湛江地区蔬菜中铅与镉污染现状研究
来源:用户上传
作者:
摘要 通过对湛江地区各菜市场根茎类、瓜果类和叶菜类蔬菜进行采样，采用石墨爐原子吸收光谱法分析其中铅（Pb）、镉（Cd）的含量水平。结果表明，湛江地区蔬菜Pb、Cd污染总体较轻，但仍存在超标现象，超标样品主要集中在叶菜类和根茎类蔬菜中，瓜果类蔬菜受污染程度较轻。该项研究为有效控制湛江地区蔬菜中Pb与Cd污染情况、保障地区内蔬菜安全和人群健康水平提供了一定的参考。
关键词 蔬菜;铅;镉;污染;广东湛江
中图分类号 X56 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）02-0213-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
Abstract The content levels of lead（Pb）and cadmium（Cd） were analyzed by the mathod of graphite furnace atomic absorption spectrometry through sampling the root，melon and leaf vegetables in the vegetable markets in Zhanjiang area.The results showed that the pollution of Pb and Cd in vegetables in Zhanjiang area was generally light，but there was still the phenomenon of over standard.The over standard samples were mainly concentrated in leaf vegetables and root vegetables，and the level of contamination of melon vegetables and fruit vegetables was low.This study provides a certain reference for more effectively controlling Pb and Cd pollution in vegetables in Zhanjiang area，and ensuring the safety and health of vegetables in the area.
Key words vegetable;lead;cadmium;pollution;Zhanjiang Guangdong
蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一，可提供人体所必需的多种维生素和矿物质。当今城市化和工业化的迅速发展，在带来经济发展的同时也造成了蔬菜种植环境的污染[1-3]。Pb、Cd都不属于植物生长发育的必需元素，当Pb、Cd进入植物根、茎、叶后，就会富集积累[4-5]，然后通过蔬菜-人体消化系统进行迁移转化，从而对人体健康造成危害[6]。本研究以湛江市蔬菜作为研究对象，通过采集湛江地区根茎类、瓜果类和叶菜类三大类蔬菜，分析湛江地区蔬菜中Pb、Cd污染现状，研究其污染特征，并对其污染程度进行评价，以期为治理农业环境污染和控制蔬菜质量提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
材料取自湛江市区各蔬菜交易市场，分别为根茎类蔬菜（胡萝卜、土豆、白萝卜、甘薯、姜、莲藕）、瓜果类蔬菜（青椒、茄子、西红柿、青瓜、南瓜、苦瓜、冬瓜）、叶菜类蔬菜（菠菜、地瓜叶、莴苣叶、芥菜、白菜、菜心、生菜）。
1.2 试验仪器
Z2000原子吸收光谱仪，由日本日立公司生产;Pb、Cd空心阴极灯、MARS6全自动微波消解萃取仪，由美国CEM公司生产。
1.3 试验方法
1.3.1 检测方法与判定依据。随机抽取20个品种96个样品，每个样品采集3 kg，四分法缩分、匀浆后冷冻待测。
蔬菜中铅含量的测定按照《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12—2017）进行，镉含量的测定按照《食品安全国家标准 食品中镉的测定》（GB 5009.15—2014）进行，判定标准参照《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）。各蔬菜中铅、镉的限量，如表1所示。
1.3.2 评价方法。结果采用单因子污染评价指数和超标率进行评价，其中单因子污染评价指数计算公式如下：
Pi=Ci /Si
式中，Pi为重金属单项污染指数;Ci为该重金属的实际测定值;Si为相应污染物限量值。Pi≤1则表明蔬菜未受污染，Pi>1则表明该蔬菜已受污染。Pi的数值越大，说明蔬菜受到重金属的污染越严重，具体等级判定如表2所示。 超标率表达公式如下：
Ci（%）=（ni /Ni）×100
式中，Ci為某种重金属污染物在某类蔬菜中的超标率，ni为某类蔬菜某种重金属污染物超标样品数，Ni为某类蔬菜采集的样本数。
2 结果与分析
2.1 不同类型蔬菜中Pb、Cd含量特征
蔬菜中Pb、Cd含量总超标率为5.2%，其中Pb的超标率为2.1%，最高超标1.1倍，Cd的超标率为3.1%，最高超标3.2倍;Pb的检出率为69.8%，Cd的检出率为99.0%;单因子污染评价指数Pi均小于0.7，故湛江地区蔬菜受Pb、Cd污染较轻，整体评价结果等级为优良。由表3可知，3类蔬菜中Pb含量的平均值均高于Cd，但Cd的检出率要高于Pb，这与Cd的方法检出限较低有关。瓜果类蔬菜的Pb、Cd含量均远低于食品中污染物限量，未出现超标;根茎类和叶菜类蔬菜的Pb、Cd都存在超标，根茎类蔬菜中Cd的超标率最大，为6.1%，Pb的超标率为3.0%;叶菜类蔬菜的Pb、Cd超标率均为3.1%，由此可见，Pb、Cd污染主要集中在根茎类和叶菜类蔬菜上，污染程度为根茎类蔬菜>叶菜类蔬菜>瓜果类蔬菜，这与众多蔬菜重金属污染状况的研究结论一致[7-9]。
2.2 6种根茎类蔬菜中Pb、Cd含量特征
6种根茎类蔬菜分别为土豆、莲藕、胡萝卜、白萝卜、姜和番薯（表4），其中只有姜中的Cd以及番薯中的Pb出现超标，超标率分别为50.0%和12.5%。6种根茎类蔬菜Cd的检出率均为100%，Pb检出率最低的为莲藕（达33.3%），最高的为姜（达75.0%）。从单因子污染评价指数Pi来看，不同种类蔬菜的Pb的单因子污染评价指数排序为白萝卜>姜>番薯>胡萝卜>土豆>莲藕，其中白萝卜的单因子污染评价指数最高，为0.612 0，小于0.7，蔬菜评价结果等级为优良;不同种类蔬菜的Cd的单因子污染评价指数排序为姜>莲藕>番薯>白萝卜>胡萝卜>土豆，其中姜的单因子污染评价指数最高为1.340 0，蔬菜评价结果等级为轻度污染。
2.3 7种瓜果类蔬菜中Pb、Cd含量特征
7种瓜果类蔬菜分别为茄子、番茄、南瓜、冬瓜、苦瓜、辣椒和青瓜（表5），7种蔬菜均未出现超标。7种瓜果类蔬菜Cd的检出率均为100%，番茄的Pb检出率最低（33.3%），茄子、南瓜和苦瓜的最高（100.0%）。从单因子污染评价指数Pi来看，不同种类蔬菜的Pb的单因子污染评价指数排序为南瓜>茄子>辣椒>苦瓜>冬瓜>青瓜>番茄，其中南瓜的单因子污染评价指数最高，为0.552 0，蔬菜评价结果等级为优良;不同种类蔬菜的Cd的单因子污染评价指数排序为番茄>青瓜>辣椒>南瓜>冬瓜>苦瓜>茄子，其中番茄的单因子污染评价指数最高，为0.204 0，蔬菜评价结果等级为优良。
2.4 7种叶菜类蔬菜中Pb、Cd含量特征
7种叶菜类蔬菜分别为菠菜、白菜、地瓜叶、芥菜、菜心、生菜和莴苣叶（表6），其中只有莴苣叶中Cd以及白菜中的Pb出现超标，超标率分别为50.0%和12.5%。7种叶菜类蔬菜Cd的检出率均为100.0%，生菜和莴苣叶的Pb检出率最低（50.0%），菠菜和芥菜的最高（100%）。从单因子污染评价指数Pi来看，不同种类蔬菜的Pb单因子污染评价指数排序为生菜>白菜>地瓜叶>芥菜>菠菜>菜心>莴苣叶，其中生菜的单因子污染评价指数最高，为0.245 0，蔬菜评价结果等级为优良;不同种类蔬菜的Cd单因子污染评价指数排序为莴苣叶>菠菜>白菜>生菜>芥菜>菜心>地瓜叶，其中莴苣叶的单因子污染评价指数最高，为0.560 0，蔬菜评价结果等级为优良。
3 结论与讨论
为全面了解湛江地区蔬菜中铅、镉污染状况，对湛江市区各蔬菜交易市场进行抽检，抽检样品包括根茎类、瓜果类和叶菜类三大类蔬菜共20个品种96个样品。抽检结果表明，96个样品中只有5个样品出现不同程度的超标，总超标率为5.2%，且三大类蔬菜单因子污染评价指数整体评价结果等级为优良。从整体上看，湛江地区蔬菜铅、镉污染状况较轻，但仍存在超标现象，需继续关注。
铅是自然界广泛存在的一种具有生物毒性的重金属元素，食入过量的铅会引起中毒反应，对神经、消化和造血系统以及肾脏造成损害[10-11]。湛江地区蔬菜中Pb的超标率为2.1%，瓜果类蔬菜中未出现超标样品，这说明瓜果类蔬菜受Pb污染最轻，符合植物体内分布规律，这与马往校等[12]的研究结论一致。导致根茎类蔬菜Pb污染的原因是土壤、灌溉水源以及含铅农药、化肥的施用[13-14]，而叶菜类蔬菜Pb污染除了以上原因之外，大气中Pb的污染也是主要原因之一，有研究表明，大气中的Pb 50%以上可以被蔬菜叶片直接吸收[4]。
镉是一种常见的环境污染物，若长期摄入不仅会导致贫血、高血压还会对人体骨骼造成不良影响[15]。蔬菜中镉超标率较高的原因可能与品种、土壤酸碱度及肥料使用有关[16]。湛江地区蔬菜中Cd的超标率为3.1%，瓜果类蔬菜中未出现超标样品，说明瓜果类蔬菜受Cd污染最轻。其中姜的超标率高达50%，有研究表明，蔬菜根部吸收富集Cd的能力最强[17]，这与金国贤等[18]的研究结果一致。
湛江地区蔬菜中铅、镉整体污染状况较轻，但是仍然存在超标现象，故应该加强蔬菜种植用土壤、水源以及种植环境中大气的铅、镉含量监测。同时，开展根茎类蔬菜对铅、镉的富集作用机理以及叶菜类蔬菜对大气中铅、镉的吸收机理的研究，从根本上解决蔬菜铅、镉污染问题，保障群众食品安全。 4 参考文献
[1] 黄玲.广州市蔬莱中重金属污染特征、影响因素及健康风险研究[D].荆州：长江大学，2013.
[2] 孙光闻，朱祝军，方学智，等.我国蔬菜重金属污染现状及治理措施[J].北方园艺，2006（2）：66-67.
[3] 周建利，陈同斌.我国城郊菜地土壤和蔬菜重金属污染研究现状与展望[J].湖北农学院学报，2002，22（5）：476-480.
[4] 郑路.合肥市菜园蔬菜和土壤铅污染调查[J].环境污染与防治，1989，11（5）：33-35.
[5] 钞凤，李文杰，银恭举.河南省食品中铅-镉污染物监测与分析[D].郑州：郑州大学，2016.
[6] 林凡华，陈海博，白军.土壤环境中重金属污染危害的研究[J].环境科学与管理，2007，32（7）：74-76.
[7] 田丽梅，臧山水，张建顺，等.天津市污灌区蔬菜重金属污染调查及防治途径[J].天津农林科技，1999（6）：21-22.
[8] 胡勤海，葉兆杰.蔬菜主要污染问题[J].农村生态环境学报，1995，11（3）：52-56.
[9] 罗晓梅，张义蓉，杨定清.成都地区蔬菜中重金属污染分析与评价[J].四川环境，2003，22（2）：49-51.
[10] LI F，DING C Q.Effects of heavy metal pollution on birds[J].Acta Ecologica Sinica，2007，27（1）：296-303.
[11] 何耀辉，张雁，沈小芳.2011—2013年食品中重金属污染监测分析[J].中国卫生检验杂志，2014，24（14）：2096-2098.
[12] 马往校，段敏，李岚.西安市郊区蔬菜中重金属污染分析与评价[J].农业环境保护，2000，19（2）：96-98.
[13] 李秀娟.2012年驻马店市食品安全风险监测结果分析[J].中国公共卫生管理，2013，29（3）：331-332.
[14] 白光大，翁熹君，付尧，等.2010年吉林省食品中有害金属监测结果分析[J].应用预防医学，2012，18（3）：166-168.
[15] 黄春丽.重金属对食品的污染及其危害[J].职业与健康，2014，30（15）：2195-2197.
[16] 曾希柏，李莲芳，梅旭荣，等.中国蔬菜土壤重金属含量及来源分析[J].中国农业科学，2007，40（11）：2507-2517.
[17] 楼根林，张中俊，伍钢，等.镉在成都壤土和几种蔬菜中累积规律的研究[J].农村生态环境，1990（2）：40-44.
[18] 金国贤，薛锐，潘春龙.植物根过滤作用对重金属的富集研究[J].江苏环境科技，2000，13（2）：4-6.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15127123.htm
