利用电感耦合等离子体法检测核桃4种重金属含量

高晋东

(山西省林业和草原技术推广总站，山西 太原 030012)

核桃，又称胡桃，富含蛋白质、脂肪和人体必需的多种微量元素、矿物质及维生素，具有极高的营养价值和药用价值[1,2]。核桃种植过程中使用的农药主要是含砷、铅等重金属元素的无机物，或含氯氰菊酯、滴滴涕等的有机物。大量施用农药造成农药残留，有害重金属在核桃中积累，影响核桃质量安全，危害人类健康[3,4]。山西省作为核桃等干果经济林大省，笔者对山西省核桃主产区核桃中铅、镉、铬、铜4种重金属元素含量进行了检测，旨在为山西核桃产业发展、核桃基地建设提供参考。

1 材料与方法

1.1 样品采集

核桃样品分别采自山西汾阳、交口、中阳、孝义、左权、黎城、榆社、和顺等地的核桃基地，每个基地选取10块样地，共80块样地。依据《经济林产地质量安全监测技术规程》(LY/T 2800)中规定的坚果产品抽样方法，在每块样地内随机选取5棵～7棵核桃树，在树冠的上、中、下、里、外等不同部位采集3 kg～5 kg果实。样品现场抽取、混合均匀，共80份。将每份样品等分为2份，1份待测，1份备用。

1.2 试验仪器与试剂

仪器：MDS-8G型微波消解仪(上海新仪微波化学科技有限公司)、赶酸仪(上海新仪)、ICP电感耦合等离子体(安捷伦5110型)、Practum124-1cn型分析天平(德国赛多利斯)、WG 9070A型恒温干燥箱(通利公司)。

试剂：铅(100 mg/L)、镉(1 000 mg/L)、铬(500 mg/L)、铜(100 mg/L)标准液(购自中国计量科学研究院)，盐酸，硝酸，氢氟酸。

1.3 试验方法

1.3.1 样品预处理

将核桃去外壳，烘干研磨过筛，保存在密封袋中。

1.3.2 微波消解

分别称取各样地样品0.5 g(精确至0.000 1 g)置于消解罐中，在通风橱中依次加入7 mL硝酸、3 mL盐酸、3 mL氢氟酸，使样品和消解液充分混匀。将消解罐放入微波消解装置中，按照表1的升温程序进行微波消解，程序结束后冷却。待罐内温度降至室温后再从通风橱中取出消解罐。

表1 微波消解升温程序

将消解罐置于赶酸仪上进行赶酸，待液体呈粘稠状时，取下稍冷却，转入50 mL容量瓶中。用滴管取少量2%硝酸冲洗内壁，将洗涤液一并转入容量瓶中。再用滴管吸取少量2%硝酸重复上述步骤，然后用2%硝酸定容至标线，混匀静置，取上清液待测。

1.4 检测方法

1.4.1 混合标准曲线的建立

取1 mL铅、0.1 mL镉、1 mL铜、0.2 mL铬于100 mL硝酸中，用2%硝酸逐级稀释，分别配制成0 ug/L、10 ug/L、50 ug/L、100 ug/L、200 ug/L、500 ug/L混合标准溶液，以各元素的质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。

1.4.2 电感耦合等离子体测定法

将微波消解后定容的溶液在电感耦合等离子体仪器上进行测定。泵速：12 r/min；提升延时：15 s；读取时间：10 s；稳定时间：20 s；观察方式：轴向。

2 结果与分析

2.1 回归方程的建立

根据绘制的标准曲线，确定各重金属元素的回归方程及相关系数，结果见表2.

从表2可以看出，镉、铬、铜、铅4种重金属的相关系数均达到了0.999 90以上，线性良好。

表2 回归方程及相关系数

2.2 4种重金属含量测定

2.2.1 镉含量测定

各核桃样品中镉(Cd)含量测定结果见表3。

表3 各核桃样品中重金属镉(Cd)含量测定

GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中规定坚果及籽类中镉限量指标为≤0.05 mg/kg。通过对80个样品进行检测，检出率为100%，检出含量分别为汾阳0.019 8 mg/kg，交口0.021 9 mg/kg，中阳0.026 8 mg/kg，孝义0.032 3 mg/kg，左权0.025 4 mg/kg，黎城0.022 8 mg/kg，榆社0.029 mg/kg，和顺0.028 2 mg/kg。

从表3中可以看出，各地重金属含量检测结果差异较大，最高值出现在孝义，其含量范围为0.001 mg/kg～0.059 mg/kg，其中有2个核桃样品中的镉含量超过了规定的最大限量值；其次为榆社，核桃镉的含量范围为0.001 mg/kg～0.058 mg/kg，也有2个核桃样品超过最大限量值。而各地镉含量平均值均低于限量值，总体处于安全水平。

2.2.2 铜含量测定

各核桃样品中铜(Cu)含量测定结果见表4.

表4 各核桃样品中重金属铜(Cu)含量测定

GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中规定坚果及籽类中铜限量指标为≤10 mg/kg。通过对80个样品进行检测，检出率为100%，检出含量分别是汾阳6.612 mg/kg，交口8.065 mg/kg，中阳6.815 mg/kg，孝义6.998mg/kg，左权6.276 mg/kg，黎城6.429 mg/kg，榆社7.161 mg/kg，和顺8.227 mg/kg。

从表4中可以看出，交口、中阳、和顺3地均有核桃样品高于重金属铜规定的限量值。最高值出现在和顺，最高含量达12.32 mg/kg，是标准限量的1.232倍；而平均值低于限量值，未达到污染范围。

2.2.3 铅含量测定

各核桃样品中铅(Pb)含量测定结果见表5.

表5 各核桃样品中铅(Pb)含量测定

GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中规定坚果及籽类中铅限量指标为≤0.2 mg/kg。通过对80个样品进行检测，检出率为100%，检出含量分别是汾阳0.149 6 mg/kg，交口0.164 2 mg/kg，中阳0.129 mg/kg，孝义0.140 7mg/kg，左权0.130 5 mg/kg，黎城0.134 3 mg/kg，榆社0.147 3 mg/kg，和顺0.149 9 mg/kg。

从表5中可以看出，汾阳、交口、孝义、黎城、和顺5地均有核桃样品高于重金属铅规定的限量值。其中，交口最高含量达到0.289 mg/kg，是标准限量的1.445倍。孝义、和顺最高含量达到0.241 mg/kg和0.246 mg/kg，虽然其平均含量均低于规定的限量值，但存在潜在的铅污染风险，应引起重视。

2.2.4 铬含量测定

各核桃样品中铬(Cr)含量测定结果见表6.

表6 各核桃样品中铬(Cr)含量测定

GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中规定坚果及籽类中铬限量指标为≤2.0 mg/kg。通过对80个样品进行检测，检出率为100%，检出含量分别是汾阳1.510 mg/kg，交口1.382 mg/kg，中阳1.431 mg/kg，孝义1.252 mg/kg，左权1.533 mg/kg，黎城1.471 mg/kg，榆社1.239 mg/kg，和顺1.606 mg/kg。

从表6中可以看出，汾阳、交口、左权、黎城、和顺5地均有核桃样品高于重金属铬规定的限量值。汾阳产地最高含量2.33 mg/kg，交口产地最高含量2.11 mg/kg，左权、黎城、和顺3地最高含量处于规定限量的临界值左右，存在潜在的铬污染风险。

3 结论

本试验共检测山西核桃主产区核桃样品80个，可以看出铬、铅、镉、铜4种重金属元素在核桃中普遍存在，但不同产地重金属元素差异较大。可能与不同产地的土壤类型和气候因子相关，植物个体差异对不同元素的吸收能力也不尽相同。4种重金属元素在山西核桃主产区的检出情况，由高到低分别是：铜>铅>铬>镉。

山西核桃主产区的核桃，均检出镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)、铬(Cr)重金属，检出率为100%。不同产区核桃重金属含量存在明显差异，但其含量均低于规定的标准限量值，总体处于安全水平。