馮肖軍
(浙江省紹興市環(huán)境綠化工作站,浙江 紹興 312000)
紹興市春筍重金屬含量及其質量安全評價
馮肖軍
(浙江省紹興市環(huán)境綠化工作站,浙江 紹興 312000)
在紹興市5個毛竹(Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens)主產區(qū)采集213份春筍樣品,測定了砷、鉛、鎘、汞和鉻5種重金屬的含量,以食品安全國家標準食品中污染物限量為評價標準,采用單因素污染指數和綜合污染指數法對研究區(qū)域的毛竹春筍中的重金屬進行了質量安全風險評價。結果表明:5種重金屬的檢出率均超過98%,根據GB2762-2012,鉻、砷、鎘和汞未超標,鉛有5個批次超標;5種元素相對含量高低順序為鉛>鉻>汞>鎘>砷,其中鉛含量平均值達到標準限量的64.6%,其它4種元素均低于標準限量的的32%;從春筍的不同產地分析,上虞區(qū)的春筍最為安全,柯橋區(qū)的綜合污染指數最高,但綜合污染指數均小于0.7,說明紹興市春筍受重金屬污染的程度較小。
毛竹;春筍;重金屬含量;污染指數;質量安全;紹興市
浙江省紹興市的竹筍品種較多,主要有毛竹筍、雷竹筍和哺雞竹筍等,其它還有鰻竹筍等,其中毛竹筍又分為春筍、鞭筍和冬筍。紹興市是浙江省毛竹的主產區(qū)之一,現有竹林面積6.67萬hm2,其中毛竹面積5.87萬hm2,2014年全市毛筍干產量2.5×104t。竹筍是紹興市林業(yè)的主導產業(yè)之一,已成為增加山區(qū)農民收入、幫助農民脫貧致富的重要渠道,也是主要竹產區(qū)農村、農業(yè)經濟發(fā)展和農民脫貧致富的支柱產業(yè)。毛竹春筍自然出筍期一般在3月下旬至4月中旬[1],是制作干菜筍的主要原料,用于菜筍做湯、煮肉,湯味鮮美,是夏季很好的湯料[2]。
然而隨著經濟迅速發(fā)展,環(huán)境污染加劇,因工業(yè)“三廢”排放和含重金屬的農藥、化肥的不合理使用,導致土壤大面積受重金屬污染,進而污染農作物,給人體健康帶來潛在的危害[3]。竹筍雖然生長于環(huán)境較好的山林間,同樣也遭受到重金屬的威脅。據研究表明,竹筍對Cd和Pb等重金屬具有一定的累積性,竹筍最易受到Cd的積累影響;而Pb是目前引起竹筍污染的主要元素[4],近幾年有報道稱竹筍中Pd等重金屬超標現象[5]。
重金屬對人體具有高毒危害性[6],鉻、汞、鎘、砷、鉛及其化合物是食品質量安全控制的重點有害污染物,我國相關行業(yè)標準對竹筍中重金屬限量要求作了嚴格的規(guī)定[7~9],重金屬污染不僅影響植物的產量和質量,更影響人體的健康[10]。因此,分析、評價竹筍重金屬污染水平,對降低竹筍重金屬含量,提高竹筍的質量,確保無公害竹筍的生產,保障人們的可食林產品安全,促進竹產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。本研究擬對紹興市毛竹春筍中重金屬含量進行調查,并對其安全現狀進行分析,以期為春筍重金屬污染的監(jiān)控提供參考依據。
1.1 樣品的采集
在竹筍上市季節(jié),直接到生產基地、專業(yè)合作社、農貿市場進行抽樣,所抽樣品均分布于紹興市鮮筍主要產區(qū)??聵騾^(qū)、上虞區(qū)、諸暨市、嵊州市、新昌縣,樣本數分別為45、66、30、62、10批次,總數為213批次。每個樣品1.5 kg,樣品抽取后,用聚乙烯塑料食品袋包裝帶回實驗室,進行制樣冷凍處理。
1.2 樣品的測定
春筍樣品主要污染物測定參照國家標準,按實驗室驗證結果作適當的修改。本實驗測定砷、鉛、鎘、汞、鉻 5種重金屬含量。樣品砷的測定按 GB/T 5009.11-2003 食品中總砷及無機砷的測定執(zhí)行;鉛的測定按 GB 5009.12-2010 食品安全國家標準 食品中鉛的測定執(zhí)行;鎘的測定按GB 5009.15-2003食品安全國家標準 食品中鎘的測定執(zhí)行。汞的測定按GB T 5009.17 -2003食品安全國家標準食品中總汞及有機汞的測定執(zhí)行。鉻的測定按GB T 5009.17 -2003食品安全國家標準食品中鉻的測定執(zhí)行。
1.3 評價方法和標準
采用單因子污染指數法和綜合污染指數法[11~12]對紹興市春筍中重金屬進行污染評價。其中單因子污染指數評價公式為:
式中,Pi為春筍中第i種重金屬元素的污染指數,Ci為春筍中第i種重金屬元素的實測含量(mg/kg),Si為春筍中第i種重金屬元素的限量標準值(mg/kg)。
以綜合污染指數反映春筍中所測重金屬元素的綜合污染水平。綜合污染指數的公式為:
式中,PI為重金屬綜合污染指數,綜合污染指數全面反映了各污染物的不同作用,同時又突出高濃度污染物的影響,Pimax為重金屬污染物中最大單項污染指數,Piave為各重金屬污染指數的平均值。根據綜合污染指數的計算結果,劃定質量等級。
表1 質量等級劃分標準Table 1 Grading standard for pollution
污染分級標準見表1。
2.1 春筍中5種重金屬的分布
研究區(qū)域竹筍213個批次5種重金屬的測定結果見表2。采用食品安全國家標準 食品中污染物限量為參考值進行累積分析和污染狀況分析。從表2可見,5種重金屬的檢出率均超過98%,表明這5種元素在春筍中是普遍存在的,但與限量標準相比,鉻、砷、鎘和汞未發(fā)現超標,鉛有5 個批次超標,超標率為 2.35 %。春筍樣品中砷、鉛、鎘、汞和鉻元素含量的平均值分別為0.01269、0.06463、0.01027、0.00284和0.1585 mg/kg,研究區(qū)域竹筍不同重金屬含量差異較大,從平均值與標準限量來比較,鉛含量平均值達到標準限量的 64.6%,在 5種元素中含量最高,其次是鉻,平均值是標準限量的31.7%,汞、鎘含量平均值分別是標準限量的28.4%、20.5%,最低是砷,只為限量值的2.5%。
表2 春筍中5種重金屬的檢測結果Table 2 Result of detection in spring shoot
春筍中5種金屬元素含量分布范圍見圖1。從圖1中可以看出,春筍中砷含量很低,即有96.7%的樣品其含量在0.04 mg/kg(標準限量值的8%)以下;鉛含量主要集中在0.02 ~ 0.06 mg/kg,即有45.46%的樣品集中在這一范圍,也就是說有近50%的樣品集中在限量標準的20% ~ 60%,同時,有30.14%的樣品中鉛含量在0.08 mg/kg(標準限量值的80%)以上;鎘、汞、鉻含量都比較低,即有61.9%的樣品中鎘含量在0.01 mg/kg(標準限量值的20%)以下,52.89%的樣品中汞含量在0.002 mg/kg(標準限量值的20%)以下,42.15%的樣品中鉻含量在0.1 mg/kg(標準限量值的20%)以下。與各自的標準限量分別比較5種元素相對含量高低順序為:鉛>鉻>汞>鎘>砷,鉛含量最高,并已發(fā)現有 2.35%超標,11.74%已達到標準限量值,因此春筍中鉛的含量應該引起各方面的重視,說明鉛應作為質量安全控制重點。
圖1 春筍中砷、鉛、鎘、汞元素含量分布Figure 1 Distribution of As, Pb, Cd and Hg content in tested spring shoot
2.2 不同產地春筍中5種重金屬含量的比較
紹興市5個毛竹筍重點產區(qū)中春筍的重金屬平均含量見表3。由表3可知,各地春筍中重金屬元素平均含量均在標準規(guī)定的限量值范圍內。其中砷表現為嵊州最高,是最低柯橋的 1.9倍;鉛表現為柯橋最高,是最低新昌的2.9倍;鎘表現為柯橋最高,是最低新昌的1.3倍;汞表現為諸暨最高,是最低嵊州的5倍;鉻表現為新昌最高,為最低嵊州的2.1倍。
2.3 不同產地春筍中重金屬元素污染程度評價
對研究區(qū)域不同產地的春筍中5種重金屬元素的單因子污染指數和綜合污染指數進行分析,結果如表 4。不同地區(qū)5種重金屬元素的單因子污染指數差異較大,其中嵊州地區(qū)砷的單因子污染指數最高,柯橋和上虞最低;柯橋地區(qū)鉛和鎘的單因子污染指數均為最高,新昌均為最低;諸暨汞的單因子污染指數最高,嵊州最低;新昌地區(qū)鉻的單因子污染指數最高,嵊州最低。綜合污染指數排序為柯橋區(qū)>嵊州市>諸暨市>新昌縣>上虞區(qū)。但各地區(qū)的春筍綜合污染指數均小于0.7,說明紹興市鞭筍受重金屬污染的程度很小,春筍質量整體表現為安全水平,但柯橋區(qū)綜合污染指數達0.649 0已接近0.7 的警戒線,因此柯橋區(qū)竹林培育的方法,特別是竹林投入品,如肥料等因引起足夠的重視。
表3 不同地區(qū)的春筍中5種重金屬的平均含量Table 3 Mean content of 5 heavy metals in tested shootfrom different production area
表4 不同產地春筍中重金屬污染指數Table 4 Pollution index of heavy metals in tested spring shoot from different production area
(1)研究區(qū)域春筍中5種重金屬的檢出率為98%,砷、鉛、鎘、汞和鉻的含量分別為0.001 20 ~ 0.130 00、0.001 10 ~ 0.450 00、0.000 23 ~ 0.046 00、0.000 11 ~ 0.010 00、0.008 30 ~ 0.500 00 mg/kg,但平均值與限量標準相比,均未超過限量值的65%,各自的限量標準分別比較5種元素相對含量高低順序為:鉛>鉻>汞>鎘>砷,鉛含量最高,其中鉻、汞、鎘和砷未發(fā)現超標。
(2)研究區(qū)域內春筍中5種重金屬元素的污染指數不同產地表現出較大差異,其中嵊州地區(qū)砷的單因子污染指數最高,柯橋和上虞最低;柯橋地區(qū)鉛和鎘的單因子污染指數均為最高,新昌均為最低;諸暨汞的單因子污染指數最高,嵊州最低;新昌地區(qū)鉻的單因子污染指數最高,嵊州最低。單項污染指數中鉛對綜合污染指數的貢獻率最大,研究區(qū)域內綜合污染指數大小依次為柯橋區(qū)>嵊州市>諸暨市>新昌縣>上虞區(qū)??聵騾^(qū)綜合污染指數最高已接近0.7 的警戒線,但從全市來看,綜合污染指數均小于0.7,說明紹興市春筍受重金屬污染的程度較小,質量是相對安全的。
(3)研究區(qū)域內春筍主要受Pb的污染,鉛有5個樣本超標,并有25個樣本含量達到標準限量值,最大超標倍數為4.5倍,柯橋、嵊州鉛含量平均值達到標準限量的80%以上,春筍中重金屬含量較高與研究區(qū)域基地所處的周圍環(huán)境不無關系, 廢氣、廢水、廢渣等對當地的土壤、水質及大氣產生污染, 竹筍通過吸附、吸收等途徑進行富集,導致春筍中鉛污染物升高[13]。另外,最近幾年來,由于實施低產低效林的改造,食用筍產地經營由以前的粗放管理轉而呈現集約化傾向, 有些甚至精耕細作, 種植戶為追求產量產值, 過量地施用欄肥、有機肥和化肥[14-16],更嚴重的是出現產地土壤重金屬等污染物的長期積累, 土壤環(huán)境質量下降。忽視產品的質量安全問題,也是造成春筍中重金屬元素含量較高的原因。這和柯橋為研究區(qū)域內經營管理精細化程度最高的地區(qū),與綜合污染指數這個地區(qū)最高相符。可見,要獲得優(yōu)良品質的竹筍,在今后的生產和管理中,首先應該選擇合適的環(huán)境條件,并實時監(jiān)控產地環(huán)境質量的變化。新建竹筍基地應該遠離車輛繁忙的公路干線和有污染源的工業(yè)區(qū),避免大氣中鉛、鎘、砷、汞等的污染。生產者更應該嚴格施肥和生產管理,確保竹筍的質量安全,從而促進竹筍產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。春筍中鉛含量較高應該引起各方面的重視,同時生產和管理部門應加強對竹筍鉛含量的監(jiān)測,確保竹筍的質量安全。參考文獻:
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Heavy Metal Content in Bamboo Shoot from Shaoxing and Quality Safety Evaluation
FENG Xiao-jun
(Shaoxing Environment and Greening Station of Zhejiang, Shaoxing 312000, China)
Measurements were carried out on content of As, Pb, Cd, Hg and Cr in 213 samples of spring bamboo(Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens)shoot collected from 5 areas of Shaoxing, Zhejiang province. Quality safety(QS) evaluation with single factor pollution index and comprehensive pollution index demonstrated that detection rate of 5 heavy metals reached 98%, but As, Cd, Hg and Cr content was safe according to GB 2762-2012, 5 samples had over-limit of Pb. Analysis on detection result indicated that shoot from Shangyu had the most quality safety, and that from Keqiao was the last, but comprehensive pollution index was lower than 0.7, meaning that spring shoot from Shaoxing was safe.
spring bamboo shoot; heavy metal content; pollution index; QS; Shaoxing
S759.8
A
1001-3776(2015)05-0060-05
2015-03-04;
2015-08-11
馮肖軍(1974-),女,浙江嵊州人,工程師,碩士,從事林產品質量安全研究。