貴州山地特色農(nóng)產(chǎn)品中鉛與砷含量及污染評(píng)價(jià)

(貴陽(yáng)海關(guān),貴州貴陽(yáng) 550081)

農(nóng)產(chǎn)品是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖澄?也是非常重要的經(jīng)濟(jì)作物[1]。近年來(lái),貴州省充分發(fā)揮山地特色農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢(shì),大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)茶葉、優(yōu)質(zhì)蔬菜、特色雜糧及特色林果等山地現(xiàn)代高效產(chǎn)業(yè),已逐步成為貴州省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的著力點(diǎn)。農(nóng)產(chǎn)品對(duì)重金屬有一定的富集能力,且重金屬可通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,給人類健康帶來(lái)危害[2-4];隨著物質(zhì)生活水平的提高,人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求,特別是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中重金屬污染研究十分關(guān)注。目前,我國(guó)已有部分地區(qū)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的污染情況進(jìn)行了調(diào)查研究,但是貴州山地特色農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的污染評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道[5-7]。

因此,開(kāi)展貴州山地特色農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的污染狀況調(diào)查并對(duì)其安全進(jìn)行評(píng)價(jià)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。我關(guān)在長(zhǎng)期檢驗(yàn)監(jiān)管過(guò)程中發(fā)現(xiàn),部分農(nóng)產(chǎn)品中鉛與砷的含量較高,已經(jīng)超過(guò)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762-2017《食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的限量值[8],農(nóng)產(chǎn)品中鉛與砷的測(cè)定已成為主要的衛(wèi)生檢測(cè)指標(biāo)。

為了解貴州山地特色農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的污染狀況,本文以貴州六種主要山地特色農(nóng)產(chǎn)品為研究對(duì)象,考察了220個(gè)茶葉、350個(gè)薏苡仁、60個(gè)竹蓀、150個(gè)辣椒、50個(gè)馬鈴薯及200個(gè)獼猴桃樣品中鉛與砷的含量并對(duì)其污染程度做出了分析評(píng)價(jià),以期為農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的污染控制提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶葉、薏苡仁、竹蓀、辣椒、馬鈴薯、獼猴桃 采樣時(shí)間為2018年5月～2018年11月。采樣地點(diǎn)主要設(shè)在貴州遵義、織金、興義、六盤水等農(nóng)產(chǎn)品種植基地,采集部位均為可食用部分;硝酸、高氯酸 均為優(yōu)級(jí)純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;實(shí)驗(yàn)用水 超純水。

ZEEnit 650 P石墨爐原子吸收光譜儀 德國(guó)耶拿公司;AF 610 D2原子熒光光譜儀 北京北分瑞利分析儀器公司;XPE204電子分析天平 梅特勒-托利多公司;EG37C可調(diào)溫式電熱板 北京萊伯泰科公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 采集茶葉樣品220個(gè)、薏苡仁樣品350個(gè)、竹蓀樣品60個(gè)、辣椒樣品150個(gè)、馬鈴薯樣品50個(gè)及獼猴桃樣品200個(gè),采集好的樣品運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,用蒸餾水沖洗干凈后放置通風(fēng)處晾干,經(jīng)粉碎機(jī)粉碎,儲(chǔ)于塑料瓶中,保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 鉛含量的測(cè)定 參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.12-2017《食品中鉛的測(cè)定》,稱取樣品2.00 g,加入 20 mL硝酸-高氯酸(1+9)混合酸,靜置過(guò)夜,采用濕式消解法進(jìn)行消解,每個(gè)設(shè)置2個(gè)平行樣,用石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定其鉛的質(zhì)量濃度[9-10]。石墨爐升溫程序見(jiàn)表1。

表1 石墨爐升溫程序Table 1 Program of temperature elevation of graphite furnace

1.2.3 砷含量的測(cè)定 參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.11-2014《食品中砷的測(cè)定》,稱取樣品2.00 g,加入20 mL硝酸-高氯酸(1∶5)混合酸,再加入1.5 mL硫酸,靜置過(guò)夜,采用濕式消解法進(jìn)行消解,每個(gè)設(shè)置2個(gè)平行樣,用原子熒光光譜儀測(cè)定其砷的質(zhì)量濃度[11-12]。原子熒光光譜儀的工作條件見(jiàn)表2。

表2 原子熒光光譜儀的工作條件Table 2 Operation conditions of atomic fluorescence spectrometer

1.2.4 農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)

1.2.4.1 農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染評(píng)價(jià)方法 采用單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法[13-14]評(píng)價(jià)農(nóng)產(chǎn)品中鉛和砷的含量。這兩種方法已經(jīng)在農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染評(píng)價(jià)方面得到廣泛的應(yīng)用[15-16]。

單因子污染指數(shù)計(jì)算方法為:

Pi=Ci/Si

式(1)

式中,Pi為農(nóng)產(chǎn)品中污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù);Ci為農(nóng)產(chǎn)品中污染物i的實(shí)測(cè)值;Si為污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3中的限量值。

表3 農(nóng)產(chǎn)品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)Table 3 The limit standard of heavy metal in agricultural products

綜合污染指數(shù)法可以全面反應(yīng)各污染物的作用,突出高濃度重金屬對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響,其計(jì)算方法為:

式(2)

式中,P綜為農(nóng)產(chǎn)品綜合污染指數(shù);Pi max為農(nóng)產(chǎn)品中污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù)最大值;Pi ave為農(nóng)產(chǎn)品中污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù)平均值。

1.2.4.2 農(nóng)產(chǎn)品的污染等級(jí)劃分 根據(jù)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的污染等級(jí)進(jìn)行劃分,具體劃分標(biāo)準(zhǔn)[19-20]見(jiàn)表4。

表4 農(nóng)產(chǎn)品的污染等級(jí)劃分Table 4 The grade of pollution level of agricultural products

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 貴州省主要山地特色農(nóng)產(chǎn)品中鉛與砷的含量分析

所調(diào)查的6種農(nóng)產(chǎn)品中鉛與砷的含量狀況見(jiàn)表5。從表5可以看出,所調(diào)查的6種農(nóng)產(chǎn)品中Pb、As的含量有較大差異。其中,Pb在農(nóng)產(chǎn)品中的最高含量依次為:茶葉>竹蓀>薏苡仁>辣椒>馬鈴薯>獼猴桃;As在農(nóng)產(chǎn)品中的最高含量依次為竹蓀>茶葉>薏苡仁>辣椒>馬鈴薯>獼猴桃。與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762-2017《食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)》相比,所檢的薏苡仁中有2.6%的樣品Pb含量超標(biāo),含量范圍在0.041～0.21 mg·kg-1之間,平均含量為0.056 mg·kg-1;竹蓀中有18.3%的樣品Pb含量超標(biāo),含量范圍在0.043～1.2 mg·kg-1之間,平均含量為0.44 mg·kg-1;竹蓀中有33.3%的樣品As含量超標(biāo),含量范圍在0.068～1.1 mg·kg-1,平均含量為0.40 mg·kg-1。所檢的茶葉、辣椒、馬鈴薯及獼猴桃中Pb與As的含量均未超標(biāo)。

表5 貴州省山地特色農(nóng)產(chǎn)品中鉛與砷的含量Table 5 The content of lead and arsenic in the agricultural products with mountain characteristics in Guizhou province

本次調(diào)查中有少量的薏苡仁樣品受到了Pb污染,主要可能是由于種植薏苡仁的土壤遭受了污染。重金屬經(jīng)污水灌溉和工業(yè)、礦業(yè)廢渣的排放等各種渠道進(jìn)入土壤,造成土壤中重金屬元素的積累,薏苡仁的生長(zhǎng)周期較長(zhǎng),主要是通過(guò)根系從土壤中吸收富集重金屬造成重金屬含量超標(biāo)的。所以加強(qiáng)產(chǎn)地環(huán)境整治管理力度,從源頭上杜絕重金屬對(duì)產(chǎn)地環(huán)境,尤其是產(chǎn)地土壤和灌溉水的污染,是有效控制薏苡仁中重金屬含量超標(biāo)的基本措施。而竹蓀中的重金屬主要來(lái)源于其培養(yǎng)基及生長(zhǎng)的土壤,竹蓀中Pb與As的含量超標(biāo)率較高,原因可能是其培養(yǎng)基和生長(zhǎng)的土壤受到了Pb與As的污染,通過(guò)菌絲的富集作用將Pb與As轉(zhuǎn)移到了竹蓀子實(shí)體中。因此控制好竹蓀的培養(yǎng)基和生長(zhǎng)的土壤中重金屬的水平可以提高竹蓀的品質(zhì)?？傮w來(lái)說(shuō),所調(diào)查的6種貴州山地特色農(nóng)產(chǎn)品中,菌類產(chǎn)品比其他谷物、蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品更容易富集重金屬,這與朱瓊仙等[21]、蒲云霞等[22]的相關(guān)研究結(jié)果相一致。

2.2 貴州省主要山地特色農(nóng)產(chǎn)品中鉛和砷的污染評(píng)價(jià)

根據(jù)式(1)和式(2),計(jì)算出貴州主要山地特色農(nóng)產(chǎn)品中Pb與As的單因子污染指數(shù)(Pi)和綜合污染指數(shù)(P綜),結(jié)果見(jiàn)表6。

從表6可以看出,以單因子污染指數(shù)分析,茶葉、薏苡仁、竹蓀、辣椒及馬鈴薯中Pb含量的單項(xiàng)污染指數(shù)分別為:0.17、0.28、0.44、0.51及0.15,均小于1,屬于清潔水平,表明這幾種農(nóng)產(chǎn)品中Pb含量均為安全等級(jí);不同農(nóng)產(chǎn)品中Pb含量的單項(xiàng)污染指數(shù)大小順序?yàn)?辣椒>竹蓀>薏苡仁>茶葉>馬鈴薯;茶葉、薏苡仁、竹蓀、辣椒及馬鈴薯中As含量的單項(xiàng)污染指數(shù)分別為:0.01、0.03、0.80、0.02及0.02,均小于1,屬于清潔水平,表明這幾種農(nóng)產(chǎn)品中As含量均為安全等級(jí),不同農(nóng)產(chǎn)品中As含量的單項(xiàng)污染指數(shù)大小順序?yàn)?竹蓀>薏苡仁>辣椒=馬鈴薯>茶葉。

表6 貴州省山地特色農(nóng)產(chǎn)品中鉛與砷的污染評(píng)價(jià)Table 6 The pollution evaluation of lead and arsenic in the agricultural products with mountain characteristics in Guizhou province

以綜合污染指數(shù)分析,茶葉、薏苡仁、辣椒及馬鈴薯的綜合指數(shù)分別為:0.14、0.23、0.41及0.12,均小于0.7,屬于清潔水平,表明這幾種農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)均屬于安全等級(jí)。但是竹蓀的綜合污染指數(shù)為0.72,在0.7～1.0之間,屬于尚清潔水平,表明竹蓀的污染等級(jí)屬于警戒等級(jí);不同農(nóng)產(chǎn)品的綜合污染指數(shù)大小順序?yàn)?竹蓀>辣椒>薏苡仁>茶葉>馬鈴薯。貴州山地特色農(nóng)產(chǎn)品中,竹蓀較其他農(nóng)產(chǎn)品容易受到重金屬的污染,這可能與菌類產(chǎn)品極易富集重金屬有一定的關(guān)系。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明,貴州山地特色農(nóng)產(chǎn)品中重金屬鉛(ND～2.6 mg·kg-1、)與砷(ND～1.1 mg·kg-1)的污染程度總體較輕,除了竹蓀以外,絕大部分農(nóng)產(chǎn)品的綜合污染指數(shù)均小于0.7,屬于清潔水平,安全等級(jí),可放心食用;竹蓀屬于尚清潔水平,警戒等級(jí),存在一定的健康風(fēng)險(xiǎn)。不同農(nóng)產(chǎn)品對(duì)重金屬的富集程度不同,茶葉、薏苡仁、辣椒、馬鈴薯及獼猴桃均屬于清潔水平,安全等級(jí);只有竹蓀屬于尚清潔水平,警戒等級(jí),存在一定的健康風(fēng)險(xiǎn)竹,蓀比茶葉、薏苡仁、辣椒、馬鈴薯及獼猴桃更易富集重金屬,這需引起相關(guān)部門的重視,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注竹蓀等菌類產(chǎn)品中重金屬的污染,進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)竹蓀等菌類產(chǎn)品中重金屬含量的監(jiān)測(cè)。