譚湘武 馬金輝 蕭福元 彭蔚 李亞波
摘要[目的]了解湖南地區(qū)的新鮮蔬菜中總銻含量狀況,評價蔬菜中銻污染程度,為重金屬銻的污染防治工作提供基礎數據。
[方法]利用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法(HGAFS)測定蔬菜中總銻含量,并采用重金屬單因子污染指數法對不同種類蔬菜中總銻含量狀況進行評價。[結果]703份蔬菜樣品中,總銻含量總體算術平均值為0.090 mg/kg,中位數為0.018 mg/kg,最小值為未檢出,最大值為3.120 mg/kg。其中葉類蔬菜中總銻含量高于根類、莖類、花類、果類蔬菜(P<0.05),經重金屬單因子污染指數法評價,所有蔬菜中重金屬單因子污染指數均小于0.2。[結論]湖南地區(qū)所采集的蔬菜樣品均檢出銻,但總銻含量處于正常水平,尚未出現銻污染現象。
關鍵詞 蔬菜;銻;污染;單因子污染指數
中圖分類號 S481+.8 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2016)05-075-003
Abstract[Objective]The aim was to determine total antimony content in fresh vegetables in Hunan, evaluate antimony pollution degree, and provide basic data for prevention. [Method]The content of total antimony was detected by HGAFS and the pollution status of total antimony in different kinds of vegetable was analyzed by single factor pollution index.[Result]The arithmetic average content of total antimony in all 703 kinds of vegetable products was 0.090 mg/kg, median was 0.018 mg/kg, minimum was 0, maximum was 3.120 mg/kg. The total antimony content of the leaf vegetables was significantly higher than that of the stem vegetables, root vegetables, cauliflower vegetable and fruitvegetable products(P<0.05). The single factor pollution index of all kinds of vegetables was lower than 0.2.[Conclusion]Although total antimony is detected in all kinds of vegetables from Hunan, the total antimony content is still in a normal range and there is no pollution of antimony.
Key words Vegetable; Antimony; Pollution; Single factor pollution index
銻(以下簡Sb)是一種有毒的痕量元素,是國際上最為關注的全球性污染物之一[1]。由于人類活動的影響和銻及其化合物的廣泛使用,銻對環(huán)境的污染越來越嚴重[2],可通過土壤-農作物-食物鏈危害人們身體健康。湖南是銻都之鄉(xiāng),其土壤銻的背景值為 2.98 mg/kg[3],是我國土壤銻背景值的近3倍[4],土壤中的高含量銻必然會影響當地植物尤其是農作物,可能導致農產品銻含量超標[5]。據文獻報道[6],銻礦區(qū)周圍種植的蘿卜根、葉中銻含量高達 10.49和 121.40 mg/kg,高于一般植物銻元素正常含量[7]5~150倍。目前很少見關于蔬菜中銻含量水平的報道,因此,對湖南地區(qū)的蔬菜中總銻含量水平進行檢測分析具有重要意義。
筆者以2014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蔬菜樣品為分析對象,采用微波消解-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定樣品中總銻的含量,再運用重金屬單因子污染指數法評價其污染程度,旨在初步掌握湖南地區(qū)的新鮮蔬菜樣品中總銻含量水平,為食品中銻的暴露評估工作提供一定的基礎數據。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 樣品來源。2014年湖南省食品安全風險監(jiān)測樣品。樣品為在湖南省14個市(州)的超市、農貿市場以及攤擔隨機采集的新鮮蔬菜703份,按植物的產品器官分成5類:根類蔬菜有蘿卜、胡蘿卜、大頭菜、豆薯等;莖類蔬菜有地下莖類蔬菜馬鈴薯、蓮藕、姜、荸薺、紅薯和地上莖類蔬菜茭白、竹筍、萵筍、榨菜等;葉類蔬菜有白菜類(大白菜、結球甘藍)、綠葉菜類(菠菜、芹菜、油菜、香菜、生菜、空心菜、莧菜、茼蒿)、蔥韭類(洋蔥、韭菜、蒜苗)、芽菜類(豌豆苗、蘿卜芽)等;花類蔬菜有金針菜、青花菜等;果類蔬菜有茄果類(茄子、番茄和辣椒)、莢果類(豆類菜如豇豆、毛豆、扁豆)和瓠果類(黃瓜、南瓜、冬瓜、絲瓜、苦瓜)等,共計5類38種蔬菜。2次采集時間間隔5個月。
1.1.2 主要儀器及試劑。AFS230 E 型雙道原子熒光光度計,北京科創(chuàng)海光儀器有限公司;銻空心陰極燈,北京有色金屬研究總院。100 μg/mL銻單元素標準溶液[GBW(E)082126,批號:13090478];鹽酸(分析純,批號:20111025);硝酸(優(yōu)級純,批號:20140124);過氧化氫(優(yōu)級純,批號:20120917);5 g/L氫氧化鈉(優(yōu)級純,批號:20130110);20 g/L硼氫化鉀(分析純,批號:20120227);50 g/L硫脲(分析純,批號:F20110722);100 g/L碘化鉀溶液(優(yōu)級純,批號:20120621);生物成分分析標準物質GBW10015(菠菜)購自國家標準物質中心;試驗用氣為純度>99.999%的氬氣;試驗用水為電阻率為18.2 MΩ·cm(25 ℃)的去離子水。
1.2 方法
1.2.1
樣品處理。將采集的新鮮蔬菜樣品取可食部分切碎、攪拌、混勻,稱取1~2 g(精確至0.001 g)鮮樣于微波消解罐內,加4 mL 硝酸和2 mL 過氧化氫,放置30 min,旋緊密閉內罐置微波爐內,按程序升溫方式(第1步:功率1 500 W,時間10 min,溫度150 ℃;第2步:功率1 500 W,時間10 min,溫度180 ℃)進行消解。同時做試劑空白。
1.2.2
檢測方法。采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法[8]對上述消解液進行總銻含量測定。其儀器參數為負高壓290 V,燈電流80 mA,原子化高度8 mm,載氣流量500 mL/min,屏蔽氣流量800 mL/min,積分方式峰面積,讀數時間15 s,延遲時間0.5 s。
1.3 評價方法及標準
采用單因子污染指數法[9]評價各種蔬菜樣品中銻的污染狀況,其計算公式為:
Pi = Ci/Si
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。當 Pi<0.2時,表明銻濃度處于正常的背景值范圍內;0.2≤Pi≤0.6 時,表明處于輕污染水平;0.6 1.4 統(tǒng)計分析 利用SPSS 13.0對數據進行統(tǒng)計分析,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 KolmogorovSmirnov檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。 1.5 質量控制 通過標準曲線法測定樣品中總銻含量,樣品測定前以及每50個樣品測定后,都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 結果與分析 2.1 質量控制 2.1.1 標準物質的測定。為考察方法的準確性和精密度,對生物成分分析標準物質(GBW10015)進行測定,結果6次平行測定值依次為0.035、0.039、0.040、0.043、0.045、0.049 mg/kg,平均值為(0.042±0.004)mg/kg,參考值為(0.043±0.014)mg/kg。從此可知,標準物質的測定在參考值范圍內。 2.1.2 平行樣品的測定。對蔬菜進行平行樣的檢測,結果見表1。從表1可知,2次獨立測定結果的絕對差值小于平均值的10%。 2.2 各種類新鮮蔬菜中總銻含量 2.2.1 新鮮蔬菜樣品總銻含量。在703 份新鮮蔬菜類樣品中,總銻含量最小值為未檢出(ND),最大值為3.120 mg/kg,檢出數為628 份,檢出率為89.30%。所有測定值經 KolmogorovSmirnov 檢驗(Z=9.516,P=0.000<0.05),顯示不符合正態(tài)分布,而呈正偏態(tài)分布(SK=7.353>0),即蔬菜類總銻含量分布遠離限量值偏移。使用箱形圖檢查法(Boxplot)剔除可疑數據后其蔬菜樣品總銻含量總體算術平均值為0.090 mg/kg,中位數為0.018 mg/kg。因數據呈偏態(tài)分布,以下采用中位數(Median)表示平均水平,為 0.018 mg/kg,以 P5~P95表示蔬菜類總銻的參考范圍為 ND ~ 0.25 mg/kg(表2)。 2.2.2 銻在蔬菜中總體分布特征。對所采集的蔬菜樣品按食用器官分類法進行各器官中銻含量分析。結果表明(表3),葉類蔬菜總銻含量的中位數高于根類、莖類、花類和果類蔬菜,其差異有統(tǒng)計學意義(H=1.245,P<0.05)。各類蔬菜中總銻測定值經 KolmogorovSmirnov 檢驗,不服從正態(tài)分布,而呈正偏態(tài)分布(SK=2.392~6.021>0,左偏),即總銻含量分布遠離限量值偏移。 2.3 蔬菜類樣品銻的污染狀況 由表4可見,在703 份蔬菜類樣品中,總銻含量大于1.0 mg/kg(PHMSO 的標準限量值)的樣品數7 份,超標率為1.0%,其中葉類蔬菜的超標率為1.9%,果類蔬菜超標率為0.4%,其他超標率為0。采用重金屬單因子污染指數法進行評價,結果顯示,所檢蔬菜類樣品總銻的單因子污染指數均小于0.2,表明此次所檢蔬菜類樣品處于正常的背景值范圍內。 3 結論與討論 該研究得出,此次調查的蔬菜樣品中,銻的檢出率為89.30%,總銻含量范圍為ND~0.25 mg/kg,中位數為0.018 mg/kg;其中葉類蔬菜總銻含量的中位數高于根類、莖類、花類和果類蔬菜。 通過此次調查,掌握湖南地區(qū)的新鮮蔬菜中總銻含量狀況,其所采集的蔬菜樣品均檢出銻,經重金屬單因子污染指數法評價,尚未出現銻污染現象,總銻含量處于正常背景值水平。此研究結果可為國家食品安全限量標準的制定和食品中銻的暴露評估工作提供基礎數據,同時,也為食品安全監(jiān)督管理部門提供技術支持。 參考文獻 [1]何孟常,萬紅艷.環(huán)境中銻的分布、存在形態(tài)及毒性和生物有效性[J].化學進展,2004,16(1):131-135. [2]戈兆鳳,韋朝陽.銻環(huán)境健康效應的研究進展[J].環(huán)境與健康雜志,2011,28(7):649-653. [3]潘佑民,楊國治.湖南土壤背景值及研究[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1988. [4]中國環(huán)境監(jiān)測總站.中國土壤元素背景值[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1990. [5]馮人偉,韋朝陽,涂書新.植物對銻的吸收和代謝及其毒性的研究進展[J].植物學報,2012,47(3):302-308. [6]何孟常,季海冰,趙承易,等.銻礦區(qū)土壤和植物中重金屬污染初探[J].北京師范大學學報,2002,38(3):417-420. [7]庫文珍,趙運林,雷存喜,等.銻礦區(qū)土壤重金屬污染及優(yōu)勢植物對重金屬的富集特征[J].環(huán)境工程學報,2012,6(10):3774-3780. [8]中華人民共和國衛(wèi)生部.食品中銻的測定:GB/T 5009.137-2003[S].北京:中國標準出版社,2012. [9]冷啟艷,劉海韻,閆文虹,等.煙臺15種海產品銻含量分析[J].青島大學醫(yī)學院學報,2013,49(2):129-130. [10]方展強.珠江口擔桿島附近海域底棲腹足類重金屬含量及評價[J].華南師范大學學報(自然科學版),2003(1):76-81.