十種稀特蔬菜對硝酸鹽和重金屬元素的富集能力

徐延熙　郭守鵬　徐曉琳　楊艷麗　王文軍

摘要：測定了10種稀特蔬菜食用部位硝酸鹽和5種重金屬元素（Pb、Cd、As、Hg、Cr）的含量，并進(jìn)行了污染和健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。結(jié)果表明，不同稀特蔬菜對硝酸鹽的富集能力存在差異，其中紅莧、綠莧、薄荷、蒲公英、野菊、景天三七和婆羅門參硝酸鹽含量達(dá)重度污染級；稀特蔬菜對重金屬元素富集能力由大到小依次為Pb>Cr>As>Cd>Hg，其中紅莧和綠莧重金屬含量達(dá)輕度污染級，稀特蔬菜的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，食用后不會引起健康風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：稀特蔬菜；硝酸鹽；重金屬；富集能力

中圖分類號：S647+R155文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0076-04

稀特蔬菜是非本土、非本季節(jié)種植以及一些珍稀特有蔬菜的統(tǒng)稱，是一種區(qū)別于大宗蔬菜的習(xí)慣性叫法，主要指從國外或國內(nèi)某些地區(qū)引進(jìn)的名、特、優(yōu)、新蔬菜[1]。稀特蔬菜含豐富礦物質(zhì)元素、維生素、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和氨基酸等營養(yǎng)成分，既可作為餐桌上的美食，同時又具有醫(yī)療保健功能，因此倍受廣大消費(fèi)者青睞[2]。近年來，稀特蔬菜種植業(yè)在濟(jì)南市城郊蔬菜基地和農(nóng)業(yè)科技園區(qū)蓬勃發(fā)展。蔬菜生長過程中易富集土壤中的硝酸鹽和重金屬，并通過食物鏈在人體內(nèi)累積，從而危害人體健康[3，4]。開展蔬菜產(chǎn)品中硝酸鹽和重金屬含量水平的研究，尋求污染控制的方法和技術(shù)，對于保障人民群眾的飲食安全，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義[5]。為研究不同稀特蔬菜品種對硝酸鹽和重金屬元素的富集特性，本試驗(yàn)選取環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)、種植效益較高的10種當(dāng)?shù)叵√厥卟藶樵嚥模_展了不同稀特蔬菜對硝酸鹽和重金屬元素富集能力的比較、污染評價(jià)及健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，以期為稀特蔬菜的污染控制和合理布局提供借鑒和依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013年6月至9月在濟(jì)南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試10種稀特蔬菜見表1，對照蔬菜選用‘青研春白1號大白菜。試驗(yàn)地土壤為褐土，肥力中等。施用廄肥作底肥，每666.7m2用量2 000 kg，作物生長期間未再進(jìn)行追肥。田間管理采用當(dāng)?shù)厥卟顺Ｒ?guī)生產(chǎn)管理措施。

1.2樣品采集

相同的栽培管理?xiàng)l件下，根據(jù)不同稀特蔬菜品種的生育期，分別選擇合適的采收期對蔬菜食用部分進(jìn)行取樣。每份樣品取樣重量不少于1 kg。采得樣品立即送達(dá)樣品室，經(jīng)不同預(yù)處理后分別用于硝酸鹽和重金屬檢測[6～8]。

1.3測定方法

硝酸鹽含量采用紫外分光光度計(jì)法[7，9] 測定，重金屬元素鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、鉻（Cr）含量采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）儀測定[10]。

1.4評價(jià)方法

1.4.1硝酸鹽和重金屬污染評價(jià)根據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織規(guī)定的硝酸鹽日允許攝入量（3.6 mg/kg體重），提出蔬菜硝酸鹽含量分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[7，9]（表2）。采用單因子污染指數(shù)法及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法（表3），評價(jià)蔬菜重金屬污染狀況[5，8，10]。

1.4.2健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法稀特蔬菜重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn)，采用多介質(zhì)暴露評價(jià)模型中水、食物攝入和空氣吸入暴露評價(jià)簡化方程進(jìn)行評價(jià)[10，11]。以HQ表示由蔬菜攝入引起的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)：HQ=CDI/0.5RfD（CDI為重金屬污染物通過蔬菜進(jìn)入人體的平均日攝入量，RfD為重金屬污染物的參考暴露劑量）。暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)HQ>1，表明該重金屬污染物可引起人體的健康風(fēng)險(xiǎn)，指數(shù)值越高表明該污染物對人體健康的危害越大。

2結(jié)果與分析

2.1對硝酸鹽的富集能力和污染評價(jià)

由表4可知，不同蔬菜硝酸鹽的富集能力存在差異。10種稀特蔬菜食用部位硝酸鹽含量均低于對照，由大到小順序?yàn)椋杭t莧>蒲公英>薄荷>野菊>景天三七>婆羅門參>綠莧>紅鳳菜>馬齒莧>田七菜。其中，紅莧硝酸鹽含量最高，為1 229.2 mg/kg，田七菜硝酸鹽含量最低，為683.4 mg/kg。所測蔬菜硝酸鹽含量均大于432 mg/kg，均不宜生食；其中田七菜、馬齒莧和紅鳳菜硝酸鹽含量小于785 mg/kg，屬中度污染，可鹽漬和熟食；其它蔬菜硝酸鹽含量大于785 mg/kg且小于1 440 mg/kg，屬重度污染，可熟食，不可生食和鹽漬。

2.2對重金屬的富集能力和污染評價(jià)

由表4可知，10種稀特蔬菜對不同重金屬元素的富集能力大小順序基本一致，即Pb>Cr>As>Cd>Hg。其中，紅莧、綠莧、野菊、蒲公英和薄荷對Pb、Hg、Cr的富集能力均大于對照，紅莧和野菊對Cd的富集能力大于對照，紅莧、綠莧、薄荷和蒲公英對As的富集能力大于對照。

由表5可知，紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英的綜合污染指數(shù)均大于對照。其中，紅莧和綠莧綜合污染指數(shù)大于1.00，屬輕度污染；野菊、薄荷和蒲公英綜合污染指數(shù)在0.70～1.00之間，達(dá)到警戒限；其它稀特蔬菜品種綜合污染指數(shù)均在0.70以下，重金屬污染程度屬安全。

2.3重金屬攝入的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果

由表6可知，10種稀特蔬菜攝入重金屬元素的暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（HQ）均小于1，表明食用這些稀特蔬菜，重金屬污染物不會引起當(dāng)?shù)鼐用竦慕】碉L(fēng)險(xiǎn)。

3結(jié)論與討論

一般來說，稀特蔬菜病蟲害發(fā)生輕，生產(chǎn)過程中用肥、用藥較少，蔬菜產(chǎn)品的品質(zhì)也較好[1]。但隨著種植規(guī)模的加大，受城郊環(huán)境污染加劇、不合理施用化肥、農(nóng)藥以及蔬菜種類和品種自身富集能力差異等因素影響，部分稀特蔬菜產(chǎn)品中硝酸鹽和重金屬元素含量也持續(xù)增加，對人體健康構(gòu)成了潛在威脅[11，12]。

試驗(yàn)得出，不同稀特蔬菜對硝酸鹽和重金屬元素的富集能力不同，其中紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英對硝酸鹽和重金屬元素Pb、Cd、Hg、As、Cr的富集能力較其它品種更強(qiáng)，重金屬元素含量多高于對照大白菜，兩種莧科蔬菜富集能力較強(qiáng)與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致[5，10]。

減少蔬菜硝酸鹽和重金屬污染的措施，主要包括控制和消除污染源、合理調(diào)節(jié)生產(chǎn)環(huán)境、科學(xué)施肥和用藥、選育新品種、制訂嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等[4，10，12，13]。此外，蔬菜的選擇性種植是一種便捷途徑。將土壤中的硝酸鹽和重金屬含量特征與蔬菜對硝酸鹽和重金屬的富集特性結(jié)合分析，在查明規(guī)劃種植區(qū)土壤污染物含量水平的前提下，因地制宜地按蔬菜對污染物富集能力的差異性來選擇種植的蔬菜種類，可以趨利避害，制定出科學(xué)合理的種植規(guī)劃和生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效的稀特蔬菜產(chǎn)品[6，12，13]。

參考文獻(xiàn)：

[1]

陳杏禹.談我國北方地區(qū)稀特蔬菜的發(fā)展現(xiàn)狀與對策[J].中國果菜，2002（3）：8-9.

[2]姚全勝，雷新濤，羅文揚(yáng)，等.8種野生蔬菜對重金屬元素的富集能力[J].中國蔬菜，2006（3）：20-21.

[3]王玉潔，朱維琴，金俊，等.杭州市農(nóng)田蔬菜中Cu、Zn和Pb污染評價(jià)及富集特性研究[J].杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，9（1）：65-70.

[4]楊波，鄭青松.蔬菜中硝酸鹽含量積累問題及其調(diào)控[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，48（8）：2020-2024.

[5]鄭小林，唐純良，許瑞明，等.湛江市郊區(qū)蔬菜的重金屬含量檢測與評價(jià)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2004，21（2）：34-36.

[6]陳剛，宋永芬，成世才，等.山東壽光蔬菜對土壤中重金屬富集的溯源規(guī)律及選擇性種植[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，25（4）：118-119.

[7]陸若輝，周炎，董越勇.浙江省蔬菜硝酸鹽積累狀況及控制措施[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，25（增刊）：276-279.

[8]張欣，范仲學(xué)，王麗香，等.濟(jì)南城郊菜園土壤和蔬菜中重金屬污染狀況調(diào)查與評價(jià)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（5）：68-70.

[9]黃敏，余萃，楊海舟，等.武漢市售典型蔬菜硝酸鹽和亞硝酸鹽污染現(xiàn)狀分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（13）：6871-6873.

[10]余江.菜園土壤重金屬污染特征及蔬菜食用安全性評價(jià)[D].福建：集美大學(xué)，2010：4-6，28-39.

[11]王波，劉曉青，馮昌偉.蕪湖市部分市售蔬菜重金屬含量及其健康風(fēng)險(xiǎn)研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（31）：143-146.

[12]吳瓊，杜連鳳，趙同科，等.菜地硝酸鹽累積現(xiàn)狀、影響及其解決出路[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（2）：118-122.

[13]邱孝煊，王坤泉，李仁發(fā)，等.蔬菜污染防治的關(guān)鍵技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2005，42（4）：42-43.