10种常见蔬菜中重金属Pb、Cd含量的测定


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摘 要:通过石墨炉原子吸收光谱法对南京市民常见的10种蔬菜中Pb、Cd的含量进行测定,以期能够了解Pb、Cd这两种有害的重金属元素在蔬菜中的含量和分布情况。实验结果表明:蔬菜中不同程度的存在重金属污染情况,其中芹菜中Pb和Cd的污染情况都比较严重,Pb超过国家标准限量值。香菇中Cd污染情况较重,韭菜中有两例超标情况,分别超过标准的86.5%和35.1%,不合格率为6.7%。实验结论:不同的蔬菜对同一种重金属元素的富集能力不同,相同的蔬菜对不同重金属元素的吸收能力也存在差异。

关键词:蔬菜;Pb;Cd

近年來人们的生活水平不断提高,对于吃早已不是最初的解决温饱问题,而是要吃得健康。然而随着国家工业化和城镇化建设的不断发展,工厂企业的乱排乱放,使得环境污染日益加剧。重金属元素在土壤中已有不同程度的积累[1-3],其中Pb和Cd更是在2011年4月初被纳入我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》中。而蔬菜是人们日常生活中必不可少的农产品,它对重金属具有一定的富集作用[4]。Pb和Cd在蔬菜中积累并通过

食物链进入人体,从而对人体造成危害。Pb的主要毒性效应是贫血症,神经机能失调和肾损伤,免疫力低下的老人和儿童更容易受到伤害。Cd可以取代骨中的钙,使骨骼严重软化,骨头断裂,会引起胃脏功能失调,干扰人体内锌的酶系统,导致高血压症上升。本文采用微波消解对蔬菜样品进行处理,测量蔬菜中Pb、Cd的分布和含量,为防止重金属污染危害人体健康提供一定的依据[5]。

1 材料与方法

1.1 蔬菜样品

香菇、杏鲍菇、韭菜、芹菜、平菇、白玉菇、白蘑菇、金针菇、豇豆、豆芽,共10种,30个样品,均是市场上常见的新鲜蔬菜。

1.2 主要仪器设备

石墨炉原子吸收分光光度计(PinAAcle 900z)、加热器、微波消解仪(TOPEX)、烘箱(GZX-9140MBE)、电子天平,具体的测定方法及仪器条件见表1、表2。

1.3 主要试剂

Pb(1 000 mg/L)、Cd(1 000 mg/L)标准溶液,硝酸(优析纯),磷酸二氢铵,硝酸钯。

1.4 试剂配制

硝酸溶液(2+98):量取20 mL浓硝酸,缓慢加入到980 mL水中,混匀。

磷酸二氢铵-硝酸钯溶液:称取0.02 g硝酸钯,加入少量硝酸溶液(2+98)溶解后,再加2 g磷酸二氢铵,溶解后用硝酸溶液(2+98)定容至100 mL,混匀。

磷酸二氢铵溶液(10 g/L):称取10.0 g 磷酸二氢铵,用100 mL硝酸溶液(2+98)溶解后定容至1 000 mL容量瓶。

1.5 标准曲线的配制

Pb标准储备液(10.00 mg/L):准确移取1 mL液体Pb标准溶液(1 000 mg/L)于100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(2+98)稀释并定容至刻度。

Pb标准中间液(1.00 mg/L):准确移取1 mL Pb标准储备液(1.00 mg/L)于10 mL容量瓶中,用硝酸溶液(2+98)稀释并定容至刻度。

Pb标准系列溶液:分别移取一定量的Pb标准中间液(1.00 mg/L)于100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(2+98)稀释并定容至刻度。Pb的标准系列浓度分别为0、1、2、5、10、15、20μg/L。

Cd标准储备液(10.00 mg/L):准确移取1 mL液体Cd标准溶液(1 000 mg/L)于100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(2+98)稀释并定容至刻度。

Cd标准中间液(1.00 mg/L):准确移取1 mL Cd标准储备液(1.00 mg/L)于10 mL容量瓶中,用硝酸溶液(2+98)稀释并定容至刻度。

Cd标准系列溶液:分别移取一定量的Cd标准中间液(1.00 mg/L)于100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(2+98)稀释并定容至刻度。Pb的标准系列浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0 μg/L。

1.6 标准限量

在GB2762-2017中各类蔬菜Pb、Cd限量,见表3。

1.7 样品的预处理

菜场买回来的新鲜蔬菜洗净晾干,制成匀浆。称取一定量的蔬菜样品于微波消解罐中,加入5 mL浓硝酸,在加热器上115 ℃加热1 h,取出冷却后上微波消解仪。按照微波消解仪的操作步骤消解样品,具体消解条件见表4。冷却后取出消解罐,在加热器上115 ℃赶酸至1 mL左右。消解罐冷却后,将消化液转移至10 mL容量瓶中,用少量水清洗消解罐3次,合并洗液至容量瓶中,并用水定容至刻度,混匀。同时做试剂空白试样。

2 结果与分析

2.1 不同菜场中不同蔬菜Pb和Cd的测定结果

采用石墨炉原子吸收光谱法对上述10种蔬菜的30个样品中Pb、Cd的含量进行测定,从实验结果可以看出,不管是什么种类的蔬菜都含有一定量的重金属,不同蔬菜中重金属Pb和Cd的含量是不同的,而因为蔬菜的来源不同,土壤中重金属的积累不尽相同,所以导致同一种蔬菜中同一种重金属的含量也是不同的。在所抽检的蔬菜中(见表5),香菇中Pb含量的平均值为0.075 mg/kg,Cd含量的平均值为0.22 mg/kg;杏鲍菇中Pb含量平均值为0.062 mg/kg,Cd含量的平均值为0.007 9 mg/kg;韭菜中Pb含量平均值为0.14 mg/kg,Cd含量的平均值为0.021 mg/kg;芹菜中Pb含量平均值为0.12 mg/kg,Cd含的量平均值为0.054 mg/kg;平菇中Pb含量平均值为0.059 mg/kg,Cd含量的平均值为0.026 mg/kg;白玉菇中Pb含量平均值为0.065 mg/kg,Cd含量的平均值为0.027 mg/kg;金针菇中Pb含量平均值为0.055 mg/kg,Cd含量的平均值为0.0037 mg/kg;豇豆中Pb含量平均值为0.056 mg/kg,Cd含量的平均值为0.002 7 mg/kg;豆芽中Pb含量平均值为0.054 mg/kg,Cd含量的平均值为0.007 8 mg/kg;白蘑菇中Pb含量平均值为0.093 mg/kg,Cd含量的平均值为0.005 8 mg/kg。这些蔬菜除香菇外均是Pb的含量比Cd的含量要高,其中以韭菜、芹菜最高。以GB 2762为判定标准,韭菜中有两例超标情况,分别超过标准的86.5%和35.1%,不合格率为6.7%。芹菜中有一例超标,超过标准规定值的76.4%,不合格率为3.3%。这说明韭菜和芹菜的Pb污染情况比较严重。香菇中Cd的含量比Pb的含量高,说明香菇对于Cd的富集能力比较强。相比较而言,豇豆这种果实类的蔬菜中Cd的含量比较低,有两例低于国家标准规定值。这表明豇豆不存在明显的Cd污染。

2.2 不同蔬菜中Pb、Cd的平均含量比较

对上述10种常见蔬菜中的Pb、Cd的平均含量进行比较如图1所示,不同种类的蔬菜对相同的重金属元素以及相同种类的蔬菜对不同重金属元素的吸收都存在着明显差异性[6]。它们的富集能力强弱为:Pb 韭菜>芹菜>白蘑菇>香菇>白玉菇>杏鲍菇>平菇>豇豆>金针菇>豆芽;Cd 香菇>芹菜>白玉菇>平菇>韭菜>豆芽>杏鲍菇>白蘑菇>金针菇>豇豆。由图1可以看出香菇和芹菜对于Pb和Cd的吸收能力都比较强,韭菜对Pb的富集能力比较强,豆芽对于Pb、Cd的吸收能力都比较弱。

3 结论

通过对南京市10种常见蔬菜中Pb、Cd含量的测定发现,蔬菜中不同程度的存在着重金属污染,有的甚至污染比较严重,追其根本原因还是环境污染所致。所以为了能够让人们在餐桌上吃到健康安全的蔬菜,呼吁人们从自身做起,禁止乱扔垃圾、滥用肥料,工厂企业禁止乱排乱放,政府部门加强治理,建立健全的监管体制等。

参考文献

[1]M arkus J A ,M cbrathey A B.An urban soilstudy:heavy metals in Glee, Australia[J]. Australian Journal of Soil Researoh,1996,34(3):453-465.

[2]Pouyat R V ,M cdonnell M J.Heary metal accum ulationsin forestsoils along an urhan-rurulgradientin southeasternN ew-Y ork,USA [J].WaterA irand SoilPollution,1991,57(8):797-807.

[3]Lotterm oser B G .Naturalen rich ment of top soils with chromium and other heary metals,Port Macquaria,New south wales,Austrilia[J].A ustralian Journal of soil Research,1997,35:1165-1176.

[4]茹淑华,孙世友,王凌,等.蔬菜重金属污染现状、污染来源及防治措施[J].河北农业科学,2006(3):88-91.

[5]黄雅琴,杨在中.蔬菜对重金属的吸收累积特点[J].内蒙古大学学报:自然科学版,1995(5):55-57.

[6]徐红颖,包玉龙,王玉兰.常见蔬菜中重金属铅、镉含量的测定[J].生物灾害科学,2014,37(1):60-63.

作者簡介:庄颖(1989—),女,江苏宿迁人,大专,检验员。研究方向:食品分析。

通讯作者:熊晓辉(1964—),男,江西丰城人,博士,教授。研究方向:食品安全检测。

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