李舒 李艷麗 駱強
摘要 [目的]對養(yǎng)殖廢水灌溉的大棚種植蔬菜中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As 7種重金屬元素含量進行研究。[方法]全自動消解及前處理系統(tǒng),電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。[結(jié)果]與目前國家制定的有關(guān)食品衛(wèi)生標準相比,所采集的蔬菜樣品中重金屬含量均未超標。[結(jié)論] 所采集的蔬菜中測定7種重金屬均有不同程度累積,不同蔬菜品種重金屬的含量有明顯差異,同一蔬菜品種不同重金屬含量也存在明顯的差異,葉子中重金屬含量普遍比果實含量低。
關(guān)鍵詞 養(yǎng)殖廢水;蔬菜;重金屬;全自動消解;電感耦合等離子體質(zhì)譜儀
中圖分類號 X835 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)04-0281-02
Study on Heavy Metals Contents in Vegetables of Aquaculture Waste Water Irrigating
LI Shu LI Yan-li LUO Qiang
(Henan Research Academy of Environmental Sciences,Zhengzhou Henan 450004)
Abstract [Objective]Study on the contents of Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,Ni(seven kinds of heavy metals)in vegetables,which were irrigated by aquaculture waste water.[Method] Determination of inductively coupled plasma mass spectrometry with a fully automatic digestion and pretreatment system.[Result] Compared with the current food hygiene standards established by the state,the contents of heavy metals in vegetable samples were not exceeding the standard.[Conclusion] Seven kinds of heavy metals in vegetables of this experiment were accumulated in different degrees;The contents of heavy metals in different vegetable varieties were significantly different;There were significant differences in the contents of heavy metals in the same vegetable varieties;The contents of heavy metals in leaves were lower than that of fruit.
Key words aquaculture wastewater;vegetable;heavy metal;full automatic digestion;inductively coupled plasma mass spectrometry
發(fā)酵過的動物糞便、尿液、飼料殘渣和沖洗水等養(yǎng)殖廢水,稀釋后灌溉蔬菜,可促進農(nóng)作物的生長和土壤肥力的提高。但由于添加劑飼料的廣泛使用,許多養(yǎng)殖廢水中也常常含有較高的銅、鋅等重金屬元素,長期使用可導致蔬菜品質(zhì)降低?,F(xiàn)運用全自動消解及前處理系統(tǒng)——電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對養(yǎng)殖廢水灌溉種植蔬菜樣品中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As等重金屬含量進行測試分析[1-5],以期為種植戶提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗檢測樣品:大棚種植蔬菜果實、根莖及葉子。
試驗儀器:7700X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,美國安捷倫科技公司;超純水儀,DEENAII全自動消解及前處理系統(tǒng);瑪瑙研缽,100目尼龍篩。試驗中所有玻璃容器均用10%硝酸浸泡后用超純水清洗備用。
試驗主要試劑:硝酸(優(yōu)級純),鹽酸(優(yōu)級純),高氯酸(優(yōu)級純),氫氟酸(優(yōu)級純);標準(美國安捷倫科技公司):多元素混合標準溶液、內(nèi)標(Bi、Ge、In、Li、Lu、Rh、Sc、Tb)100 mg/L、ICP-MS調(diào)諧液。
1.2 試驗方法
1.2.1 樣品采集。在養(yǎng)殖廢水灌溉的大棚和大田中采樣。在黃瓜大棚、豆角大棚中取3點,分別采果實、葉;設(shè)13個采樣點,東部6個,西部7個。農(nóng)田東1號、2號、3號、4號、5號、6號樣點分別采蒜苗、紅蘿卜(紅蘿卜葉)、大白菜、芹芽、生菜、薺菜樣品。農(nóng)田西1號、2號、3號、4號、5號、6號分別采集油菜、茄子(茄子葉)、白蘿卜(白蘿卜葉)、空心菜、玉米(玉米葉)、黃瓜葉樣品。
1.2.2 樣品的制備[6]。蔬菜樣品分成根、莖葉和果實幾部分,用自來水反復清洗干凈再用高純水清洗3次,稱取鮮重。將風干后樣品稱干重,用研缽將樣品磨細。過孔徑100目尼龍篩;稱取樣品0.05 g,用全自動消解及前處理系統(tǒng)將樣品消解,高純水定容至25 mL。
1.2.3 標準溶液的配制。用安捷倫多元素混合標準溶液配制為0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L標準系列。內(nèi)標:用10%硝酸稀釋至1 mg/L。
1.2.4 樣品的測定[7-9]。儀器名稱:電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,型號7700X;測定項目:Cu、As、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni;采集模式:質(zhì)譜圖;積分時間0.3 s;質(zhì)譜圖峰型:3個點;重復次數(shù)3次;調(diào)諧模式:批處理之前自動調(diào)諧、P/A因子調(diào)整;數(shù)據(jù)分析方法:全定量分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 標準曲線線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限、精密度與加標回收
將標準曲線系列0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L溶液依次進行儀器檢測,ICP-MS 自動繪制標準曲線,從而得到相關(guān)的系數(shù)。對空白消解樣品進行檢測,以重復測定11次所得到的標準偏差的3倍作為重金屬元素方法的檢出限[10]。在已經(jīng)測得含量的樣品中加入不同標準含量的該元素進行加標回收試驗,加標的量根據(jù)各元素測得的含量采用單標溶液進行定量加標,計算精密度和回收率[11]。結(jié)果具體見表1。
2.2 蔬菜及其葉子樣品分析
測定大棚種植蔬菜樣品中的7種重金屬含量,檢測結(jié)果具體見表2?!妒称钒踩珖覙藴适称分形廴疚锵拗担℅B2762-2012)》見表3??梢钥闯觯杉氖卟藰悠分蠧r含量最高為0.246 mg/kg,平均值為0.071 mg/kg,低于限值0.5 mg/kg,在玉米和玉米葉中均未檢出;Pb含量最高為0.169 mg/kg,平均值為0.064 mg/kg,低于葉菜蔬菜限值0.3 mg/kg,也低于豆類蔬菜、塊根和塊莖蔬菜、莖類蔬菜(芹菜除外)限值0.2 mg/kg;Cd含量最高為0.026 mg/kg,平均值為0.009 7 mg/kg,低于葉菜蔬菜限值0.2 mg/kg,豆類蔬菜、塊根和塊莖蔬菜、莖類蔬菜(芹菜除外)限值0.1 mg/kg;As含量最高為0.474 mg/kg,平均值為0.298 mg/kg,低于限值0.5 mg/kg;均未超標[2]。Ni含量最高為0.082 mg/kg,平均值為0.032 mg/kg,有55%的樣品中未檢出;Zn含量最高為4.686 mg/kg,平均值為2.622 mg/kg;Cu含量最高為0.716 mg/kg,平均值為0.346 mg/kg。
3 結(jié)論與討論
所采集的蔬菜中所測7種重金屬均有不同程度累積,不同蔬菜品種重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni 、As的含量有明顯差異,同一蔬菜品種不同重金屬含量也存在明顯的差異,葉子中重金屬含量普遍比果實含量低。與目前國家制定的有關(guān)食品衛(wèi)生標準相比,本研究采集的所有蔬菜可食部位重金屬的含量均未超標[12]。
4 參考文獻
[1] 戴婷,章明奎.長期畜禽養(yǎng)殖污水灌溉對土壤養(yǎng)分和重金屬積累的影響[J].灌溉排水學報,2010,29(1):36-39.
[2] 中華人民共和國衛(wèi)生部.食品安全國家標準食品中污染物限值:GB2762-2012[S].北京:中國標準出版社,2013.
[3] 飼料衛(wèi)生標準:GB13078-2001[S].北京:中國標準出版社,2001.
[4] 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準:GB5084-2005[S].北京:中國標準出版社,2005.
[5] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部公告第1224號飼料添加劑安全使用規(guī)范[EB/OL](2012-08-19)[2015-11-30].http://wenku.baidu.com/link?url=wSrDEYF9ToRHxhP95PARFG2JnaHlimyxMNZP-ViSh--hMoPDHqAul _6VjQPd4XQFzBOrm_Lq4jcIP93K8MQoBypzdz8PRgLTljHRTXfUdMG.
[6] 顧燕青,顧優(yōu)麗,白倩,等.杭州市菜地蔬菜對土壤重金屬的富集特性研究[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報,2015(4):1-14.
[7] 曾丹.動物源食物中痕量有害重金屬元素的ICP-MS及HPLC-AFS分析測定方法研究[D].天津:天津大學,2013.
[8] 曹燦.ICP-AES法測定蔬菜和土壤中的As、Cd、Pb、Cr、Zn及污染程度評價的研究[D].長沙:中南大學,2012.
[9] 聶西度.碰撞反應池電感耦合等離子體質(zhì)譜在食品分析中的研究[D].長沙:中南大學,2013.
[10] 楊磊,艾鑫衛(wèi),黃文鄴,等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定市售蔬菜中8種重金屬[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2015,43(16):254-255.
[11] 施江煥.校準ICP-MS檢出限的測量不確定度評定[J].計量技術(shù),2010,3(4):47-49.
[12] 馬往校,段敏.西安市效區(qū)蔬菜中重金屬污染分析與評價[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,2000(2):96-98.