华东某省部分禽场重金属污染检测与分析

蒲俊华，陈大伟，刘茵茵，杨章平

（1.扬州大学动物科学与技术学院，江苏，扬州，225009；2.江苏省家禽科学研究所，江苏扬州225125）

近年来，食品生产过程中的重金属污染已开始引起人们的重视。重金属是指一类密度大于4.5 kg／dm3～5.0kg／dm3的金属或类金属物质，包括铅、镉、汞、铬、汞、砷等。重金属可通过生物链的转化，最终进入生物体并在其体内蓄积且不易降解，对生物体造成显著的危害作用［1－2］。禽类产品的重金属污染来源主要是饮水、饲料等投入品，而值得关注的是家禽粪便因其含有丰富的有机质等成分被广泛作为有机肥应用于农田或是开发作为饲料［3－5］，这种循环利用会加剧重金属在生物体内的积累，最终进入食物链对人类健康造成潜在威胁。本文旨在通过对华东某省部分家禽养殖场的水体、饲料及其粪便重金属种类和含量进行排查，了解目前家禽养殖中重金属污染的来源及分布，为禽产品的质量安全风险评估和安全生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 样品采集

在华东某省内家禽主要养殖地区的鸭场和鸡场采集样品49份，其中鸭场水样16份，粪样9份，鸭饲料13份，鸡饲料11 份。粪样经70 ℃烘干后粉碎。饲料粉碎过40目筛。

1.2 样品分析

水样称取1g，饲料及粪样称取约0.3g，加5 mL硝酸（优级纯）和1mL30%双氧水（分析纯），微波消解后，140℃赶酸，超纯水转移定容于20mL容量瓶，上机测定。其中，铅、镉、铬用石墨炉原子吸收法测定，铜、锌用火焰原子吸收法测定（AA800，PE公司）。砷、汞用电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）测定（X2，Thermo公司）。

1.3 重金属安全性评价方法

采用单因子污染指数法、内梅罗（N.L.Nemerow）污染综合指数法对样品进行安全性评价［6－7］。

单因子污染指数法：Pi＝Ci／Si。式中：Pi为i污染物的单项污染指数；Ci为i污染物的实际测量值；Si为i污染物的评价标准。水样限量标准参考《地表水环境质量标准》（《GB 3838－2002》）；饲料限量标准参考《饲料卫生标准》（《GB13078－2001》）；粪样限量标准参考《有机肥重金属限量标准》（《NY525－2012》）。

内梅罗综合污染指数法：

式中：P综合为多个污染物的综合污染指数；（Ci／Si）2max为污染物中的最大单因子污染指数的平方；（Ci／Si）2ave为各污染物的单因子污染指数平均值的平方。

1.4 数据处理

SPSS16.0软件进行数据分析，结果以均数±标准差表示。

表1 综合污染指数判定Table 1 Comprehensive pollution index judge

2 结果与分析

2.1 水样、饲料及粪样中重金属含量

49份样品的检测结果见表2，由表2可见，重金属元素铜、锌、铅、砷、镉、铬、汞在水体中的含量远远低于饲料和粪样中含量。铜、锌、镉、汞在饲料中的含量远低于粪样中含量。铜、锌在饲料中的含量平均值分别为20.63和104.12mg／kg，远高于铅、砷、镉、汞含量。饲料样品铬元素平均含量为36.748 mg／kg，超过饲料卫生标准限量（≤10mg／kg），最高为622 mg／kg，有8 个样品含量超标，超标率为33.3%。部分饲料样品砷元素超标（≤2 mg／kg），最高为5.827mg／kg，其余重金属元素含量均在饲料卫生标准限量范围内。而两种类型饲料，除汞元素外，铜、锌、铅、砷、镉、铬都以颗粒型的鸭饲料高于粉料型的鸡饲料，铅、砷、铬含量相差两倍以上。而颗粒型的鸭饲料中铬元素含量变动范围很大，相差数百倍。粪样中铜锌含量分别为饲料中含量的近8倍和4倍，铅镉含量也为饲料含量的4～5倍。

表2 水样、饲料及粪样中重金属含量Table 2 Heavy metals contents in water，feed and manure mg／kg

2.2 水样、饲料及粪样重金属安全性评价

表3 显示水样饲料及粪样重金属安全评价结果。从表3可见，水样综合污染指数小于0.7，相对来说是安全的，而饲料综合污染指数为2.67，达到中等污染程度，而这主要是由铬元素引起的，铬元素单项污染指数为3.67，为重度污染，其余元素单项污染指数均在安全范围内。粪样综合污染指数为1.03，开始出现污染。

表3 水样、饲料及粪样重金属安全性评价Table 3 Heavy metals in water，feed and manure safety evaluation

3 讨论

相比于饲料和粪样，水体中的重金属含量非常低，均达到三类水质的要求，为水产养殖场用水的要求。这表明目前禽场的水质暂时没有受到污染，但已接近警戒水平。水体中重金属主要来源是矿山开采、金属冶炼和工业废水及城市生活污水等所产生的污染物通过不同方式进入水中，重金属主要存在悬浮物和沉积物中，一般悬浮颗粒物中重金属的含量比沉积物中高几倍，是水体溶解态重金属的几百倍［8］。在此次调查的禽场中，使用的水源包括生活用水、地下水和池塘及河水。根据禽场的选址要求，禽场应与工业区、居民区和公路等保持一定距离，除部分鸭场外，其余禽场基本采用生活用水或与地下水结合使用，这也是目前禽场水质安全的主要原因。

饲料中铅、镉、砷、镉、铬、汞的主要来自于饲料原料，包括因施肥、污水灌溉以及农药施用造成重金属直接污染农作物或通过土壤吸收积累放大转移至饲料原料中，以及使用的一些矿物原料如麦饭石、膨润土、沸石以及饲用磷酸盐类等在未经过合理脱毒处理情况下，造成其重金属元素含量超标。姚亚军等［9］对饲料企业中所使用的矿物质原料如磷酸氢钙、石粉、膨润土或沸石粉和微量元素添加剂氧化锌、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜和硫酸锰中重金属元素进行检测，发现石粉中铅、砷和镉含量超标率分别为30%、14%和15.4%。硫酸铜中砷12.54%超标，硫酸锌和氧化锌中镉超标达53.3%和33.3%，硫酸锰中镉超标41.67%。

微量元素铜锌是家禽必需的微量元素，具有多种生物活性作用，在家禽饲料中需要添加铜锌的矿物质添加剂，促进家禽的正常生长生产。本次调查中发现铜在鸭饲料和鸡饲料中的含量平均值为21 mg／kg和20mg／kg，相比于鸭和鸡的铜营养需要量5～8mg／kg，实际的铜含量超过其需要量的1～3倍，多余的铜随家禽粪便排出，最终粪便中铜含量可达到160mg／kg，为饲料含量的8倍。锌在饲料中的含量略高于其营养需要量，在粪便中的含量为饲料中含量的4倍，这表明添加量超过其需要量越多，其在粪便中排出量越多。Cang等［10］调查江苏省畜牧场重金属污染情况时的结果与此结果比较一致。这可能是因为矿物质饲料添加剂价格便宜，超量添加的成本低廉，在养殖业超量添加的现象较为普遍，在猪饲料中超量添加更为严重，且铜、锌在饲料卫生标准中没有限量标准，这也是导致粪样中铜锌含量较高的原因，在某些地区动物粪便是其环境重金属的重要来源之一［11］。

4 小结

本次调查的家禽养殖场水质均符合地表水质量三类水质要求，饲料中除铬和砷有部分超标外，其余重金属均在标准范围内，提示需要加强饲料中铬和砷的污染控制。家禽粪便属污染主要是由饲料中铜元素超量添加引起，提示对饲料中铜的添加量应加强控制。

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