貴州麻江藍莓葉重金屬含量及污染評價

張文華，嚴紅光，茍體忠

(凱里學(xué)院 資源與環(huán)境研究所，貴州 凱里 556011)

藍莓葉具有較高的食用和藥用價值[1]，藍莓葉含有維生素、氨基酸、礦物質(zhì)、粗蛋白、多糖、甾醇、萜稀及酚類物質(zhì)，特別是藍莓葉富含多酚，Ehlenfeldt等[2-3]，其多酚的抗氧化活性和清除自由基能力均顯著強于藍莓果實[3]。為此，對藍莓葉的研究與加工利用[4-11]，已成為藍莓精深加工和產(chǎn)業(yè)鏈延申的一個重要鄰域。由于藍莓葉的生物學(xué)特性和食品營養(yǎng)特性，比較適合于用來加工成茶類食品[11-12]。然而藍莓葉在生長過程中會吸收環(huán)境中的重金屬元素，通過飲用會使藍莓葉茶中的重金屬向人體中遷移，危害人們的健康。根據(jù)國家強制性標(biāo)準GB2762-2017《食品中污染物限量》和農(nóng)業(yè)部標(biāo)準NY659-2003《茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》、NY/T288-2012《綠色食品茶葉》，對茶葉中重金屬元素的安全性評價，主要考慮具有顯著生物毒性的鉛、砷、鎘、鉻和銅等[13]。

貴州省麻江縣是我國南方最早引種栽培藍莓的地區(qū)之一，也是貴州省率先實施藍莓有機栽培的地區(qū)，麻江藍莓已成為中國地理標(biāo)志產(chǎn)品[14]。由于在藍莓種植的早期，不同程度使用各種肥料、殺蟲劑、除草劑等，從而引入了外源重金屬，導(dǎo)致土壤開始遭受到了各種重金屬不同程度的污染，已有研究表明，黔東南州麻江縣藍莓種植基地土壤中存在有不同程度的重金屬污染[15]，從而導(dǎo)致藍莓葉也存在重金屬污染風(fēng)險，值得研究。ICP-MS法廣泛運用于測定藍莓、茶葉、油菜籽等的重金屬元素[14，16-17]測定，對果蔬食品開展重金屬污染分析與評價以保證消費者的食物安全日益受到重視[19-21]。鑒于此，為全面了解貴州省麻江縣藍莓主要栽培區(qū)藍莓葉中重金屬污染情況,選擇麻江縣栽培面積較為集中的具有代表性的6個藍莓種植基地，在藍莓成熟時期采取這6個主要栽培區(qū)18件藍莓葉樣品，應(yīng)用ICP-MS分別測定藍莓葉中的5種重金屬元素含量，并采用單因子污染指數(shù)法對藍莓葉鉛、砷、鎘、鉻和銅5種具有顯著生物毒性的重金屬元素含量及污染程度進行評價，以期為藍莓葉的綜合利用和污染防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采摘

樣品采摘區(qū)域為貴州省麻江縣，樣本區(qū)為6個點，每個點各取3個樣，共18件樣品，樣品采集點的經(jīng)緯度與海拔如表1所示。

表1 采樣點經(jīng)緯度及海拔Table 1 Latitude，longitude and altitude of sampling sites

表1(續(xù))

藍莓葉的采摘時間為2016年七月13日至19日，每個樣本點采摘葉片盡量保持成熟度、大小均一。在取樣點在采集葉片時，以取樣點的坐標(biāo)點為圓心點，劃定直徑3m的圓圈，在圓圈包含的范圍內(nèi)采摘葉片。每個樣本點采摘的葉片用“四分法”縮分至1kg，裝入自封袋，每個藍莓種植基均采集3件樣本，六個藍莓種植基共采集樣本18袋，每袋樣本1kg。

1.2 樣品處理與分析方法

每個1kg的樣本在實驗用烘箱在105℃下干燥至恒重。將每個1kg樣本干燥的葉片用不銹鋼粉碎機處為成粉末，過35目篩(顆粒直徑<0.5mm)，過篩粉末充分混合，用"四分法"縮分至10克，裝入密封袋，備用。葉片中的Pb、As、Cr、Cd、Cu、測定時，取干燥備用的樣品0.2g，用ICP-MS分析，分析方法見文獻[17]，測定的數(shù)值為藍莓葉以干重計的重金屬含量。

1.3 重金屬污染評價方法

1.3.1 單因子污染指數(shù)法

單因子污染指數(shù)法是目前國內(nèi)評價農(nóng)作物的污染指數(shù)運用得最多的方法[17]，污染指數(shù)越大，農(nóng)作物中重金屬的超標(biāo)率越高，農(nóng)作物污染程度越大，農(nóng)作物就越不安全，計算公式為：

式中：PI——單項污染指數(shù)；Ci——為污染物i的實測值mg/kg；Si——為污染物i的最大限量值mg/kg (Pb參照GB2762-2017[21]，As、Cr、Cd參照NY659-2003)[13]，Cu參照NY/T288-2012《綠色食品茶葉》[23],其限量值見表2。其分級標(biāo)準為PI≤0.7，清潔；0.73.0，重污染[18]。

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

采用SPSS 19.0對藍莓葉中的Pb、As、Cr、Cd和Cu等5種重金屬含量及其污染指數(shù)進行統(tǒng)計分析。

表2 藍莓葉中重金屬元素的限量標(biāo)準Table 2 Limit Standard of heavy metal elements in blueberry leaves /mg/kg

2 結(jié)果與討論

2.1 藍莓葉中重金屬含量

麻江藍莓主栽區(qū)藍6個樣點18件藍莓葉樣品中Pb、As、Cr、Cd和Cu的測定結(jié)果結(jié)果如表3所示。

表3 藍莓葉中重金屬元素含量Table 3 Heavy metal concentrations in blueberry leaf

由表3可知，6個藍莓基地藍莓葉中Pb、As、Cr、Cd和Cu的平均值變化差異不顯著，其值分別為1.2±0.4 mg/kg、4.4±0.2 mg/kg、0.7±0.6 mg/kg、0.0±0.0 mg/kg和3.9±0.6 mg/kg。

2.2 單因子污染指數(shù)評價

麻江6個藍莓主栽區(qū)藍莓葉中Pb、As、Cr、Cd和Cu等5種重金屬的單因子污染指數(shù)評價結(jié)果見表4。從表4可見，6個藍莓基地藍莓葉中平均As含量是茶葉限量標(biāo)準值的2.2倍，而其他重金屬元素未超標(biāo)。Pi評價結(jié)果顯示，藍莓葉中的As已達中度污染水平，其他重金屬元素處于清潔水平。藍莓葉As污染較嚴重，有待進一步對藍莓葉中As污染來源進行深入研究，并從源頭上防止As污染，從而提高麻江藍莓的品質(zhì)。

表4 單項污染指數(shù)(PI)評價結(jié)果Table 4 Evaluation results of single pollution index(PI)

3 結(jié)論

(1)6個藍莓基地藍莓葉中Pb、As、Cr、Cd和Cu的平均值變化差異不顯著，其值分別為1.2±0.4 mg/kg、4.4±0.2 mg/kg、0.7±0.6 mg/kg、0.0±0.0 mg/kg和3.9±0.6 mg/kg。

(2)PI評價結(jié)果顯示，藍莓葉中的As已達中度污染水平，其他重金屬元素處于清潔水平。

(3)麻江藍莓葉中As已達中度污染水平，有待近一步對其污染來源進行研究。