołowiu i kadmu na poziomie najwyższych dopuszczalnych ilości, podanych w przepisach UE, prowadzi do pobrania tych metali bliskiego bądź przekraczającego dawki referencyjne. W przypadku dziecka o masie ciała 20 kg przekroczenie dawki BMDL01 dla ołowiu może być ponad 30-krotne, a przekroczenie TWI dla kadmu ponad 4-krotne.
Wnioski. Konieczne jest obniżenie obowiązujących w UE limitów migracji ołowiu i kadmu z naczyń ceramicznych oraz wprowadzenie limitów dla obrzeży naczyń ceramicznych przeznaczonych do napojów, a także dla wyrobów szklanych. Uwalnianie ołowiu i kadmu na poziomie najwyższych dopuszczalnych ilości zgodnych z aktualnymi przepisami dla wy¬robów ceramicznych może prowadzić do pobrania tych metali zagrażającego zdrowiu. Niezbędne jest podjęcie działań eliminujących źródła zagrożenia.