海南市售蕹菜重金屬含量分析

摘 要：采用內(nèi)梅羅綜合和單因子污染指數(shù)法，以海南省18個市縣連續(xù)采集的108份市售蕹菜試樣材料作為研究對象。電感耦合等離子體質譜技術同時測定蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu這8種元素的含量。結果表明，該方法回收率為90.8%～106.0%，相對標準偏差為0.41%～1.14%；在0～100 μg·L-1濃度范圍內(nèi)，線性良好，方法簡單便捷可行；蕹菜中8種元素均值為0～2.5 mg·kg-1，其中Zn平均含量最高為2.5 mg·kg-1，Hg未檢出；各元素的內(nèi)梅羅綜合和單因子污染指數(shù)均小于0.7。18個市縣蕹菜各元素平均含量均低于限值；海南市售蕹菜并未被重金屬污染，均為合格蔬菜，屬于食品安全水平。本研究可為海南食品安全風險提供數(shù)據(jù)支撐及參考，同時可為海南市售蕹菜的種植和食用提供指導。

關鍵詞：蕹菜；重金屬；電感耦合等離子體質譜技術

Analysis of Heavy Metal Content of Water Spinach for Sale in Hainan

LI Nan1， WU Hanxiu1， WEI Ying2， LIANG Xiaohan2， XING Donghai1， WU Yuexian2*

（1.Wuzhishan Branch of Hainan Academy of Inspection and Testing， Wuzhishan 572200， China;

2.Institute of Food Testing， Hainan Academy of Inspection and Testing， Key Laboratory of （Tropical Fruits and Vegetables Quality and Safety） for State Market Regulation， Haikou 570314， China）

Abstract： Using the Nemerow comprehensive and single factor pollution index methods， the heavy metal content of 108 water spinach samples collected from 18 cities and counties in Hainan province was analyzed. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to simultaneously determine the content of 8 elements including As， Cd， Hg， Pb， Cr， Ni， Zn and Cu in water spinach. The results showed that the recovery rate of this method was 90.8%～106.0%， relative standard deviation 0.41%～1.14%; the average value of 8 elements in water spinach ranged from 0～2.5 mg·kg-1， with the highest content of Zn was 2.5 mg·kg-1 and Hg not detected; the Nemerow comprehensive and single factor pollution index of all elements were less than 0.7. In the concentration range of 0～100 μg·L-1， the linearity was good， and the method was simple， convenient and feasible. The average content of elements in water spinach in 18 cities and counties did not exceed the limit value. The commercially available water spinach sold in Hainan province was not polluted by heavy metals， and all were qualified vegetables， belonging to the level of food safety. This study could provide data support and reference for the food safety risk in Hainan province， and also provide guidance for the planting and consumption of water spinach in Hainan.

Keywords： water spinach; heavy metal; inductively coupled plasma mass spectrometry

蕹菜，別名空心菜、通菜等，屬于番薯屬光萼組植物，其莖葉含有豐富的蛋白質、胡蘿卜素等營養(yǎng)物質[1]。然而，蕹菜在生長過程中會通過根系吸收土壤中的鉛、鎘、汞和砷等重金屬，還會通過葉片吸收大氣中的多種重金屬，因此對蕹菜中積累的重金屬進行研究有著極其重要的意義[2-4]。近年來，我國部分地區(qū)的土壤重金屬污染情況嚴重[5-6]，土壤中富集的重金屬可通過食物鏈進入人體，對人們的健康造成嚴重的損害[7-10]。因此，蔬菜中重金屬含量與食品安全和人們的健康密切相關[11]。本文對海南省各市縣蕹菜進行重金屬含量測定，以期為評估海南省食品安全風險提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

材料：采集海南18個市縣（海口市、三亞市、儋州市、五指山市、文昌市、瓊海市、萬寧市、東方市、定安縣、屯昌縣、澄邁縣、臨高縣、白沙縣、昌江縣、樂東縣、陵水縣、保亭縣和瓊中縣）菜市場市售蕹菜，每個市縣采集6份，共108份試驗樣品。

試劑：硝酸，國藥集團化學試劑有限公司；26種金屬元素混合標準溶液，100 mg·L-1，壇墨質檢科技股份有限公司；Au單元素標準溶液（100 mg·L-1），國家有色金屬及電子材料分析測試中心；6種元素混合標準溶液（內(nèi)標，100 mg·L-1），壇墨質檢科技股份有限公司。

儀器：NexION 350X電感耦合等離子體質譜儀，珀金埃爾默儀器公司；VB24 UP趕酸儀，萊伯泰科公司；XS/204電子分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；ETHOS UP微波消解儀，萊伯泰科有限公司；Milli-Q去離子水發(fā)生器，美國Millipore公司。

1.2 溶液的配制

標準溶液配制：吸取8種金屬元素混合標準溶液（100 mg·L-1）2.0 mL于20 mL容量瓶中，用5%硝酸溶液定容至刻度，配制成10 mg·L-1混合貯備液；再分別吸取混合貯備液0 mL、0.010 mL、0.025 mL、0.050 mL、0.100 mL、0.250 mL和0.500 mL于50 mL容量瓶中，同時均加入Au標準溶液0.1 mL，用5%硝酸溶液定容至50 mL，配制成系列混合標準溶液（0 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1）。內(nèi)標溶液配制：吸取100 mg·L-1 6種（Sc、Ge、Rh、In、Re、Bi）元素混合標準溶液0.5 mL于容量瓶中，用5%硝酸溶液定容至500 mL，配制成100 μg·L-1內(nèi)標溶液。

1.3 樣品預處理

超純水清洗蕹菜3遍，晾干，取可食部分（去除根部）混合均勻后裝瓶，-18 ℃冰箱保存，備用。

1.4 檢測方法

參考《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）[12-13]，采用微波消解法處理，分段升溫處理程序，見表1。同時做空白實驗，用電感耦合等離子體質譜儀器對待測樣品進行測定。

1.5 電感耦合等離子體質譜儀器條件（KED模式）

ICP射頻功率：1 600 W；模擬電壓：-1 900 W；脈沖級電壓：1 000 W；霧化器氣體流速：0.94 L·min-1；輔助氣流量：1.2 L·min-1；數(shù)據(jù)采集模式：跳峰方式；采樣錐/截取錐：鎳錐；掃描重復次數(shù)：20次；測定重復次數(shù)：3次；霧化器：石英同心；檢測模式：手動；內(nèi)標加入方式：內(nèi)標在線加入。

1.6 評價方法

根據(jù)《農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測技術規(guī)范》（NY/T 398—2000）[14]選 取As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu共8種元素作為監(jiān)測指標。依據(jù)《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）[15]對海南市售蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu重金屬元素進行質量評價，各監(jiān)測指標 的評價限值見表2。

采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法P綜合和單因子污染指數(shù)法Pi相結合對海南市售蕹菜進行風險評價[16-17]，計算公式為

（1）

式中：P綜合為蕹菜中重金屬內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)；Pi ave為蕹菜中各重金屬i單因子污染指數(shù)平均值；Pi max為蕹菜中各重金屬i單因子污染指數(shù)中最大值。

Pi=Ci/Si（2）

式中：Pi為重金屬i在蕹菜中單因子污染指數(shù)；Ci為重金屬i在蕹菜中測定平均值，mg·kg-1；Si為評價標準中重金屬i的限值，mg·kg-1。

2 結果與分析

2.1 蕹菜中重金屬含量檢測結果

由表3可知，海南市售108份蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu的范圍變化較寬，其平均含量依次為0.006 4 mg·kg-1、0.003 7 mg·kg-1、ND（未檢出）、0.021 mg·kg-1、0.026 mg·kg-1、0.047 mg·kg-1、2.5 mg·kg-1和0.63 mg·kg-1，均低于規(guī)定的限值，平均值由低至高排序為Cd＜As＜Pb＜Cr＜Ni＜Cu＜Zn。市售蕹菜中除重金屬Hg均未檢出之外，其他元素中Zn平均含量最高，為2.5 mg·kg-1，Cd最低，為0.003 7 mg·kg-1。變異系數(shù)在44.80%～273.08%，其中Ni和Cu、Pb與Cr的變異系數(shù)相近，As的變異系數(shù)最大，Cd次之，Zn最小，說明蕹菜對As的富集能力存在較大差異；蕹菜對Zn的積累弱，即Zn低積累，此結果與任艷軍等[18]研究結果一致。

2.2 蕹菜質量評價

由于市售蕹菜Hg元素均未檢出，本文只對海南市售蕹菜其余7種重金屬（As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu）進行污染程度判定。由表4可看出，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法P綜合和單因子污染指數(shù)法Pi均＜0.7，依據(jù)相關指標P綜合≤0.7，其污染等級為安全；Pi≤0.7，其污染等級為優(yōu)良[19]，得出本次檢測所有樣品重金屬污染程度均屬于安全，各元素單因子污染指數(shù)由低到高排序為As＜Cd＜Cr＜Pb＜Zn＜Ni＜Cu，其中As的Pi指數(shù)為0.013，Cu的Pi指數(shù)為0.625。

2.3 標準曲線的建立

以待測元素濃度為橫坐標，以待測元素與所選內(nèi)標元素響應信號值的比值為縱坐標[20]，擬合回歸方程。由表5可知，相關系數(shù)R2在0.999 838～0.999 996，說明得到的標準曲線線性關系較好。

2.4 回收率和精密度的測定

樣品加標含量為4.5 mg·kg-1，測定平行樣，以平均值計算加標回收率，取一加標樣連續(xù)測定6次，計算精密度，結果見表6。8種元素的平均回收率為90.8%～106.0%，相對標準偏差為0.41%～1.14%，說明本研究所建立的方法回收率好，符合相關標準；測定的精密度高、重復性較好。

3 結論

本研究采集海南18個市縣菜市場市售蕹菜，取樣涉及范圍廣。蕹菜中各元素的含量范圍較寬，說明蕹菜對不同元素的吸收能力不同，且測定8種重金屬元素的平均含量均低于相關標準規(guī)定的限值，在108份樣品中均無重金屬超標現(xiàn)象。從重金屬污染情況來說，蕹菜的P綜合和Pi均小于0.7，均達相關指標的安全級別，說明海南市售蕹菜屬于安全蔬菜。本研究可對食品安全風險提供參考和數(shù)據(jù)支撐，同時可為市售蕹菜種植和食用提供指導。該方法采用微波消解，ICP-MS同時測定蕹菜中8種重金屬元素，并且在線性范圍內(nèi)線性關系均＞0.999，回收率在90.8%～106.0%，重現(xiàn)性高。該方法簡單便捷，對蕹菜日常監(jiān)管，保障食品安全有重大意義。

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基金項目：國家市場監(jiān)管重點實驗室（熱帶果蔬質量與安全）基礎應用研究課題（KF-2023020）。

作者簡介：李南（1988—），女，海南海口人，碩士。研究方向：食品檢驗檢測。

通信作者：吳月仙（1977—），女，海南海口人，本科。研究方向：檢驗檢測和實驗室質量控制。E-mail： 1434957646@qq.com。