西安市不同蔬菜中重金屬污染分析

馬往校,孫新濤,段敏

(1.西北農林科技大學 食品科學與工程學院,陜西 楊凌712100;2.西北農林科技大學生命科學學院,陜西 楊凌712100)

隨著我國城市化的發(fā)展,作為城鄉(xiāng)結合部的市郊,也不可避免地受到城市發(fā)展的影響。一般城市近郊的菜區(qū),受垃圾堆放、工業(yè)“三廢”以及汽車尾氣等諸多因素的影響導致環(huán)境污染。目前,環(huán)境污染已成為制約經濟發(fā)展和人類健康與生存的頭等大事,其中有毒重金屬是重要的污染物之一[1],這些重金屬進入蔬菜中會危害人體健康。因此,及時了解蔬菜中有害重金屬的污染狀況,對防治重金屬污染,保障市民健康具有重要的現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

分別在西安市西、北、東、南郊批發(fā)市場中隨機抽取黃瓜、豇豆 、芹菜、茼蒿、辣椒、番茄、茄子、韭菜、生菜、油麥菜等夏季蔬菜10個品種80個樣品。每個樣品采集3 kg,四分法縮分、勻漿后冷凍待測。

1.1.2 儀器

AFS-1201雙道原子熒光光度計(北京海光公司);汞、砷、鉛、鉻、鎘高強度空心陰極燈;PE-5000型原子吸收分光光度計(美國Perkin Elmer公司)。

1.1.3 試劑

硝酸(優(yōu)級純);高氯酸(分析純);過氧化氫(分析純);鹽酸(優(yōu)級純);待測元素標準溶液由國家鋼鐵材料研究院提供;本試驗用水均為去離子水。

1.2 方法

1.2.1 檢測方法

汞按 GB/T5009.17-2003進行,砷按GB/T5009.11-2003進行,鉛按GB/T5009.12-2003進行,鎘按GB/T5009.15-2003進行,鉻按GB/T5009.123-2003進行。

1.2.2 評價標準

蔬菜的評價標準采用國家標準GB2762-2005(食品中污染物限量),標準見表1。

表1 食品中污染物限量Table1 Contaminating restriction value in foods

1.2.3 評價方法

采用超標率來評價蔬菜的污染狀況。

其中:Ci-某類污染物在某種蔬菜中的超標率,ni-某種蔬菜某類污染物超標樣品數(shù),Ni-某種蔬菜采集的樣本數(shù)。

2 結果與分析

2.1 10種蔬菜中重金屬元素的積累狀況

西安市10種蔬菜80個樣品中5種重金屬元素的檢測結果如表2。由表2可知,80個蔬菜樣品中砷和鎘的總體合格率為100%,雖然檢出率為65.6%,但其含量低于國家標準;汞超標率為2.5%,最高超標1.33倍;鉻超標率為2.5%,最高超標1.41倍;10種蔬菜中普遍存在鉛污染問題,鉛總體檢出率為100%,超標率為61.2%,含量較高出現(xiàn)在東郊胡家廟批發(fā)市場的茄子(1.606 mg·kg-1)和北郊朱宏路批發(fā)市場的韭菜(1.364 mg·kg-1)上,分別超出國家允許限量的8.03倍和6.82倍。5種重金屬元素在10種蔬菜中的積累狀況為:

汞:韭菜＞芹菜＞茼蒿＞油麥菜＞生菜＞豇豆＞辣椒＞茄子、黃瓜＞番茄

砷:茼蒿＞油麥菜＞芹菜＞生菜＞韭菜＞豇豆＞茄子＞黃瓜＞辣椒＞番茄

鉛:韭菜＞茄子＞茼蒿＞生菜＞辣椒＞油麥菜＞番茄＞芹菜＞豇豆＞黃瓜

鉻:茼蒿＞生菜＞油麥菜＞韭菜＞芹菜＞豇豆＞辣椒＞茄子＞番茄＞黃瓜

鎘:韭菜＞豇豆＞茄子＞辣椒＞茼蒿、生菜、油麥菜＞芹菜＞番茄＞黃瓜

由此可見,韭菜對汞、鉛和鎘有較強的吸收富集能力,茼蒿對砷和鉻有較強的富集能力。黃瓜、番茄和辣椒對這5種重金屬元素的吸收富集能力最弱,污染最輕,這與2000年的報道一致[2]。

表2 10種蔬菜中汞、砷、鉛、鉻、鎘的含量狀況Table2 Contents of mercury,arsenic,lead,chromium,cadmium in 10 kind of vegetables

注:ND未檢出Note:ND means Not detected.

2.2 不同類蔬菜中重金屬元素的積累狀況

對10種蔬菜80個樣品按綠葉菜類和茄果、瓜類的檢測結果進行統(tǒng)計,如表3。由表3可知,40個綠葉菜中只有砷和鎘合格率為100%;汞在芹菜和茼蒿中有超標,超標率為5.0%;鉻在生菜和茼蒿中有超標[3],超標率為5.0%;鉛在綠葉菜中超標比較嚴重,超標率高達80.0%,鉛在綠葉菜中的積累狀況為:韭菜＞茼蒿＞生菜＞油麥菜＞芹菜。40個茄果、瓜類蔬菜中只有鉛出現(xiàn)超標,超標率為42.5%,鉛在茄果、瓜類蔬菜中的積累狀況為:茄子＞辣椒＞番茄＞豇豆＞黃瓜,由此可見,重金屬污染主要集中在綠葉類蔬菜上,污染程度為綠葉菜類＞茄果、瓜類蔬菜,這與眾多蔬菜重金屬污染狀況的研究結論是一致的[4～6],說明綠葉類蔬菜對重金屬有較強的吸收富集能力。

表3 綠葉菜和茄果、瓜類蔬菜中5種重金屬元素的含量狀況Table 3 Content Features of Five Heavy Metals in greenery and melon vegetables.

項目Items汞砷鉛鉻鎘Hg As Pb Cr Cd茄果、瓜類黃瓜 0.0004 0.023 0.240 0.015 ND豇豆 0.0008 0.025 0.291 0.067 0.0011辣椒 0.0006 0.012 0.404 0.035 0.0005番茄 0.0003 0.009 0.360 0.019 0.0002茄子 0.0004 0.022 0.550 0.032 0.0008ˉX 0.0005 0.018 0.369 0.034 0.0006∑ˉX 0.0025 0.091 1.845 0.168 0.0021超標率/% 0 0 42.5 0 0

3 討論與結論

(1)造成西安市蔬菜重金屬污染的主要原因有:①大氣污染:大氣污染主要是工業(yè)廢氣的排放,燃料燃燒和交通運輸排放的廢氣等,這些廢氣通過植物的光合作用和呼吸作用把污染物直接帶進植物體內,從而造成蔬菜的污染。②污水灌溉:西安市郊有些菜地由于缺乏井水和河水灌溉條件,菜農直接用工廠排出的工業(yè)污水進行灌溉,導致蔬菜受污染。③垃圾污染:城市垃圾的不合理施用是蔬菜受污染的原因之一,由于目前城市的工業(yè)廢物和生活垃圾還沒有完全分開堆放,而近郊的菜農多用垃圾作為肥料進行施用,雖然在一定程度上提高了土壤的養(yǎng)分,但其中的重金屬也對土壤構成影響。

(2)針對西安市蔬菜的污染狀況提出以下防治措施:①在農田重金屬污染的土壤中施加化學改良劑,如石灰、碳酸鈣等一方面可增加土壤的有機質及陽離子交換量的含量,另一方面可使重金屬生成氫氧化物沉淀,從而降低土壤中重金屬向食物鏈的轉移[7,8],降低蔬菜中重金屬的污染。②根據(jù)不同蔬菜品種對重金屬積累的差異,合理布局蔬菜生產基地,在重金屬污染較嚴重的區(qū)域有針對性地種植對重金屬有較強抗性的品種,如種植茄果或瓜類蔬菜,減少綠葉菜的種植。③合理施用農藥和化肥,提倡施用生物農藥及用生物方法防治蔬菜的病蟲害;提倡施用有機肥、腐植酸肥和微生物肥料,少用或不用化學合成肥料,施用的垃圾肥應進行無害化處理,確保施用安全。

(3)通過對西安市城區(qū)10個蔬菜品種80個樣品中重金屬汞、砷、鉛、鎘、鉻的檢測分析,結果表明:西安市城區(qū)蔬菜中砷和鎘雖有檢出,但都符合國家衛(wèi)生標準(GB2762-2005)的限量規(guī)定,對蔬菜未造成污染;汞和鉻的污染主要表現(xiàn)在個別綠葉菜(芹菜、茼蒿和生菜)中,超標率為2.5%;鉛是整個城市主要的污染元素[9],超標率為61.2%。對不同類蔬菜中重金屬元素的檢測結果進行分析,綠葉類蔬菜中5種重金屬元素的平均含量都高于茄果、瓜類蔬菜,它們對重金屬有較強的累積能力,特別是韭菜、茼蒿和生菜。綠葉類蔬菜中除汞和鉻有個別超標外,鉛是主要的污染元素,超標率高達80.0%;茄果、瓜類蔬菜中只出現(xiàn)鉛超標,超標率為42.5%。因此,鉛的污染需要引起有關部門的重視,提早防范環(huán)境污染對于農業(yè)的潛在威脅。

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