湖南地區新鮮草莓中總銻含量分析及污染評價

譚湘武，肖勝藍，馬金輝，蕭福元，彭蔚，黃艷，黃昒昕

（湘潭市疾病預防控制中心，湖南湘潭 411100）

湖南地區新鮮草莓中總銻含量分析及污染評價

譚湘武，肖勝藍，馬金輝，蕭福元，彭蔚，黃艷，黃昒昕

（湘潭市疾病預防控制中心，湖南湘潭 411100）

目的為掌握新鮮草莓中總銻含量水平，評價新鮮草莓中銻污染程度，為膳食銻暴露評估提供基礎數據。本研究利用氫化物發生-原子熒光光譜法（HG-AFS）測定新鮮草莓中的總銻含量，并采用重金屬單因子污染指數法對不同種類新鮮草莓中總銻含量狀況進行評價。結果在26份新鮮草莓中，總銻檢出率為53.8%，總銻含量平均數為0.0057mg/kg，中位數為0.0064mg/kg，最小值為未檢出（ND），最大值為0.013mg/kg。P5～P95的參考范圍為ND～0.013mg/kg。經重金屬單因子污染指數法評價，所有新鮮草莓重金屬單因子污染指數均小于0.2，表明本次所檢新鮮草莓總銻含量處于正常背景值范圍內。結果表明所采集的新鮮草莓樣品中檢出銻，但總銻含量處于正常背景值水平，尚未出現銻污染現象。從食用安全性分析，在所檢新鮮草莓樣品中總銻含量的中位數均低于PHMSO標準（銻限量值為1.0mg/kg），表明新鮮草莓食用安全。

草莓；總銻；污染；單因子污染指數

草莓（Fragaria ananassa Duch）屬多年生草本植物，又稱紅莓、洋莓、地莓等，是對薔薇科草莓屬的通稱。其果實風味獨特，營養價值高，含有多種營養物質，且有保健功效，是人們喜愛的果品之一。隨著經濟發展和生活水平的提高，果品的食用安全問題倍受關注，特別是有毒重金屬元素的潛在危害，在已往的文獻中，人們對新鮮果品中的鉛、鎘、汞、砷等幾種重金屬含量較為關注[1-3]，而重金屬銻在新鮮草莓中的含量水平未見報道。

銻（Antimony）是密度為6.697g/cm3的重金屬，是一種廣泛分布于自然界的有毒元素，是國際上最為關注的全球性污染物之一。國際癌癥研究機構（InternationalAgency forResearchonCancer，IARC）把三氧化二銻和三硫化二銻分別列為第2B組物質和第3組物質[4]。在自然土壤中，銻含量為0.3mg/kg～8.4mg/kg，而在肥沃和施肥多的土壤中，銻的含量較高[5]。在自然水體中，可溶態銻含量一般小于1μg/L，如地下水中銻含量為（2.2±1.2）ng/L[6]，在海洋中約為200ng/L[7]。但在湖南錫礦山銻礦區，其周邊河水及井水中銻含量分別達1.33～21.79mg/L、0.037～0.063mg/L[8]，嚴重超出我國的環境質量標準（GB3838-2002）的規定（≤5μg/L）。大氣中的銻主要來自含銻燃料的燃燒釋放物，如煤炭和石油的燃燒，礦物燃燒或冶煉過程中，銻以蒸氣或粉塵的形式進入大氣。另外，在交通運輸中，汽車剎車片的磨擦是銻釋放到大氣中的途徑之一。

環境中的高含量銻必然影響當地植物尤其是農作物正常生長和產量，可能導致農產品銻含量超標，馮人偉等[9]在《植物對銻的吸收和代謝及其毒性的研究》一文中，提及玉米、菠菜等植物能大量吸收與成倍的富集銻，導致農作物受到銻的污染。本文作者對食品中總銻含量及形態分析技術研究進展進行了綜述[10,11]，隨后對湖南地區蔬菜中銻含量分析及污染評價進行了報道[12]。由于人類活動的影響和銻及化合物的廣泛使用，銻對環境的污染越來越嚴重，銻可通過土壤—植物—人等食物鏈的富集作用威脅人體健康[13]。湖南是銻都之鄉，其土壤銻的背景值為2.98mg/kg[14]是中國土壤銻背景值（1.06mg/kg）的近3倍[15]，據文獻報道，湖南某銻礦區周圍的種植的蘿卜根、葉中銻含量高達10.49mg/kg和121.4mg/kg，高于一般植物銻元素正常含量（0.02～2.2mg/kg）的4.8～6070倍[16,17]。新鮮草莓無外果皮包裹，常于田地間即采即食，有無重金屬銻污染非肉眼所能判斷。因此，開展對湖南地區新鮮草莓中總銻含量監測與分析具有重要的現實意義。本研究以2016年湖南省14個市（州）的超市、農貿市場以及攤擔采集日常食用的新鮮草莓為分析對象，采用微波消解-氫化物發生-原子熒光法[18]測定草莓中總銻的含量，運用重金屬單因子污染指數法評價其污染程度。旨在初步掌握新鮮草莓中總銻含量水平，為食品中銻的暴露評估提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 試劑

鹽酸、50g/L硫脲，分析純；硝酸、過氧化氫、5g/L氫氧化鈉、100g/L碘化鉀溶液，優級純；以上試劑由國藥集團化學試劑有限公司提供。20g/L硼氫化鉀，分析純，天津南開允公合成技術有限公司。l00μg/mL銻單元素標準溶液（GBW＜E＞）082126，批號：13090478）由鋼鐵研究總院分析測試研究所鋼研納克檢測技術有限公司提供。生物成分分析標準物質GBW10019（蘋果）購自國家標準物質中心。實驗用氣為純度>99.999%的氬氣。實驗用水為電阻率為18.2MΩ·cm（25℃）的去離子水。

1.1.2 儀器與設備

實驗所用玻璃和塑料器皿先用洗滌劑和清水清洗，然后，用10%硝酸浸泡24h以上，再用去離子水沖洗干凈、晾干備用。

雙道原子熒光光度計，AFS-230E型，北京科創海光儀器有限公司；銻空心陰極燈，北京有色金屬研究總院；電子天平，AEU-210，湖南湘西儀器儀表廠；MILESTONE型微波消解儀，北京萊伯泰科儀器有限公司。

1.2 樣品采集

樣品來源于2016年湖南省食品安全風險監測樣品，共收集湖南省14個市、州的新鮮草莓樣品26份，收樣時間為2016年4月19日，樣品包裝形式均為散裝。各監測點按統一規則對采集的樣品進行編碼。其樣品編碼規則是：地區編碼（該地區首位拼音字母的前二位大寫表示）+年份編碼（四位數表示）+樣品序號編碼（三位數表示）。例如：湘潭則表示為XT，其中岳陽與益陽的編碼相同（YY），為便于區分，規定益陽的編碼為YYS。若采集2016年湘潭地區草莓樣品2份，則樣品編號從XT2016001～XT2016002；以此類推。各地送檢新鮮草莓樣品數量見表1。

表1 2016年湖南省各地區送檢新鮮草梅樣品數量（N）

1.3 樣品處理和分析

1.3.1 樣品處理

采集后的新鮮草莓樣品取可食部分切碎、攪拌、混勻，稱取1～2g（精確至0.001g）鮮樣于微波消解罐內，加4mL硝酸和2mL過氧化氫，放置30min，旋緊密閉內罐置微波爐內，按程序升溫方式（第一步：功率1500W，時間10min，溫度150℃；第二步：功率1500W，時間10min，溫度180℃）進行消解。同時作試劑空白。

1.3.2 樣品分析

采用氫化物發生-原子熒光光譜法對上述消解液進行總銻含量測定。儀器參數為：負高壓290V，燈電流80mA，原子化高度8mm，載氣流量500mL/min，屏蔽氣流量800mL/min，積分方式峰面積，讀數時間15s，延遲時間0.5s。

1.4 評價標準及方法

1.4.1 重金屬銻限量標準

目前國家尚無食品安全重金屬銻限量標準，因此參照香港公眾健康與市政報務條例（PHMSO）評價標準[19]，其值為1mg/kg。

1.4.2 污染程度評價

樣品污染狀況采用單因子污染指數法[20]評價各種新鮮草莓樣品中銻的污染狀況，其計算公式見式（1），污染程度評價標準見表2。

式中：

Pi為樣品中污染物i的單項污染指數；

Ci為樣品中污染物i的檢測值；

Si為污染物i的評價標準。

表2 污染程度表

1.5 數據處理

利用SPSS13.0對數據進行統計分析，正態性分析用Kolmogorov-Smirnov檢驗，單因素兩組之間含量水平比較用秩和檢驗，多組之間含量總體水平比較用K-W檢驗。P＜0.05為差異顯著，有統計學意義。

1.6 質量控制

通過標準曲線法測定樣品中總銻含量，樣品測定前進行生物成分分析標準物質的測定；同時進行平行樣測定。

2 結果

2.1 質量控制

2.1.1 標準曲線及檢出限

以銻元素的濃度（C）為橫坐標，熒光強度（IF）為縱坐標，繪制標準曲線。結果表明，銻元素在0～20.0μg/L濃度范圍內熒光強度（IF）與濃度（C）呈良好線性關系，相關系數為0.9991，線性方程為IF=77.869C+74.838。方法檢出限為0.0001mg/kg（以3倍信噪比計）。

2.1.2 標準物質的測定

為考察方法準確性和精密度，對生物成分分析標準物質進行測定，結果見表3。由表3可知，GBW10019標準物質的測定結果為0.0075mg/kg，在其參考值范圍內，相對標準偏差為4.6%。

表3 生物成分分析標準物質測定結果（n=6）

2.1.3 平行樣品的測定

根據《2014年國家食品污染和有害因素風險監測工作手冊》的規定，平行樣相對相差應控制在30%以內[21]。表4列出部分草莓樣品平行樣的檢測結果。由表4可知，ZJJ2016019樣品的相對相差為6.1%，在平行樣相對相差允許范圍內。

表4 平行樣測定結果（n=2）

2.2 新鮮草莓樣品中總銻含量

2.2.1 新鮮草莓樣品總銻含量總體特征

在26份草梅樣品中，檢出數為14份，檢出率為53.8%；總銻含量最小值為ND，最大值為0.013mg/kg。其測定值經Kolmogorov-Smirnov檢驗（Z=1.563，P=0.015<0.05），顯示不符合正態分布，而呈正偏態分布（SK=0.040>0），即草莓總銻含量分布遠離限量值偏移。使用箱形圖檢查法（Boxplot）剔除可疑數據后其草莓樣品總銻含量總體算術平均值為0.0057mg/kg，中位數為0.0064mg/kg。因數據呈偏態分布，采用中位數（Median）表示平均水平為0.0064mg/kg，以P5～P95表示草莓總銻的參考范圍，即ND～0.013mg/kg。（見表5，圖1～2）。

表5 草莓樣品總銻含量及集中趨勢分布（mg/kg）

圖1 為新鮮草莓樣品總銻含量測定值直方圖

圖2 為新鮮草莓樣品總銻含量測定值箱形圖

2.2.2 各地新鮮草莓樣品總銻含量

各地新鮮草莓樣品總銻含量檢測結果見表6。從表6可知，郴州、岳陽、懷化、常德和株洲等地新鮮草莓樣品總銻含量為未檢出，其它地區均檢出銻。

表6 各地新鮮草莓樣品總銻含量

2.2.3 新鮮草莓樣品總銻含量污染狀況

在26份新鮮草莓樣品中總銻含量的中位數均低于PHMSO標準（銻限量值為1.0mg/kg），銻超標率為0；根據重金屬單因子污染指數法進行評價，所檢草莓樣品銻的單因子污染指數均小于0.2，表明本次所檢新鮮草莓樣品總銻含量處于正常的背景值范圍內（表7）。

表7 新鮮草莓總銻含量檢出率、超標率及單因子污染指數

3 結論

本次研究以湖南各地的市售草莓為分析對象，測定其重金屬銻的含量，評價其污染狀況，得到如下結論：（1）在26份新鮮草莓樣品中，其總銻含量平均數為0.0057mg/kg，中位數為0.0064mg/kg，以P5～P95表示新鮮草莓類類總銻的參考范圍為即ND～0.013mg/kg；（2）按污染等級分類，本次所檢測的新鮮草莓中總銻含量檢出率為53.8%；經重金屬單因子污染指數法評價，其污染指數小于0.2，表明尚未出現銻污染現象，草莓中總銻含量處于正常背景值水平；（3）從食用安全性分析，在所檢新鮮草莓樣品中總銻含量的中位數均在μg/kg水平上，遠遠低于PHMSO標準（銻限量值為1.0mg/kg），總銻超標率為0，表明湖南各地草莓中銻含量極微量，市售新鮮草莓食用安全。

據文獻報道，果蔬中重金屬的污染來自三個方面[22]，污水的灌溉、施用含有重金屬的化肥以及大氣中的塵埃。前兩者情況通過土壤-植物系統的遷移轉化被果蔬吸收和積累而造成污染，后者則是吸附在果蔬表面而污染。果蔬長期暴露在大氣中，大氣和灰塵中富集了大量的重金屬元素，這些重金屬附在果皮上，有的重金屬如鉛、鎘和鉻被果皮直接吸收[23]，據研究，不同種類的草莓受交通運輸的影響不同，如葡萄中的鉛、鎘含量受交通運輸的影響較大[24]。關于草莓對重金屬銻的吸收能力尚需進一步研究。

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Content Analysis of Total Antimony and Pollution Evaluation of Fresh Strawberries in Hunan Province

TAN Xiang-wu,XIAO Sheng-lan,MA Jin-hui,XIAO Fu-yuan,PENG Wei,HUANG Yan,HUANG Hu-xin
(Xiangtan Center for Disease Control and Prevention,Xiangtan 411100,China)

Objective To investigate content of total antimony and evaluate the pollution of antimony in fresh strawberries, and provide the basic data for diet exposure evaluation.MethodsThe content of total antimony was detected by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry,and the antimony pollution in several strawberries was evaluated by the method of single factor pollution index.Result26 samples were analyzed,and the determination rate was 53.8%.The average of total antimony was 0.0057mg/kg,the medium was 0.0064mg/kg.The confidence interval was ND～0.013mg/kg (P5～P95).By the method of single factor pollution index,the index from all samples was less than 0.2,suggesting that the samples involved were under the normal background value.ConclusionThe antimony was detected in all samples and under the background value,so we drew a conclusion that no antimony pollution in the fresh strawberry in Hunan province.

Strawberry;total antimony;pollution;single factor pollution index

S668.4獻標識碼：A

1008-1038(2016)11-0021-05

2016-07-22

湖南省醫藥衛生科研計劃資助項目（B2014-162）；湘潭市科技局科研計劃資助項目（SF20141003）

譚湘武（1965—），男，副主任技師，主要從事理化檢驗工作