文山市部分蔬菜中铅、镉含量测定

文山市部分蔬菜中铅、镉含量测定

刘佳

(云南省水文水资源局文山分局水环境监测科，云南文山663000)

摘要：采用石墨炉原子吸收法通过随机抽样对文山市老三七农贸市场销售的6种蔬菜中铅、镉含量进行测定。结果表明：不同蔬菜中铅、镉含量不同；同种蔬菜不同部分对铅、镉的富集也不同；文山市老三七农贸市场销售的蔬菜中有重金属铅、镉的污染情况存在，但不严重。分析了蔬菜中重金属铅、镉污染的主要原因及防治措施。

关键词：蔬菜；铅；镉；含量；测定；分析；措施；文山

收稿日期：2014-06-10

作者简介：刘佳(1987-)，女， 2010年7月毕业于玉溪师范学院，理学学士，现在云南省水文水资源局文山分局水环境监测科从事水环境监测评价工作。

中图分类号：X83文献标识码： A

蔬菜是人们日常生活中的重要食品之一，其共同的特点是：水分多、蛋白质和脂肪含量很低，某些重要的营养元素如维生素C、胡萝卜素及矿物质十分丰富。随着工业、交通业、矿产业的发展，工业“三废”的不合理排放和农药、化肥等农用物资的大量使用等，使Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Hg、Mn、As等重金属进入农业生态系统，这些重金属不能被土壤微生物分解，而是在生物体内富集。其中重金属Pb、Cd是蔬菜污染的主要种类之一，严重影响蔬菜品质。蔬菜中重金属Pb、Cd的污染具有一定隐蔽性，一般不会造成人体急性中毒，但它通过食物链进入人体，可在人体内富集，很难排出[1]。

铅是人体不需要的微量元素，它是一种稳定不可降解的污染物，在环境中可长期积累。据介绍，铅蓄积到一定程度时会使人出现精神障碍、噩梦、失眠、头痛等慢性中毒症状，严重者还可有乏力、食欲不振、恶心、腹胀、腹痛或腹泻等。铅通过血液进入脑组织，损害小脑及大脑皮层，干扰代谢活动，使营养物质与氧气供应不足，引起脑毛细血管内皮层细胞肿胀，进而发展为弥漫性脑损伤。铅还可能引起心脏收缩、交感神经系统反应性改变，血压升高，冠心病。铅毒对儿童的影响更甚，儿童对铅的吸收量比成年人要高几倍。当儿童的血铅浓度达到60μg/100ml时，就会由智力障碍引起行为异常。据报道，中国儿童铅中毒发病率在51.6%左右，且铅对儿童的毒性作用可持续到成人，短期内不可逆转。

镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，蓄积于肾、肝中。 其中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其他脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。镉在体内可与含羟基、氨基、硫基的蛋白质分子结合，使许多酶系统受到抑制，从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是会使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、周身疼痛萎缩(俗称为“痛痛病)、变形等一系列症状。此外，慢性镉中毒对人体生育能力也有影响，它会严重损伤Y因子，使出生的婴儿多为女性。

由以上可知，铅、镉在人体内富集到一定量时，对人体产生的危害是很大的。所以，大力开展蔬菜中重金属铅、镉污染的分析，评价蔬菜受重金属铅、镉污染的状况，对于提高蔬菜质量、保障人们饮食安全、促进蔬菜生产的可持续发展都有重要的意义。本文采用石墨炉原子吸收法对文山市6种蔬菜中铅、镉含量进行测定。

1材料和方法

1.1样品

从文山市老三七农贸市场随机抽取部分蔬菜，把经常食用的蔬菜分为6大类，在每一种类蔬菜中选取1种蔬菜作为代表进行测定。

1.2仪器和试剂

主要仪器：WFX-210原子吸收分光光度计，电子天平，电炉，马弗炉。

试剂：蒸馏水，硝酸，高氯酸，过硫酸铵，盐酸，铅标准溶液，镉标准溶液。

表1　6大类蔬菜中选取的代表蔬菜

铅标准溶液浓度：500mg/L；铅标准使用液浓度：1mg/L。

镉标准溶液浓度：500mg/L；镉标准使用液浓度：0.1mg/L。

1.3样品的预处理

1.3.1测定蔬菜中铅含量时样品的预处理[2]

蔬菜用蒸馏水洗净，晾干，取可食部分捣成匀浆。称取10.00～20.00g样品，置于瓷坩埚中，加10ml硝酸，放置0.5h，小火蒸干，继续加热炭化，移入马弗炉中，500℃灰化1h，取出放冷，再加1ml硝酸浸湿灰分，小火蒸干。称取2g过硫酸铵，覆盖灰分，再移入马弗炉中，800℃灰化20min，冷却后取出，以0.5%硝酸溶液少量多次洗入100ml容量瓶中，待溶液充分冷却后稀释定容。用刻度吸管准确吸取充分混匀的消化液10ml于100ml比色管中，稀释定容至刻度，摇匀待测。取与消化样品相同量的硝酸、过硫酸铵，按同一方法做试剂空白试验。

1.3.2测定蔬菜中镉含量时样品的预处理[3]

蔬菜用蒸馏水洗净，晾干，取可食部分捣成匀浆。称取摇匀的样品15.00～25.00g于三角烧瓶中，放数粒玻璃珠，加20ml混合酸(硝酸4份，高氯酸1份) ，加盖过夜后，加一小漏斗在电炉上消解，若变棕黑色，再继续加混合酸。直至样品冒白烟，消化液为无色透明，取下冷却。将冷却液过滤(过滤这一环节非常重要，过滤的好坏直接影响测定结果的准确性)分离至100ml容量瓶，待过滤液充分冷却后用去离子水冲洗定容，用刻度吸管准确吸取充分混匀的溶液10ml于100ml比色管中，稀释定容至比色管相应刻度，摇匀待测，同时做试剂空白(注：空白实验应该与标准溶液所用酸一致，以免造成实验误差)。

1.4测定方法

1.4.1铅标准曲线的绘制

吸取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00ml铅标准使用液，分别置于100ml比色管中，用1%硝酸溶液稀释至刻度，混匀，这时标准液的浓度为0.0000、0.0050、0.0100、0.0150、0.0200、0.0250、0.0300mg/L。将配制好的标准溶液上机测定。

1.4.2镉标准曲线的绘制

吸取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00ml 镉标准使用液，分别置于100ml比色管中，用1%硝酸溶液稀释至刻度，混匀，这时标准液的浓度为0.0000、0.0005、0.0010、0.0015、0.0020、0.0025、0.0030mg/L。将配制好的标准溶液上机测定。

1.4.3样品的测定

将处理后的试样溶液、试剂空白液分别上机测定。

1.5蔬菜中铅、镉的最高允许残留量标准

根据中华人民共和国国家标准食品中铅、镉限量卫生标准，蔬菜中铅、镉的最高允许残留标准见表2。

表2　蔬菜中铅、镉的最高残留量

2测定结果

2.1标准曲线的绘制

把测得的铅、镉标准工作液由计算程序绘出铅、镉标准曲线(图1、图2)，并计算出回归方程和相关系数。

由图1、图2可知，铅含量在0.0050～0.0300mg/L具有良好的线性关系。镉含量在0.0005～0.0030 mg/L具有良好的线性关系。线性回归方程及相关系数见表3。

表3　Pb、Cd 回归方程及相关系数

2.2样品测定结果及讨论

2.2.16种蔬菜对铅、镉的吸收情况

表4　消解蔬菜中铅、镉的含量

表5　6种蔬菜中铅、镉的含量

由表2可知，食品蔬菜中铅的最高残留量应≤0.20mg/kg，而由表4、表5可以看出，在6种蔬菜中铅含量超标的有番茄、胡萝卜，说明番茄、胡萝卜在生长的过程中对铅的吸收相对较强。由表2可知，食品蔬菜中镉的最高残留量应≤0.05mg/kg，在6种蔬菜中镉含量超标的有马铃薯，说明马铃薯在生长过程中对镉的吸收相对较强。从随机抽取的这6种蔬菜铅、镉的测定结果可知，铅的污染情况比镉的污染情况严重。可能是因为在文山市郊区土壤和空气中铅含量超标，还有在样品预处理消解时，样品溶液变为黑色被炭化，会使得测定结果偏低。番茄、胡萝卜的铅污染比国家规定的最高残留量多0.04～0.06mg/kg，马铃薯的镉污染比国家规定的最高残留量多0.0009mg/kg。

2.2.2同种蔬菜中的不同部位对铅、镉的吸收情况

表6　消解白菜和葱叶、茎中铅与镉的含量

由表6可以看出，在同一种蔬菜中，不同部位对重金属铅、镉的吸收不同。在白菜、葱2种蔬菜中，其铅、镉的含量主要集中在叶片，说明蔬菜在生长过程中叶片对铅、镉的富集较大，而白菜和葱的茎中没有检出铅、镉的含量。

2.2.32种重金属元素被6种蔬菜吸收的情况

由图3、图4可知，不同种类蔬菜对铅、镉的吸收有所区别。铅：胡萝卜>番茄>白菜>黄瓜>马铃薯、葱(马铃薯、葱对铅没有吸收，未检出铅的含量)。镉：马铃薯>黄瓜>葱>白菜、番茄、胡萝卜(白菜、蕃茄、胡萝卜对镉没有吸收，未检出镉的含量)。

由此可知，蔬菜在生长过程中对重金属有选择性吸收，我们可以根据不同品种蔬菜对重金属元素吸收能力的差异，合理布局，在重金属污染较严重的区域有针对性地种植不易吸收重金属元素的蔬菜品种或不直接食用的经济作物。如在铅污染严重的地方可以种植葱，在镉污染严重的地方可以种植白菜、番茄等。

3结果分析及防治措施

从文山市老三七农贸市场随机抽取的6种蔬菜中，铅含量超标的有2种，镉含量超标的有1种。文山市蔬菜铅、镉的污染情况是存在的，但总体上不是很严重。

文山州矿产资源比较丰富，矿业活动使周边大面积土壤遭受铅、镉、砷等重金属污染。多年来，文山州高度重视重金属污染防治工作，积极采取措施，通过加大治理力度、强化环境监管和实施农产品产地重金属污染普查等工作，使污染情况得到了一定控制。近年来，文山市水果、蔬菜种植规模和产量呈不断增加的趋势，运往“两广”的品种和数量大大增加，同时，文山市政府还试图打开通往东南亚国家的市场，所以对文山市的水果蔬菜品质提出了更高的要求。因此，防治农产品重金属污染，提高农产品质量，创立品牌效应已成为必然，应在以下几个方面作出努力：

(1)建设果蔬保鲜加工库。由于缺少专用果蔬保鲜库，大量的果蔬因缺少保鲜而腐坏，收获季节供大于求，农民增产不增收，淡季供不应求的问题日渐突出；同时，由腐坏果蔬造成的二次污染也威胁着农业生产环境。因此，建设相应规模的果蔬保鲜库，加快分级加工、储藏、保鲜等配套设施的建设，延长保鲜、贮藏时间，拉长果蔬销售期，常年保证供应，提升果蔬品质，打造与品质相适应的知名品牌，减少农业废弃物造成的二次污染，是文山市当前改造果蔬产业链、改善农业生产环境的重要环节。

(2)培育和优化农产品品种。蔬菜在生长过程中对重金属有选择性吸收，可以根据不同品种蔬菜对重金属元素吸收能力的差异，合理布局，因地制宜，在污染区种植对主要污染物吸收少或有抵抗力和耐受性的品种，在污染较严重区则种植不直接食用的经济作物。这样，不仅可以有效利用土地，在提高农产品质量的同时还可以达到净化土壤的效果。

(3)深入开展重金属污染企业大排查，查清涉及重金属污染的企业数量、分布情况、治理工艺、排污状况及污染治理设施运行状况。加强对纳入国家规划的32家重金属污染物排放企业的环境监管，对重金属污染问题突出企业实行挂牌督办。同时，建立重金属风险源动态管理档案，加强应急体系建设，提高风险防范意识，建立健全突发事件的快速反应机制，落实机构和人员，并积极组织应急演练，提高应急处置能力。

(4)加大宣传教育，合理处置工业“三废”。农民使用污水进行不合理灌溉，使污水里的铅、镉等重金属在蔬菜中富集，蔬菜受到不同程度的污染。因此，要加强对工业“三废”的处理，加强对农民的宣传教育和培训，通过各种形式提高广大人民群众对重金属污染危害的认识和对无公害蔬菜的认识，确保重金属污染得到有效控制。

(5)倡导合理施肥，营造有机农业环境。大量农药和化肥的使用，也是导致蔬菜中铅、镉等重金属含量升高的重要因素。如：含铅的杀虫剂砷酸铅的使用可造成蔬菜、水果中铅的污染，大量磷肥的使用是蔬菜中镉含量增加的主要原因，长期施用磷肥会使有毒重金属镉进入土壤等。芬兰科学家研究表明，土壤及植株中镉的含量和肥料中的镉含量有较好的相关性，高磷肥使用地区的土壤和植株中镉的含量相应地都较高[4]。所以要倡导合理施肥，尽量不使用毒性大的农药，营造有机农业环境。

(6)合理规划蔬菜基地，尽量远离交通要道。交通业的大力发展也是果蔬铅、镉等重金属污染的一个重要原因，一般菜地离公路都比较近，汽车排放的尾气中铅带来的污染也相当严重。一辆汽车一年内可向空气排放2.5kg铅，其中一半可飘落在公路两侧30m以内的作物上，使作物受到污染[5]。如：在测定白菜时，铅污染主要集中在叶片。这使得公路两旁的蔬菜受到很大污染，直接影响蔬菜品质。所以在建立和规划新蔬菜基地时,应考虑避开交通要道、大型工矿企业及尽量避免在离城近的地方建蔬菜基地。

(7)城市垃圾造成的污染也不可忽视。通常，城市垃圾都是运往郊区空地进行处置，垃圾的腐烂和渗滤液也是造成土壤重金属污染的重要因素。因此，做好城市垃圾的科学化、规范化和安全处置也是防治污染的重中之重。

(8)大量收集土壤重金属污染防控与治理经验和案例，将组织重金属污染综合防治项目编制报告进行申报，积极争取国家和省上的资金支持，使文山市乃至文山州的重金属污染防治工作有充分的人力和资金保证。

总之，铅、镉、砷等重金属主要通过污水灌溉、大气和土壤三种途径进入蔬菜水果，污染因素主要来自土壤本底、大气粉尘、烟尘、灌溉水、城市垃圾、农业耕作措施等。为此，要使文山州重金属污染防治工作做得更好，要想大力提高蔬菜、水果等农产品的品质，拓宽农产品市场，提高品牌效应，保证农民增收，保证社会经济健康发展，构建环境友好型和谐社会，就必须从污染源头抓起，从污染因素着手做好各个环节的重金属污染防治工作。

参考文献：

[1]段敏，马往校，李岚. 17种蔬菜中铅铬镉元素含量分析研究[J]. 干旱区资源与环境，1999，43(4)：80.

[2]穆华荣，于淑萍.食品分析[M] .北京：化学工业出版社，2004：126.

[3]GB/T5009.15-1996,食品中镉含量的测定方法[S].

[4]周焱.加强肥料规范化管理，控制蔬菜重金属污染[J]. 环境污染与防治，2003,(5).

[5]汪东风.食品中有害成分化学[M].北京：化学工业出版社，2006：105.

Detection of Lead and Cadmium in Vegetables in Wenshan

LIU Jia

(Hydrology and Water Resources Bureau of Yunnan Province,Water Environmental Monitoring

Department of Wenshan Branch,Wenshan Yunnan 663000 China)

Abstract：The content of lead(Pb)and Cadmium(Cd)in six kinds of vegetables in Wenshanwere detected using graphite furnace atomic absorption spectrometry.The results showed that the content of Pb and Cd were different in different vegetables and they were various in different parts of one kind of vegetable. However, the pollution of these two heavy metals was not serious.The sources of heavy metal pollution in vegetables were analyzed.The countermeasures were put forward.

Key words： vegetable;lead;cadmium;content;detect;analyze;countermeasures;Wenshan