食用菌培養料中重金屬的含量分析

2011-12-31 00:00:00王曉莉,李存雄,吳迪,楊江江,廖洪凱

湖北農業科學 2011年12期

摘要：為使食用菌栽培科學化和綠色化，測定了黔西北食用菌培養料重金屬含量，并利用ＳＰＳＳ軟件對數據進行相關性分析和主成分分析。結果表明，培養料中重金屬含量差異較大，變異系數在１２．９％～７３．７％之間，Ｐｂ和Ｃｄ的相關系數為０．９４７，呈顯著性相關。說明Ｐｂ和Ｃｄ這兩種元素可能存在相同的來源或復合污染，推測培養料重金屬的污染可能主要受外源因素影響。

關鍵詞：食用菌；培養料；重金屬

中圖分類號：Ｏ６５７．３１文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）12－2541-03

ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｉｎｔｈｅＣｕｌｔｕｒｅＭｅｄｉｕｍｏｆＥｄｉｂｌｅＦｕｎｇｕｓ

ＷＡＮＧＸｉａｏ－ｌｉ，ＬＩＣｕｎ－ｘｉｏｎｇ，ＷＵＤｉ，ＹＡＮＧＪｉａｎｇ－ｊｉａｎｇ，ＬＩＡＯＨｏｎｇ－ｋａｉ

（ＫｅｙｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｏｕｎｔａｉｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍａｎｄＥｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： TｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍｏｆｅｄｉｂｌｅｆｕｎｇｕｓｉｎＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＧｕｉｚｈｏｕｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｇｒｅｅｎｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｅｄｉｂｌｅｆｕｎｇｕｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｙＳＰＳＳｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄ，ａｎｄｉｔｓｖａｒｉａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ１２．９％ｔｏ７３．７％．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓ０．９４７ｗｈｉｃｈｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｏｆＰｂ to Ｃｄ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｎｇｓｏｕｒｃｅｏｆＰｂａｎｄＣｄｍｉｇｈｔｂｅ the ｓａｍｅｏｎｅｏｒｓｅｐａｒａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｍｅａｎｔｔｈａｔｔｈｉｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍｍｉｇｈｔｂｅｆｒｏｍｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌｆａｃｔｏｒｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｄｉｂｌｅｆｕｎｇｕｓ；ｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ

食用菌是一種可供人類食用的大型真菌。菌絲能從腐竹、腐木、竹根、竹鞭及腐殖質土中吸收所需碳、氮和無機鹽等營養。人工栽培使用的培養料包括竹類、段木、甘蔗渣、木屑等，培養方式包括：箱栽、床栽和露天竹林地等［１－３］。目前，重金屬污染已成為影響生態系統的重要污染物，而農作物對重金屬具有富集作用，進而通過食物鏈進入人體，危害人體健康。重金屬的積累及其對農產品安全性的影響備受關注［４］。雖然當前許多研究都是集中于評價食用菌本身的安全性，往往忽略了食用菌培養料中可能存在的潛在問題。本文通過研究食用菌培養料的重金屬含量，探討培養料中重金屬殘留的相關性，為保障人類健康和改善生態環境提供科學依據。

１材料與方法

１．１樣品采集

本樣品來自黔西北食用菌培養料，包括木材，竹和松葉。共取７個樣品。樣品經烘干，除雜和粉碎后，保存在密封塑料袋中，備用。

１．２儀器與試劑

ＡＡ８００原子吸收光譜儀（美國ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司）；ＡＦ－６４０原子熒光光譜儀（北京瑞利分析儀器公司）；ＦＷ－１００型粉碎機（天津市華鑫儀器廠）；鹽酸、硝酸與高氯酸為優級純，其余試劑皆為分析純。

１．３分析方法

根據我國《食用菌衛生標準》（ＧＢ７０９６－２００３）對重金屬殘留的限量種類，確定Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｈｇ和Ａｓ五種重金屬的總量為本文研究的對象。培養料采用混酸消解。Ｐｂ和Ｃｄ采用石墨爐原子吸收光譜法測定［５，６］，Ｃｕ采用火焰原子吸收光譜法測定［７］，Ａｓ采用原子熒光光譜法測定，Ｈｇ采用冷原子原子熒光光譜法測定［８］。

２結果與分析

２．１食用菌培養料重金屬含量

利用Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ軟件分析培養料中總汞（Ｈｇ）、總砷（Ａｓ）、總鉛（Ｐｂ）、總鎘（Ｃｄ）和總銅（Ｃu）的平均值，標準差（SD）及變異系數（CV），結果如表１所示，并以箱形圖表示如圖１。

由表１可知，培養料中的重金屬殘留水平差異較大，其變異系數在１２．９％～７３．７％之間。其最大值與最小值相差數倍。就變異系數而言，Ｃｄ的差異最大，Ｃｕ的差異最小。五種重金屬含量大小順序為Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ｃｄ＞Ａｓ＞Ｈｇ。

２．２培養料重金屬間的相關性分析和主成分分析

為了探討培養料重金屬元素間的相互關系，本文利用ＳＰＳＳ統計軟件包［９－１０］，對所有培養料樣品的５種重金屬含量進行了Ｐｅａｒｓｏｎ相關分析，結果列于表２，主成分分析（ＰｒｉｎｃｉｐａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓ，ＰＣＡ）結果分別列于表３和表４。

由表２可知，重金屬含量的相關系數有四個是負相關，分別為Ｐｂ～Ｃｕ，Ｐｂ～Ａｓ，Ｃｄ～Ｃｕ和Ｃｄ～Ａｓ，其余為正相關。Ｐｂ～Ｃｄ的相關系數為０．９４７，呈顯著性相關，其他正相關系數在０．２～０．６之間，相關性一般。說明Ｐｂ和Ｃｄ這兩種元素可能存在相同的來源或復合污染。由于這些元素共存而產生的復合污染比單一重金屬污染的情況更為復雜［１１］，危害也較大，例如：重金屬的復合污染可能對土壤中其他營養元素如Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｆｅ、Ｃａ和Ｍｇ等的化學行為會產生影響，進而影響菌體的正常生理活動。

由表３可知，前２個主成分包含原有所有信息的８４．３９％，即前兩個因子已經基本保留了原來五種重金屬的相關信息，所以確定主成分個數為２個。

由旋轉后的正交因子載荷矩陣結果可知：第一主成分中Ｐｂ～Ｃｄ的載荷指標很高，因子載荷值分別為０．８７２和０．９２９，說明這兩種元素的具有較好的同源性。而Ｃｕ～Ａｓ有明顯的負載荷，表明Ｐｂ～Ｃｄ與Ｃｕ～Ａｓ的相關性較差。這與前面的相關性分析結果一致，即該主成分主要體現了外源污染因素；第二主成分中高載荷的指標有Ｃｕ～Ｈｇ，因子載荷值分別為０．７０１和０．９１１，該主成分主要體現了培養料的自然本底性質。

３小結

１）培養料重金屬含量差異很大，其變異系數在１２．９％～７３．７％之間。就變異系數而言，Ｃｄ的差異最大，Ｃｕ的差異最小。五種重金屬含量平均值高低順序為Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ａｓ＞Ｃｄ＞Ｈｇ。

２）Ｐｂ～Ｃｄ的相關系數為０．９４７，呈顯著性相關，說明Ｐｂ和Ｃｄ這兩種元素可能存在相同的來源或為復合污染。

３）由于污染的復雜性，想要準確地判定污染來源較為困難。本文分析的結果表明，培養料重金屬的污染可能主要為外源污染。

參考文獻：

［１］黃晨陽，張金霞．食用菌重金屬富集研究進展［Ｊ］．中國食用菌，２００4，２３（４）：７－9．

［２］雷敬敷，楊德重．食用菌重金屬含量與土壤培養料重金屬含量的相關性研究［Ｊ］．四川環境，１９９０，９（４）：１９－２8．

［３］連賓，袁生．紅托竹蓀的食品安全分析［Ｊ］．食品科學，２００３，２４（８）：２１２－２１4．

［４］馬光，賀旭峰，胡斌，等．焦作博愛農場與中馬村礦土壤及玉米重金屬污染分析［Ｊ］．農業環境科學學報，２００７，２６（B03）：４３－４６．

［５］ＧＢ５００９．１２－２０１０食品安全國家標準食品中鉛的測定［Ｓ］．

［６］ＧＢ／Ｔ５００９．１５－２００３食品中鎘的測定［Ｓ］

［７］李蘇峰，馬運宏，獨霖，等．火焰原子吸收光譜法測定污泥中銅和鋅［Ｊ］．理化檢驗－化學分冊，２０００，３６（６）：２８２－２８４．