文山市部分蔬菜中鉛、鎘含量測定

文山市部分蔬菜中鉛、鎘含量測定

劉佳

(云南省水文水資源局文山分局水環(huán)境監(jiān)測科，云南文山663000)

摘要：采用石墨爐原子吸收法通過隨機(jī)抽樣對(duì)文山市老三七農(nóng)貿(mào)市場銷售的6種蔬菜中鉛、鎘含量進(jìn)行測定。結(jié)果表明：不同蔬菜中鉛、鎘含量不同；同種蔬菜不同部分對(duì)鉛、鎘的富集也不同；文山市老三七農(nóng)貿(mào)市場銷售的蔬菜中有重金屬鉛、鎘的污染情況存在，但不嚴(yán)重。分析了蔬菜中重金屬鉛、鎘污染的主要原因及防治措施。

關(guān)鍵詞：蔬菜；鉛；鎘；含量；測定；分析；措施；文山

收稿日期：2014-06-10

作者簡介：劉佳(1987-)，女， 2010年7月畢業(yè)于玉溪師范學(xué)院，理學(xué)學(xué)士，現(xiàn)在云南省水文水資源局文山分局水環(huán)境監(jiān)測科從事水環(huán)境監(jiān)測評(píng)價(jià)工作。

中圖分類號(hào)：X83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

蔬菜是人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾称分?，其共同的特點(diǎn)是：水分多、蛋白質(zhì)和脂肪含量很低，某些重要的營養(yǎng)元素如維生素C、胡蘿卜素及礦物質(zhì)十分豐富。隨著工業(yè)、交通業(yè)、礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)“三廢”的不合理排放和農(nóng)藥、化肥等農(nóng)用物資的大量使用等，使Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Hg、Mn、As等重金屬進(jìn)入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，這些重金屬不能被土壤微生物分解，而是在生物體內(nèi)富集。其中重金屬Pb、Cd是蔬菜污染的主要種類之一，嚴(yán)重影響蔬菜品質(zhì)。蔬菜中重金屬Pb、Cd的污染具有一定隱蔽性，一般不會(huì)造成人體急性中毒，但它通過食物鏈進(jìn)入人體，可在人體內(nèi)富集，很難排出[1]。

鉛是人體不需要的微量元素，它是一種穩(wěn)定不可降解的污染物，在環(huán)境中可長期積累。據(jù)介紹，鉛蓄積到一定程度時(shí)會(huì)使人出現(xiàn)精神障礙、噩夢(mèng)、失眠、頭痛等慢性中毒癥狀，嚴(yán)重者還可有乏力、食欲不振、惡心、腹脹、腹痛或腹瀉等。鉛通過血液進(jìn)入腦組織，損害小腦及大腦皮層，干擾代謝活動(dòng)，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)與氧氣供應(yīng)不足，引起腦毛細(xì)血管內(nèi)皮層細(xì)胞腫脹，進(jìn)而發(fā)展為彌漫性腦損傷。鉛還可能引起心臟收縮、交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性改變，血壓升高，冠心病。鉛毒對(duì)兒童的影響更甚，兒童對(duì)鉛的吸收量比成年人要高幾倍。當(dāng)兒童的血鉛濃度達(dá)到60μg/100ml時(shí)，就會(huì)由智力障礙引起行為異常。據(jù)報(bào)道，中國兒童鉛中毒發(fā)病率在51.6%左右，且鉛對(duì)兒童的毒性作用可持續(xù)到成人，短期內(nèi)不可逆轉(zhuǎn)。

鎘可在生物體內(nèi)富集，通過食物鏈進(jìn)入人體，引起慢性中毒。鎘被人體吸收后，在體內(nèi)形成鎘硫蛋白，蓄積于腎、肝中。 其中，腎臟可吸收進(jìn)入體內(nèi)近1/3的鎘，是鎘中毒的“靶器官”。其他臟器如脾、胰、甲狀腺和毛發(fā)等也有一定量的蓄積。鎘在體內(nèi)可與含羥基、氨基、硫基的蛋白質(zhì)分子結(jié)合，使許多酶系統(tǒng)受到抑制，從而影響肝、腎器官中酶系統(tǒng)的正常功能。由于鎘損傷腎小管，病者出現(xiàn)糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特別是會(huì)使骨骼的代謝受阻，造成骨質(zhì)疏松、周身疼痛萎縮(俗稱為“痛痛病)、變形等一系列癥狀。此外，慢性鎘中毒對(duì)人體生育能力也有影響，它會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷Y因子，使出生的嬰兒多為女性。

由以上可知，鉛、鎘在人體內(nèi)富集到一定量時(shí)，對(duì)人體產(chǎn)生的危害是很大的。所以，大力開展蔬菜中重金屬鉛、鎘污染的分析，評(píng)價(jià)蔬菜受重金屬鉛、鎘污染的狀況，對(duì)于提高蔬菜質(zhì)量、保障人們飲食安全、促進(jìn)蔬菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義。本文采用石墨爐原子吸收法對(duì)文山市6種蔬菜中鉛、鎘含量進(jìn)行測定。

1材料和方法

1.1樣品

從文山市老三七農(nóng)貿(mào)市場隨機(jī)抽取部分蔬菜，把經(jīng)常食用的蔬菜分為6大類，在每一種類蔬菜中選取1種蔬菜作為代表進(jìn)行測定。

1.2儀器和試劑

主要儀器：WFX-210原子吸收分光光度計(jì)，電子天平，電爐，馬弗爐。

試劑：蒸餾水，硝酸，高氯酸，過硫酸銨，鹽酸，鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液。

表1　6大類蔬菜中選取的代表蔬菜

鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度：500mg/L；鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度：1mg/L。

鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度：500mg/L；鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度：0.1mg/L。

1.3樣品的預(yù)處理

1.3.1測定蔬菜中鉛含量時(shí)樣品的預(yù)處理[2]

蔬菜用蒸餾水洗凈，晾干，取可食部分搗成勻漿。稱取10.00～20.00g樣品，置于瓷坩堝中，加10ml硝酸，放置0.5h，小火蒸干，繼續(xù)加熱炭化，移入馬弗爐中，500℃灰化1h，取出放冷，再加1ml硝酸浸濕灰分，小火蒸干。稱取2g過硫酸銨，覆蓋灰分，再移入馬弗爐中，800℃灰化20min，冷卻后取出，以0.5%硝酸溶液少量多次洗入100ml容量瓶中，待溶液充分冷卻后稀釋定容。用刻度吸管準(zhǔn)確吸取充分混勻的消化液10ml于100ml比色管中，稀釋定容至刻度，搖勻待測。取與消化樣品相同量的硝酸、過硫酸銨，按同一方法做試劑空白試驗(yàn)。

1.3.2測定蔬菜中鎘含量時(shí)樣品的預(yù)處理[3]

蔬菜用蒸餾水洗凈，晾干，取可食部分搗成勻漿。稱取搖勻的樣品15.00～25.00g于三角燒瓶中，放數(shù)粒玻璃珠，加20ml混合酸(硝酸4份，高氯酸1份) ，加蓋過夜后，加一小漏斗在電爐上消解，若變棕黑色，再繼續(xù)加混合酸。直至樣品冒白煙，消化液為無色透明，取下冷卻。將冷卻液過濾(過濾這一環(huán)節(jié)非常重要，過濾的好壞直接影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性)分離至100ml容量瓶，待過濾液充分冷卻后用去離子水沖洗定容，用刻度吸管準(zhǔn)確吸取充分混勻的溶液10ml于100ml比色管中，稀釋定容至比色管相應(yīng)刻度，搖勻待測，同時(shí)做試劑空白(注：空白實(shí)驗(yàn)應(yīng)該與標(biāo)準(zhǔn)溶液所用酸一致，以免造成實(shí)驗(yàn)誤差)。

1.4測定方法

1.4.1鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

吸取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00ml鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置于100ml比色管中，用1%硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液的濃度為0.0000、0.0050、0.0100、0.0150、0.0200、0.0250、0.0300mg/L。將配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液上機(jī)測定。

1.4.2鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

吸取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00ml 鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置于100ml比色管中，用1%硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液的濃度為0.0000、0.0005、0.0010、0.0015、0.0020、0.0025、0.0030mg/L。將配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液上機(jī)測定。

1.4.3樣品的測定

將處理后的試樣溶液、試劑空白液分別上機(jī)測定。

1.5蔬菜中鉛、鎘的最高允許殘留量標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛、鎘限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，蔬菜中鉛、鎘的最高允許殘留標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2　蔬菜中鉛、鎘的最高殘留量

2測定結(jié)果

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

把測得的鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)工作液由計(jì)算程序繪出鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1、圖2)，并計(jì)算出回歸方程和相關(guān)系數(shù)。

由圖1、圖2可知，鉛含量在0.0050～0.0300mg/L具有良好的線性關(guān)系。鎘含量在0.0005～0.0030 mg/L具有良好的線性關(guān)系。線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表3。

表3　Pb、Cd 回歸方程及相關(guān)系數(shù)

2.2樣品測定結(jié)果及討論

2.2.16種蔬菜對(duì)鉛、鎘的吸收情況

表4　消解蔬菜中鉛、鎘的含量

表5　6種蔬菜中鉛、鎘的含量

由表2可知，食品蔬菜中鉛的最高殘留量應(yīng)≤0.20mg/kg，而由表4、表5可以看出，在6種蔬菜中鉛含量超標(biāo)的有番茄、胡蘿卜，說明番茄、胡蘿卜在生長的過程中對(duì)鉛的吸收相對(duì)較強(qiáng)。由表2可知，食品蔬菜中鎘的最高殘留量應(yīng)≤0.05mg/kg，在6種蔬菜中鎘含量超標(biāo)的有馬鈴薯，說明馬鈴薯在生長過程中對(duì)鎘的吸收相對(duì)較強(qiáng)。從隨機(jī)抽取的這6種蔬菜鉛、鎘的測定結(jié)果可知，鉛的污染情況比鎘的污染情況嚴(yán)重?？赡苁且?yàn)樵谖纳绞薪紖^(qū)土壤和空氣中鉛含量超標(biāo)，還有在樣品預(yù)處理消解時(shí)，樣品溶液變?yōu)楹谏惶炕瑫?huì)使得測定結(jié)果偏低。番茄、胡蘿卜的鉛污染比國家規(guī)定的最高殘留量多0.04～0.06mg/kg，馬鈴薯的鎘污染比國家規(guī)定的最高殘留量多0.0009mg/kg。

2.2.2同種蔬菜中的不同部位對(duì)鉛、鎘的吸收情況

表6　消解白菜和蔥葉、莖中鉛與鎘的含量

由表6可以看出，在同一種蔬菜中，不同部位對(duì)重金屬鉛、鎘的吸收不同。在白菜、蔥2種蔬菜中，其鉛、鎘的含量主要集中在葉片，說明蔬菜在生長過程中葉片對(duì)鉛、鎘的富集較大，而白菜和蔥的莖中沒有檢出鉛、鎘的含量。

2.2.32種重金屬元素被6種蔬菜吸收的情況

由圖3、圖4可知，不同種類蔬菜對(duì)鉛、鎘的吸收有所區(qū)別。鉛：胡蘿卜>番茄>白菜>黃瓜>馬鈴薯、蔥(馬鈴薯、蔥對(duì)鉛沒有吸收，未檢出鉛的含量)。鎘：馬鈴薯>黃瓜>蔥>白菜、番茄、胡蘿卜(白菜、蕃茄、胡蘿卜對(duì)鎘沒有吸收，未檢出鎘的含量)。

由此可知，蔬菜在生長過程中對(duì)重金屬有選擇性吸收，我們可以根據(jù)不同品種蔬菜對(duì)重金屬元素吸收能力的差異，合理布局，在重金屬污染較嚴(yán)重的區(qū)域有針對(duì)性地種植不易吸收重金屬元素的蔬菜品種或不直接食用的經(jīng)濟(jì)作物。如在鉛污染嚴(yán)重的地方可以種植蔥，在鎘污染嚴(yán)重的地方可以種植白菜、番茄等。

3結(jié)果分析及防治措施

從文山市老三七農(nóng)貿(mào)市場隨機(jī)抽取的6種蔬菜中，鉛含量超標(biāo)的有2種，鎘含量超標(biāo)的有1種。文山市蔬菜鉛、鎘的污染情況是存在的，但總體上不是很嚴(yán)重。

文山州礦產(chǎn)資源比較豐富，礦業(yè)活動(dòng)使周邊大面積土壤遭受鉛、鎘、砷等重金屬污染。多年來，文山州高度重視重金屬污染防治工作，積極采取措施，通過加大治理力度、強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)管和實(shí)施農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地重金屬污染普查等工作，使污染情況得到了一定控制。近年來，文山市水果、蔬菜種植規(guī)模和產(chǎn)量呈不斷增加的趨勢(shì)，運(yùn)往“兩廣”的品種和數(shù)量大大增加，同時(shí)，文山市政府還試圖打開通往東南亞國家的市場，所以對(duì)文山市的水果蔬菜品質(zhì)提出了更高的要求。因此，防治農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)立品牌效應(yīng)已成為必然，應(yīng)在以下幾個(gè)方面作出努力：

(1)建設(shè)果蔬保鮮加工庫。由于缺少專用果蔬保鮮庫，大量的果蔬因缺少保鮮而腐壞，收獲季節(jié)供大于求，農(nóng)民增產(chǎn)不增收，淡季供不應(yīng)求的問題日漸突出；同時(shí)，由腐壞果蔬造成的二次污染也威脅著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。因此，建設(shè)相應(yīng)規(guī)模的果蔬保鮮庫，加快分級(jí)加工、儲(chǔ)藏、保鮮等配套設(shè)施的建設(shè)，延長保鮮、貯藏時(shí)間，拉長果蔬銷售期，常年保證供應(yīng)，提升果蔬品質(zhì)，打造與品質(zhì)相適應(yīng)的知名品牌，減少農(nóng)業(yè)廢棄物造成的二次污染，是文山市當(dāng)前改造果蔬產(chǎn)業(yè)鏈、改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。

(2)培育和優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品品種。蔬菜在生長過程中對(duì)重金屬有選擇性吸收，可以根據(jù)不同品種蔬菜對(duì)重金屬元素吸收能力的差異，合理布局，因地制宜，在污染區(qū)種植對(duì)主要污染物吸收少或有抵抗力和耐受性的品種，在污染較嚴(yán)重區(qū)則種植不直接食用的經(jīng)濟(jì)作物。這樣，不僅可以有效利用土地，在提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)還可以達(dá)到凈化土壤的效果。

(3)深入開展重金屬污染企業(yè)大排查，查清涉及重金屬污染的企業(yè)數(shù)量、分布情況、治理工藝、排污狀況及污染治理設(shè)施運(yùn)行狀況。加強(qiáng)對(duì)納入國家規(guī)劃的32家重金屬污染物排放企業(yè)的環(huán)境監(jiān)管，對(duì)重金屬污染問題突出企業(yè)實(shí)行掛牌督辦。同時(shí)，建立重金屬風(fēng)險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)管理檔案，加強(qiáng)應(yīng)急體系建設(shè)，提高風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，建立健全突發(fā)事件的快速反應(yīng)機(jī)制，落實(shí)機(jī)構(gòu)和人員，并積極組織應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力。

(4)加大宣傳教育，合理處置工業(yè)“三廢”。農(nóng)民使用污水進(jìn)行不合理灌溉，使污水里的鉛、鎘等重金屬在蔬菜中富集，蔬菜受到不同程度的污染。因此，要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)“三廢”的處理，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的宣傳教育和培訓(xùn)，通過各種形式提高廣大人民群眾對(duì)重金屬污染危害的認(rèn)識(shí)和對(duì)無公害蔬菜的認(rèn)識(shí)，確保重金屬污染得到有效控制。

(5)倡導(dǎo)合理施肥，營造有機(jī)農(nóng)業(yè)環(huán)境。大量農(nóng)藥和化肥的使用，也是導(dǎo)致蔬菜中鉛、鎘等重金屬含量升高的重要因素。如：含鉛的殺蟲劑砷酸鉛的使用可造成蔬菜、水果中鉛的污染，大量磷肥的使用是蔬菜中鎘含量增加的主要原因，長期施用磷肥會(huì)使有毒重金屬鎘進(jìn)入土壤等。芬蘭科學(xué)家研究表明，土壤及植株中鎘的含量和肥料中的鎘含量有較好的相關(guān)性，高磷肥使用地區(qū)的土壤和植株中鎘的含量相應(yīng)地都較高[4]。所以要倡導(dǎo)合理施肥，盡量不使用毒性大的農(nóng)藥，營造有機(jī)農(nóng)業(yè)環(huán)境。

(6)合理規(guī)劃蔬菜基地，盡量遠(yuǎn)離交通要道。交通業(yè)的大力發(fā)展也是果蔬鉛、鎘等重金屬污染的一個(gè)重要原因，一般菜地離公路都比較近，汽車排放的尾氣中鉛帶來的污染也相當(dāng)嚴(yán)重。一輛汽車一年內(nèi)可向空氣排放2.5kg鉛，其中一半可飄落在公路兩側(cè)30m以內(nèi)的作物上，使作物受到污染[5]。如：在測定白菜時(shí)，鉛污染主要集中在葉片。這使得公路兩旁的蔬菜受到很大污染，直接影響蔬菜品質(zhì)。所以在建立和規(guī)劃新蔬菜基地時(shí),應(yīng)考慮避開交通要道、大型工礦企業(yè)及盡量避免在離城近的地方建蔬菜基地。

(7)城市垃圾造成的污染也不可忽視。通常，城市垃圾都是運(yùn)往郊區(qū)空地進(jìn)行處置，垃圾的腐爛和滲濾液也是造成土壤重金屬污染的重要因素。因此，做好城市垃圾的科學(xué)化、規(guī)范化和安全處置也是防治污染的重中之重。

(8)大量收集土壤重金屬污染防控與治理經(jīng)驗(yàn)和案例，將組織重金屬污染綜合防治項(xiàng)目編制報(bào)告進(jìn)行申報(bào)，積極爭取國家和省上的資金支持，使文山市乃至文山州的重金屬污染防治工作有充分的人力和資金保證。

總之，鉛、鎘、砷等重金屬主要通過污水灌溉、大氣和土壤三種途徑進(jìn)入蔬菜水果，污染因素主要來自土壤本底、大氣粉塵、煙塵、灌溉水、城市垃圾、農(nóng)業(yè)耕作措施等。為此，要使文山州重金屬污染防治工作做得更好，要想大力提高蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，拓寬農(nóng)產(chǎn)品市場，提高品牌效應(yīng)，保證農(nóng)民增收，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，構(gòu)建環(huán)境友好型和諧社會(huì)，就必須從污染源頭抓起，從污染因素著手做好各個(gè)環(huán)節(jié)的重金屬污染防治工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]段敏，馬往校，李嵐. 17種蔬菜中鉛鉻鎘元素含量分析研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境，1999，43(4)：80.

[2]穆華榮，于淑萍.食品分析[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：126.

[3]GB/T5009.15-1996,食品中鎘含量的測定方法[S].

[4]周焱.加強(qiáng)肥料規(guī)范化管理，控制蔬菜重金屬污染[J]. 環(huán)境污染與防治，2003,(5).

[5]汪東風(fēng).食品中有害成分化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006：105.

Detection of Lead and Cadmium in Vegetables in Wenshan

LIU Jia

(Hydrology and Water Resources Bureau of Yunnan Province,Water Environmental Monitoring

Department of Wenshan Branch,Wenshan Yunnan 663000 China)

Abstract：The content of lead(Pb)and Cadmium(Cd)in six kinds of vegetables in Wenshanwere detected using graphite furnace atomic absorption spectrometry.The results showed that the content of Pb and Cd were different in different vegetables and they were various in different parts of one kind of vegetable. However, the pollution of these two heavy metals was not serious.The sources of heavy metal pollution in vegetables were analyzed.The countermeasures were put forward.

Key words： vegetable;lead;cadmium;content;detect;analyze;countermeasures;Wenshan