湖南地区蔬菜中总锑含量分析及污染评价

2016-07-10谭湘武马金辉萧福元彭蔚李亚波

安徽农业科学 2016年5期

谭湘武　马金辉　萧福元　彭蔚　李亚波

摘要[目的]了解湖南地区的新鲜蔬菜中总锑含量状况，评价蔬菜中锑污染程度，为重金属锑的污染防治工作提供基础数据。

[方法]利用氢化物发生-原子荧光光谱法（HGAFS）测定蔬菜中总锑含量，并采用重金属单因子污染指数法对不同种类蔬菜中总锑含量状况进行评价。[结果]703份蔬菜样品中，总锑含量总体算术平均值为0.090 mg/kg，中位数为0.018 mg/kg，最小值为未检出，最大值为3.120 mg/kg。其中叶类蔬菜中总锑含量高于根类、茎类、花类、果类蔬菜（P<0.05），经重金属单因子污染指数法评价，所有蔬菜中重金属单因子污染指数均小于0.2。[结论]湖南地区所采集的蔬菜样品均检出锑，但总锑含量处于正常水平，尚未出现锑污染现象。

关键词蔬菜；锑；污染；单因子污染指数

中图分类号 S481+.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）05-075-003

Abstract[Objective]The aim was to determine total antimony content in fresh vegetables in Hunan， evaluate antimony pollution degree， and provide basic data for prevention. [Method]The content of total antimony was detected by HGAFS and the pollution status of total antimony in different kinds of vegetable was analyzed by single factor pollution index.[Result]The arithmetic average content of total antimony in all 703 kinds of vegetable products was 0.090 mg/kg， median was 0.018 mg/kg， minimum was 0， maximum was 3.120 mg/kg. The total antimony content of the leaf vegetables was significantly higher than that of the stem vegetables， root vegetables， cauliflower vegetable and fruitvegetable products（P<0.05）. The single factor pollution index of all kinds of vegetables was lower than 0.2.[Conclusion]Although total antimony is detected in all kinds of vegetables from Hunan， the total antimony content is still in a normal range and there is no pollution of antimony.

Key words Vegetable； Antimony； Pollution； Single factor pollution index

锑（以下简Sb）是一种有毒的痕量元素，是国际上最为关注的全球性污染物之一[1]。由于人类活动的影响和锑及其化合物的广泛使用，锑对环境的污染越来越严重[2]，可通过土壤-农作物-食物链危害人们身体健康。湖南是锑都之乡，其土壤锑的背景值为 2.98 mg/kg[3]，是我国土壤锑背景值的近3倍[4]，土壤中的高含量锑必然会影响当地植物尤其是农作物，可能导致农产品锑含量超标[5]。据文献报道[6]，锑矿区周围种植的萝卜根、叶中锑含量高达 10.49和 121.40 mg/kg，高于一般植物锑元素正常含量[7]5～150倍。目前很少见关于蔬菜中锑含量水平的报道，因此，对湖南地区的蔬菜中总锑含量水平进行检测分析具有重要意义。

笔者以2014年湖南省14个市（州）的超市、农贸市场以及摊担采集日常食用的蔬菜样品为分析对象，采用微波消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定样品中总锑的含量，再运用重金属单因子污染指数法评价其污染程度，旨在初步掌握湖南地区的新鲜蔬菜样品中总锑含量水平，为食品中锑的暴露评估工作提供一定的基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品来源。2014年湖南省食品安全风险监测样品。样品为在湖南省14个市（州）的超市、农贸市场以及摊担随机采集的新鲜蔬菜703份，按植物的产品器官分成5类：根类蔬菜有萝卜、胡萝卜、大头菜、豆薯等；茎类蔬菜有地下茎类蔬菜马铃薯、莲藕、姜、荸荠、红薯和地上茎类蔬菜茭白、竹笋、莴笋、榨菜等；叶类蔬菜有白菜类（大白菜、结球甘蓝）、绿叶菜类（菠菜、芹菜、油菜、香菜、生菜、空心菜、苋菜、茼蒿）、葱韭类（洋葱、韭菜、蒜苗）、芽菜类（豌豆苗、萝卜芽）等；花类蔬菜有金针菜、青花菜等；果类蔬菜有茄果类（茄子、番茄和辣椒）、荚果类（豆类菜如豇豆、毛豆、扁豆）和瓠果类（黄瓜、南瓜、冬瓜、丝瓜、苦瓜）等，共计5类38种蔬菜。2次采集时间间隔5个月。

1.1.2 主要仪器及试剂。AFS230 E 型双道原子荧光光度计，北京科创海光仪器有限公司；锑空心阴极灯，北京有色金属研究总院。100 μg/mL锑单元素标准溶液[GBW（E）082126，批号：13090478]；盐酸（分析纯，批号：20111025）；硝酸（优级纯，批号：20140124）；过氧化氢（优级纯，批号：20120917）；5 g/L氢氧化钠（优级纯，批号：20130110）；20 g/L硼氢化钾（分析纯，批号：20120227）；50 g/L硫脲（分析纯，批号：F20110722）；100 g/L碘化钾溶液（优级纯，批号：20120621）；生物成分分析标准物质GBW10015（菠菜）购自国家标准物质中心；试验用气为纯度>99.999%的氩气；试验用水为电阻率为18.2 MΩ·cm（25 ℃）的去离子水。

1.2 方法

1.2.1

样品处理。将采集的新鲜蔬菜样品取可食部分切碎、搅拌、混匀，称取1～2 g（精确至0.001 g）鲜样于微波消解罐内，加4 mL 硝酸和2 mL 过氧化氢，放置30 min，旋紧密闭内罐置微波炉内，按程序升温方式（第1步：功率1 500 W，时间10 min，温度150 ℃；第2步：功率1 500 W，时间10 min，温度180 ℃）进行消解。同时做试剂空白。

1.2.2

检测方法。采用氢化物发生-原子荧光光谱法[8]对上述消解液进行总锑含量测定。其仪器参数为负高压290 V，灯电流80 mA，原子化高度8 mm，载气流量500 mL/min，屏蔽气流量800 mL/min，积分方式峰面积，读数时间15 s，延迟时间0.5 s。

1.3 评价方法及标准

采用单因子污染指数法[9]评价各种蔬菜样品中锑的污染状况，其计算公式为：

Pi = Ci/Si

式中，Pi为样品中污染物i的单项污染指数；Ci为样品中污染物i的检测值；Si 为污染物i的评价标准。当 Pi<0.2时，表明锑浓度处于正常的背景值范围内；0.2≤Pi≤0.6 时，表明处于轻污染水平；0.6

1.4 统计分析

利用SPSS 13.0对数据进行统计分析，单因素两组之间含量水平比较用秩和检验，多组之间含量总体水平比较用 KolmogorovSmirnov检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

1.5 质量控制

通过标准曲线法测定样品中总锑含量，样品测定前以及每50个样品测定后，都进行生物成分分析标准物质的测定；同时进行平行样测定。

2 结果与分析

2.1 质量控制

2.1.1

标准物质的测定。为考察方法的准确性和精密度，对生物成分分析标准物质（GBW10015）进行测定，结果6次平行测定值依次为0.035、0.039、0.040、0.043、0.045、0.049 mg/kg，平均值为（0.042±0.004）mg/kg，参考值为（0.043±0.014）mg/kg。从此可知，标准物质的测定在参考值范围内。

2.1.2

平行样品的测定。对蔬菜进行平行样的检测，结果见表1。从表1可知，2次独立测定结果的绝对差值小于平均值的10%。

2.2 各种类新鲜蔬菜中总锑含量

2.2.1

新鲜蔬菜样品总锑含量。在703 份新鲜蔬菜类样品中，总锑含量最小值为未检出（ND），最大值为3.120 mg/kg，检出数为628 份，检出率为89.30%。所有测定值经 KolmogorovSmirnov 检验（Z=9.516，P=0.000<0.05），显示不符合正态分布，而呈正偏态分布（SK=7.353>0），即蔬菜类总锑含量分布远离限量值偏移。使用箱形图检查法（Boxplot）剔除可疑数据后其蔬菜样品总锑含量总体算术平均值为0.090 mg/kg，中位数为0.018 mg/kg。因数据呈偏态分布，以下采用中位数（Median）表示平均水平，为 0.018 mg/kg，以 P5～P95表示蔬菜类总锑的参考范围为 ND ～ 0.25 mg/kg（表2）。

2.2.2

锑在蔬菜中总体分布特征。对所采集的蔬菜样品按食用器官分类法进行各器官中锑含量分析。结果表明（表3），叶类蔬菜总锑含量的中位数高于根类、茎类、花类和果类蔬菜，其差异有统计学意义（H=1.245，P<0.05）。各类蔬菜中总锑测定值经 KolmogorovSmirnov 检验，不服从正态分布，而呈正偏态分布（SK=2.392～6.021>0，左偏），即总锑含量分布远离限量值偏移。

2.3 蔬菜类样品锑的污染状况

由表4可见，在703 份蔬菜类样品中，总锑含量大于1.0 mg/kg（PHMSO 的标准限量值）的样品数7 份，超标率为1.0%，其中叶类蔬菜的超标率为1.9%，果类蔬菜超标率为0.4%，其他超标率为0。采用重金属单因子污染指数法进行评价，结果显示，所检蔬菜类样品总锑的单因子污染指数均小于0.2，表明此次所检蔬菜类样品处于正常的背景值范围内。

3 结论与讨论

该研究得出，此次调查的蔬菜样品中，锑的检出率为89.30%，总锑含量范围为ND～0.25 mg/kg，中位数为0.018 mg/kg；其中叶类蔬菜总锑含量的中位数高于根类、茎类、花类和果类蔬菜。

通过此次调查，掌握湖南地区的新鲜蔬菜中总锑含量状况，其所采集的蔬菜样品均检出锑，经重金属单因子污染指数法评价，尚未出现锑污染现象，总锑含量处于正常背景值水平。此研究结果可为国家食品安全限量标准的制定和食品中锑的暴露评估工作提供基础数据，同时，也为食品安全监督管理部门提供技术支持。

参考文献

[1]何孟常，万红艳.环境中锑的分布、存在形态及毒性和生物有效性[J].化学进展，2004，16（1）：131-135.

[2]戈兆凤，韦朝阳.锑环境健康效应的研究进展[J].环境与健康杂志，2011，28（7）：649-653.

[3]潘佑民，杨国治.湖南土壤背景值及研究[M].北京：中国环境科学出版社，1988.

[4]中国环境监测总站.中国土壤元素背景值[M].北京：中国环境科学出版社，1990.

[5]冯人伟，韦朝阳，涂书新.植物对锑的吸收和代谢及其毒性的研究进展[J].植物学报，2012，47（3）：302-308.

[6]何孟常，季海冰，赵承易，等.锑矿区土壤和植物中重金属污染初探[J].北京师范大学学报，2002，38（3）：417-420.

[7]库文珍，赵运林，雷存喜，等.锑矿区土壤重金属污染及优势植物对重金属的富集特征[J].环境工程学报，2012，6（10）：3774-3780.

[8]中华人民共和国卫生部.食品中锑的测定：GB/T 5009.137-2003[S].北京：中国标准出版社，2012.