前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇重金属超标范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
频上童鞋质量黑榜
记者梳理近两年来相关抽检、抽查及比较试验结果发现,重金属含量超标频上童鞋质量黑榜,已成为童鞋不合格的一个重要原因。
2016年5月:北京市工商局公布该市流通领域童鞋商品抽检结果,5批次儿童鞋检出危害健康物质,其中,1批次标称福建雷顿(泉州)鞋服有限公司生产的“森源祥”休闲鞋被检出重金属总含量和邻苯二甲酸酯两项不合格。
2016年6月1日:沈阳市消费者协会40款儿童鞋样品质量比较试验结果,29款样品不符合国家标准,占比72.5%。其中,7款样品的重金属总含量(铅)不符合国家标准,占比17.5%。
2016年12月:江苏省工商局公布的童鞋抽检结果显示,共抽检50批次样品,9批次不合格,其中6批次存在重金属(铅)超标问题,涉及商标有:嘉煜星、踢踢熊、日泰、达美、、舒乐佳、Helokitty等
2017年4月12日:辽宁省工商局公布该省流通领域童鞋商品抽检结果,共发现31批次不合格样品,其中10批次存在重金属总含量超标问题,标称商标涉及:啊啦牛、垦牧、LuckyUnion、酷酷沃可、TOREADKIDS、探路者、基诺浦等。
2017年4月17日:国家质检总局召回公告显示,狮迈(上海)贸易有限公司向该局提交了召回计划,召回部分进口OUTVENTURE品牌儿童运动鞋,主要原因是其帮面材质存在重金属铅含量超标问题,不符合国家强制性标准相关条款限量要求。
成因:童鞋为什么会出现
重金属超标问题?
那么,童鞋为什么会问题呢?
大加利(太仓)质量技术检测中心有限公司负责人姜文良在接受采访时曾表示,导致童鞋出现重金属超标的原因大致有两种:一是在生产过程中使用了重金属含量过高的原料;二是生产企业在生产过程中使用了重金属含量过高的颜料或助剂。童鞋生产过程中,颜料和助剂往往是必不可少的材料,如果其中含有过量的铅和镉等重金属,往往会导致童鞋重金属含量超标。
江苏省工商局在上述童鞋商品抽检结果时着重分析了重金属铅超标的原因。据分析,童鞋生产过程中使用的颜料可分为无机颜料和有机颜料。
据悉,无机颜料主要是由一些金属化合物构成,如钼酸铅、铬酸铅、硫酸铅等;有机颜料多为合成珠光剂,由铅盐构成(碱式碳酸铅、酸性砷酸铅)。这些颜料的使用,可能会在产品中带入过量的铅。此外,如果童鞋生产使用了回收再利用的废橡胶、废塑料,也有可能造成铅超标。
危害:通过皮肤吸收
进入人体
2016年1月1日,国家标准GB30585-2014《儿童鞋安全技术规范》正式实施,其中对童鞋重金属总含量,包括铅、镉、砷的指标都做出了严格限定,3项标准值均为≤100mg/kg。
中国皮革和制鞋工业研究院制鞋标检处高级工程师于淑贤指出,儿童的抵抗力低于成年人,童鞋材料中使用超过限量的有毒有害物质可能会对儿童造成伤害。特别是婴幼儿,好奇心会驱使他们无论什么东西都会放在嘴里啃咬,如果鞋上有可迁移的重金属等有毒有害物质,则存在导致儿童中毒的风险。
童鞋是儿童长期穿着的日用产品,与皮肤紧密接触,如果重金属超标,重金属可能会通过皮肤吸收进入人体,积累在肝脏、骨骼、肾脏、心脏及大脑中,造成严重健康危害,如:铅超标可能损害神经、造血和生殖系统,影响儿童成长发育和智力发展;镉超标可能会对儿童的肾功能造成损害。
警示:正确选购规避
重金属超标风险
对此,《中国质量万里行》特别提醒各位家长,给孩子选购鞋子时应关注以下几点:
1.选购知名品牌。家长应选购知名品牌产品,不要购买没有厂名、厂址,未标注执行标准的产品。如果购买价格比较便宜的童鞋,尽量不要选择那些深红色、土黄色等颜色鲜艳的产品;
的确有一些种类的蘑菇能富集重金属。这是因为,一些种类的蘑菇能产生一些特别的蛋白质,能与某些重金属离子结合,起到为自己解毒的作用。但这种“解毒”只对蘑菇有意义,对人体没有意义。如果蘑菇生长的土壤中这些重金属的含量比较高,积累到蘑菇中的也就会比较多。所以,从科学结论上说,“蘑菇能富集重金属”是客观事实。
现实中的蘑菇重金属含量如何呢?国内外都有一些研究,报道过特定地区、特定种类的蘑菇重金属含量,都发现过一些重金属含量超标的例子。比如2007年重庆对北碚区所产平菇、鸡腿菇、金针菇、姬菇和草菇中的重金属含量进行调查,发现超标情况比较严重。在这一调查中,所有的草菇样品中的汞都超标,三分之一的草菇样品铅超标。此外,一部分鸡腿菇、香菇和姬菇样品也被发现汞、铅。据估计,这可能与该地区是重要的工业基地,土壤、水源被污染有关。
蘑菇富集重金属只是蘑菇对不良生长环境的一种自我保护机制,并不是蘑菇生长的必然结果。重金属不是蘑菇生长的必需养分,对蘑菇的生长也没有促进作用。所以,在种植中,也不会有“不法商贩”人为添加。对人工种植的蘑菇,如果做好管理和监控,可以把重金属含量控制到安全标准之内。2011年,华中农大发表了湖北省双孢蘑菇中铅和镉的含量以及来源分析。他们发现,在所检测的三个区县的蘑菇中,总体的铅超标比例为9.8%,而镉超标比例为13.7%(来自不同区县的样品超标情况各不同)。进一步的分析发现,这些超标情况的差异与种植所用的材料有关。
2009年,浙江林学院等单位也对浙江市场上的蘑菇进行过抽查,发现蘑菇中的重金属比一般蔬菜要高,但都没有超过安全标准。
蘑菇的确能够富集重金属,市场上的蘑菇也的确有重金属超标的情况。那么,我们还能吃蘑菇吗?
首先,重金属会危害健康,在体内的代谢周期往往很长,但人体也还是有一定的处理能力。也就是说,人体对重金属并不是“零容忍”,而是有一定的“解毒”能力。重金属含量的安全标准是一个“保守”的执法标准。它的含义是:超过这个标准,应该引起我们的重视,采取措施来降低它。从食品安全的角度,它是指“长期每天摄入这个量的重金属,出现某某症状的风险会明显升高(比如万分之一)”。如果要追求“绝对安全”,避免一切“万一可能存在”的风险,不吃蘑菇也可以理解。但从现实的角度出发,应该说:我们要尽量避免重金属超标,但实在不幸偶尔超标几次,对健康的影响也并非不可接受。
[关键词] 湄洲湾 海水 沉积物 水产生物 重金属 评价
1 前言
湄洲湾位于福建省东海岸中部,是福建省重要的经济开发区和环境保护区。海湾具有丰富的港口、旅游和水产养殖资源。海湾水深宽阔,是天然的深水良港,湄洲湾岸线总长289km,其中10m以上天然深水岸线长达30余km,水域面积516km2。湄洲湾以其独特的地理特征使得周边地区经济迅速发展。2009年湄洲湾港口管理局筹建组办公室正式挂牌成立。此举旨在应海西建设发展和对外海上直航需要,标志着湄洲湾港口体制一体化进入实施阶段。因此,有必要进行一次海湾重金属环境质量现状调查。本文利用2011年9月福建省近岸海域环境监测站的现场采样数据,对海域海水、表层沉积物及水产生物体中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As含量分布进行分析和评价,为今后湄洲湾海域海洋环境管理和海水养殖业发展提供基础资料。
2 调查与方法
2.1 监测时间与站位布设
2011年9月14日、21日共采样两次,分别在大潮期和小潮期进行,共设20个监测站位(见表1和图1)。各种样品的采集、贮运均按《海洋监测规范》有关规定进行,共采集海水样品40个,表层沉积物样品12个,在海域附近购集3种生物样品(花蛤、海蛏、海蛎)。
2.2 监测方法
样品的预处理和分析测定方法均按《海洋监测规范》的有关规定进行[1]。水样Cu、Pb、Zn、Cd采用阳极溶出伏安法测定,沉积物的Cu、Pb、Zn、Cd采用火焰原子吸收分光光度法测定,生物体中的Cu、Pb、Zn采用火焰原子吸收分光光度法测定,各种样品的Hg、As采用原子荧光分光光度法测定,各种样品的Cr采用二苯碳酰二肼分光光度法测定。
2.3 评价方法
评价标准按表2执行,评价方法采用单因子指数法。计算海水样品超标率时采用一类海水水质标准。
表1 湄洲湾海域监测站位表
图1 监测站位图
表2 评价方法表
3 结果与讨论
3.1 湄洲湾海域海水、表层沉积物、生物体内各种重金属的含量及分布
3.1.1 海水重金属含量、分布及评价
大小潮检测结果表明,湄洲湾海域海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr的含量均低于《渔业水质标准》。除铅外,其他重金属含量均低于《海水水质标准》中的一类标准。但大潮期的2、3、4、5、12、15、17、18共8个测站的Pb含量出现超标,超标率为40%,最大超标倍数为5.55倍,出现在15号测站,在超标的8个测站中除15号测站海水水质为三类海水外,其他测站均达到二类海水水质标准;小潮期监测结果Pb仅1号测站出现超标,超标倍数为1.46倍,达到二类海水水质标准。Pb和Zn的含量分布是近岸大于湾中心海域;Cu、Cd和As的含量分布较均匀。Hg、Cr含量均较低,都没有检出。
3.1.2 湄洲湾表层沉积物重金属含量、分布及评价
湄洲湾表层沉积物中各种重金属的含量列于表5。调查结果表明,Cd、Cu、Zn、Cr、Pb、Hg、As的总平均值分别为0.25、23.74、162.97、56.14、66.93、0.19、6.83mg/kg-1,除Pb、Zn外,均没有超一类沉积物质量标准。各测站的Pb全部超一类标准,最大超标倍数为1.41倍;Zn除11、17这2个测站接近一类标准,其他测站均超过一类标准,超标率为83.3%,最大超标倍数为1.53倍;Hg有5个测站出现超标,超标率为41.7%,最大超标倍数为1.38倍;Cu仅8号测站出现超标,超标倍数为2.18倍。Pb、Zn、Hg、Cu最大超标倍数站位都出现在8号测站。Cd、Cr、As各测站均达到一类沉积物质量标准。沉积物中各种重金属含量的分布特点是除个别测站较高外,分布比较平均。
表3 大潮期海水检测结果
表4 小潮期海水检测结果
表5 沉积物重金属检测结果
3.1.3 湄洲湾各类水产生物体内重金属的含量
湄洲湾海域购集的花蛤、海蛏及海蛎体内重金属的检测结果列于表6。从表中可以看出,海蛏体内重金属的含量比较低;海蛎体内重金属的含量比较高,海蛎体内的Cu是花蛤、海蛏的6~7倍;而Zn含量更高,是花蛤的15倍,是海蛏的20倍;海蛎体内Pb含量也相对花蛤、海蛏高一些。而三种生物体Cr、Hg、As都达到海洋贝类生物体质量标准的一类标准;三种生物体Pb都超一类标准,超标倍数分别为花蛤1.76倍、海蛏1.52倍、海蛎2.07倍;花蛤、海蛏体内Cu达到一类标准,海蛎体内的Cu超过一类标准,超标倍数为2.42倍;海蛏体内的Zn达到一类标准,花蛤体内的Zn超一类标准,超标倍数为1.08倍,海蛎体内的Zn远超一类标准,超标倍数达到16.1倍。各类生物体内重金属也有一定的差异,以Zn、Cu含量最高,分别是Zn>Cu>Pb>As>Hg>Cr。
表6 生物体重金属检测结果
关键词:重金属;土壤;脐橙种植区;赣南
中图分类号:X833 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)02-0292-06
Evaluating Heavy Metals of Navel Orange Orchard Soil in Gannan Area
HE Ling,ZENG Dao-ming,WEI Hua-ling,SUN Bin-bin,LIU Zhan-yuan
(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Chinese Academy of Geological Science,Langfang 065000,Hebei,China)
Abstract: Rock, soil and navel orange samples from 6 typical navel orange orchard in Ganxian County, Xinfeng County, Anyuan County and Xunwu County, were selected to evaluate the pollut of heavy metals including Cd, Cr, As Cu, Pb and Zn in navel orange orchard soil using the single factor pollution index method and comprehensive pollution index method. The results showed rates of As, Cd, Cr, Cu and Pb in samples were 8.3%, 2.8%, 13.9%, 2.8% and 30.6%, respectively more than the standard of the environmental technical terms for green food production area(NY/T391-2000) for the evaluation criteria. The number of samples with As, Cd, Cr, and Cu exceeding the standard were relatively fewer. The number of samples with Pb exceeding the standard was more, most of them belonging to light pollution level and 3 samples belonging to moderate pollution level. The fitting coefficient of heavy metal elements Cr, Cu and Zn at soil and rock was good, showing that they were mainly from the rock and their content influenced by human activity was small. The fitting coefficient of As, Pb and Cd indicating that their source was not only the contribution of the rock, but also the influence of human activity. In the area studied, heavy metals concentrations in navel orange were much lower than the limit of maximum levels of contaminants in foods(GB2762-2005).Heavy metal pollution in soil of navel orange orchard characterized by a wide range of distribution and high strength of Pb; As, Cd, Cr, and Cu were polluted slightly due to unreasonable use of pesticides and fertilizers contained heavy metals by farmers. There’s little possibility of industry pollution. Farmers and the relevant departments of goverment should pay attention to it and take effective measures to prevent the ecological risk.
Key words: heavy metal; soil; navel orange orchard; Gannan area
近年来,随着社会经济不断发展,人们生活水平逐步提高,对农产品的品质也提出了更高的要求,无公害农产品和各种绿色食品越来越受到公众的青睐。土壤是农作物生长的基础,土壤中的重金属元素通过作物吸收累积到达人体,其浓度过高时可以直接威胁人类健康。重金属不能被微生物降解,但具有生物累积性,对土壤的污染具有不可逆转性。因此,土壤重金属元素是无公害食品和绿色食品产地环境要求检测的一项重要指标。对农作物生长土壤环境及其产出的农产品的重金属含量分析、污染评价也成为科学研究的热点。
目前,对果园土壤重金属污染评价的研究已有大量报道,如郑国璋等[1]研究了洛川苹果园地土壤中对土壤环境及人体危害较大的Cd、As、Cr、Pb污染现状;许延娜等[2]采用内梅罗指数法对胶东半岛红富士苹果园土壤重金属进行污染评价,发现采样区土壤普遍存在Cd轻度污染现象;刘云霞等[3]研究了黄土高原地区苹果园地土壤重金属污染特征;在发达国家,已将柑橘生产中的重金属纳入果园的管理范畴[4]。从文献资料中不难发现,目前国内学者对果园土壤重金属污染评价的对象主要为苹果,其他水果涉及较少。赣南脐橙因其品质佳、风味好,曾获“中华名果”称号,是江西省赣州市地理标志产品,已经成为赣州市支柱产业之一。由于赣南脐橙种植区土壤稀土背景含量较高,一般认为赣南脐橙品质优良可能与高稀土背景有关,因此前人对赣南脐橙的研究重点主要集中在稀土方面,对于脐橙果园土壤重金属污染评价方面的研究鲜见报道。如汪振立等[5-7]研究了岩石-土壤-脐橙植株中稀土元素聚迁特征,自然状态下脐橙植物体稀土累积特征,以及稀土元素与脐橙品质的相关性。发现稀土元素在脐橙植株各器官中含量具有显著差异,轻稀土与脐橙品质指标关系较为密切。谢振东等[8]研究了江西省信丰县优质脐橙果和叶中稀土元素分布特征;张永忠等[9]研究了信丰县脐橙产出的农业地球化学特征,还有部分学者研究了脐橙果园的营养状况对脐橙果树生长和脐橙品质的影响[10,11]。通过对研究区进行采样分析,并对赣南脐橙种植区典型果园土壤中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn 6种常见重金属元素的污染现状进行评价,为相关研究及环境治理提供基础数据和科学依据。
1 研究区概况
由于江西省南部绝大部分隶属于赣州市,所以赣南基本等同于赣州。赣南属中亚热带南缘,气候温和,热量丰富,雨量充沛,年日照时间为1 813 h,且昼夜温差大,非常适宜宽皮柑橘和橙类的生长。自20世纪70年代开始种植脐橙以来,赣南脐橙产业从无到有,从小到大。目前赣州市脐橙种植面积10.2万hm2,年产脐橙100万t,已经成为脐橙种植面积世界第一、年产量世界第三、全国最大的脐橙主产区。
2 材料与方法
2.1 样品采集
2011年11月底,在赣州市所辖寻乌县、安远县、信丰县、赣县选择6片典型脐橙园作为研究区,采集成土母岩、土壤、脐橙果实样品。共采集岩石样31件、土壤样36件、果实样36件,采样果园基本信息见表1。
样品采集:①岩石样。在果园内或果园附近基岩出露处采集新鲜基岩,无基岩出露的采集岩石风化碎屑。②土壤样。每个果园按照其面积大小均匀布设6个采样点。为保证样品的代表性,以采样点为中心,半径10 m左右的范围内采集5~6处土壤,采样深度为0~20 cm。剔除枯枝败叶及碎石等杂物后混合均匀,装入洁净的布样袋,风干备用。③果实样。选择与土壤采样点对应的果树,采集果形中等、发育良好、具有大致相同的离地高度、光照条件及成熟度的健康果实,8~10个脐橙为一件样品。
2.2 样品分析检测
重金属全量分析主要采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS),见表2,分析测试工作由河南岩矿测试中心完成。
2.3 评价标准与方法
2.3.1 评价标准 采用无公害果品产地土壤环境质量和绿色食品产地土壤环境质量为评价标准。其中无公害果品产地土壤环境质量指标采用国家《土壤环境质量标准》[12](GB 15618-1995)二级标准作为评价标准;绿色食品土壤环境质量标准按照农业部颁布的绿色食品产地环境质量标准NY/T 391- 2000[13]执行(表3)。根据土壤应用功能和保护目标,《土壤环境质量标准》Ⅱ类土壤主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等,土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。土壤环境质量二级标准为保障农业生产、维护人体健康的土壤限制值。Ⅱ类土壤环境质量执行二级标准。
3 结果与分析
3.1 重金属含量分析
3.1.1 成土母岩中的重金属含量 研究区成土母岩中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的含量统计结果见表4,由表4可知,Zn变异系数最小,为51.6%;其他5种重金属元素的变异系数为102.1%~231.7%,其中As变异系数最大。表明Zn含量分布相对比较均匀,其他5种重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Pb含量分布差异性较大。研究区6个果园分布在4个不同的县域,地理跨度较大,岩性及所处地质背景的变化是造成研究区不同果园成土母岩重金属元素变异较大的主要原因。
3.1.2 土壤中的重金属含量 由表5可知,土壤中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn 6种重金属元素的变异系数范围为21.2%~91.0%,其中Zn的变异系数最小,As的变异系数最大。与成土母岩中的重金属元素含量对比发现,在岩石风化成土的过程中,几种重金属元素的含量均存在不同程度的均一化,表现在各元素的变异系数明显变小。各果园土壤的pH为3.59~5.69,平均值为4.13,均为酸性土壤。
3.1.3 成土母岩中与土壤中重金属含量的关系 将6个果园的土壤重金属含量与成土母岩重金属含量作散点图,结果如图1所示。由图1可知,成土母岩与土壤中Cr的拟合优度最好,R2=0.847 9,Cu、Zn次之,说明三者与成土母岩关系密切,受人为扰动较小,主要来源于自然成因。As、Cd、Pb 3种元素的拟合优度较差,说明这3种元素受人为影响较大。
3.2 评价结果
3.2.1 果园土壤重金属评价 采用土壤环境质量标准GB 15618-1995中的二级标准限值和绿色食品产地环境质量标准NY/T 391-2000中土壤重金属限值为依据计算所得的单因子污染指数见表6。
以土壤环境质量标准GB 15618-1995中的二级标准限值为评价标准时,研究区As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的污染指数平均值范围为0.17~0.44,整体上污染指数较低。Pb、Zn的Pi最大值分别为0.54、0.46,均小于0.7,表明Pb、Zn两元素均属于清洁等级;As、Cu的污染指数最大值分别为0.92、0.73,虽然整体上未超标,但已有部分样品接近限值水平,需引起重视;Cd、Cr的污染指数最大值分别为1.33和1.41,两者的超标样数分别为1和4,说明有部分地区已经达到轻度污染级别。内梅罗指数最大值为1.05,最小值为0.22,平均值为0.45。
以绿色食品产地环境质量标准NY/T 391-2000中土壤重金属限值为评价标准时,由于标准中没有Zn的限值,无法计算其污染指数,故此处对Zn不做评价。As、Cd、Cr、Cu、Pb的污染指数平均值范围为0.29~0.87,Cu最低,Pb最高。研究区内5种元素均存在超标样品,As、Cd、Cr、Cu、Pb的超标样品数分别为3、1、5、1、11,超标率分别为8.3%、2.8%、13.9%、2.8%、30.6%。Cd和Cu超标样品数最少,超标样品为轻度污染;As和Cr超标样品数次之,超标样品也属于轻度污染;Pb超标样品数最多,大部分超标样品属于轻度污染,其中3个样品达到中度污染级别。内梅罗指数最大值为2.02,最小值为0.39,平均值为0.85。
采用土壤环境质量标准GB 15618-1995中的二级标准限值为评价标准时,由于限值较高,根据标准计算所得的超标样品较少,信丰县嘉定镇有1个样品Cd超标;安远县有4个样品Cr达到轻度污染。采用绿色食品产地环境质量标准NY/T 391- 2000中土壤重金属限值作为评价标准时,由于限值降低,计算所得安远县有3个样品As超标,5个样品Cr超标;信丰县嘉定镇有1个样品Cd超标,10个样品Pb超标;赣县吉埠镇有1个样品Cu超标,1个样品Pb超标。
3.2.2 脐橙果实重金属含量评价 研究区脐橙果实样品的重金属元素含量测定结果见表7。由表7可知,各元素的变异系数范围为18.8%~46.2%,表明研究区内果实重金属含量差异相对较小。从单个元素来看,各元素的最大值均未超过标准限值,说明赣南脐橙果实重金属元素含量在安全含量范围之内,可以放心食用。
对比研究区内岩石、土壤、果实中的重金属含量分布特征可以发现,某一重金属元素在成土母岩中变异系数的大小直接影响其在土壤、果实中变异系数的大小。例如As在成土母岩中变异系数最大,其在土壤和果实中的变异系数也较大;又如Zn在成土母岩变异系数小,在土壤、果实中变异系数也小。通过上述规律可知果实生长立地环境中,成土母岩元素含量对土壤、果实中元素含量有较大的影响。
4 结论与讨论
4.1 结论
1)以土壤环境质量标准GB 15618-1995中二级标准限值作为评价标准时,研究区土壤重金属元素As、Cu、Pb、Zn均属于清洁范畴,仅Cd有1处样品超标、Cr有4处样品超标。
2)以绿色食品产地环境质量标准NY/T 391- 2000中土壤重金属限值为评价标准时,研究区内5种重金属元素均存在超标样品,As、Cd、Cr、Cu、Pb的超标样品数分别为3、1、5、1、11,超标率分别为8.3%、2.8%、13.9%、2.8%、30.6%,Cd和Cu超标样品最少,超标样品为轻度污染;As和Cr超标样品次之,超标样品也属于轻度污染;Pb超标样品最多,大部分超标样品属于轻度污染,3个样品达到中度污染级别,主要集中在信丰县。
3)研究区内土壤重金属元素Cr、Cu、Zn与成土母岩拟合关系较好,表明其受人为影响较小。As、Pb、Cd与成土母岩拟合关系较差,表明其来源不仅有成土母岩的贡献,还有人为活动的影响。据分析,其受工业污染的可能性较小,可能是由于不合理地使用含有重金属的农药化肥所致。
4)研究区内果实样品重金属元素含量均远低于食品中污染物限量GB 2762-2005,表明赣南脐橙可以放心食用。
尽管赣南脐橙果实尚未出现重金属元素超标问题,可以安全食用,但是其生长土壤中的重金属元素超标问题应引起相关部门和果农的足够重视,采取有效措施对其加以控制,以保证赣南脐橙种植区的生态环境安全。
4.2 讨论
土壤中的重金属元素主要继承于成土母岩。母岩在各种自然因素如物理化学风化、淋滤、生物作用等的改造下,经过漫长的过程成为自然土壤。在没有人类活动干扰的情况下,自然土壤属于一个相对较为平衡的体系,土壤中各种元素含量基本上处于比较稳定的状态。当自然土壤被人类开发成为耕作土壤后,土壤中元素的含量主要受人为活动的影响,如使用农药、化肥及污水灌溉等都会影响土壤中重金属元素的含量。因此,果园土壤中的重金属含量属于自然因素与人为因素综合作用的结果。
土壤中重金属污染主要来源于工业污染、污水灌溉及含重金属的农药化肥的不合理使用。本研究中采样果园均地处偏僻乡村,远离城市中心,受工业污染的可能性较小;另外,赣南地区降水丰沛,果园所需水分基本上靠自然降水就能满足,即便需要人工灌溉,灌溉水多为原地挖井取水,因此,也可排除污水灌溉带来的影响。
理论上,如果土壤中元素受人为影响小或者不受人为影响时(即主要属于自然成因),岩石、土壤中的元素应该具有很好的相关性。研究结果显示,Cr的拟合优度最好,Cu、Zn次之,说明三者与母岩关系密切,受人为扰动较小,主要来源于自然成因。As、Cd、Pb 3种元素的拟合优度较差,说明这3种元素受人为影响较大。有研究表明,影响土壤中Cr含量的主要因素是土壤母质[16]。杨军等[17]研究发现,北京市凉风灌区土壤Cr含量是受到土壤母质的影响;陈学民等[18]对天水苹果园土壤重金属的研究表明,天水苹果园土壤Cr含量与小陇山土壤(背景区)不存在显著差异,因此可以认定研究区Cr含量主要受成土母质因素影响。本研究结果与前人研究结论一致。
土壤中Cd可作为施用农药和化肥等农业活动的标识元素[19,20]。张桃红等[21]的研究表明,碳酸氢铵等氮肥可促进土壤对Cd的吸附。Taylor[22]通过对新西兰同一地点50年间的土样进行分析,自施用磷肥后,土壤Cd含量从0.39 mg/kg上升至0.85 mg/kg。所以在果园生产中的化肥使用可能是导致土壤Cd 增加的主要原因。
研究表明,不合理地使用农药化肥对果园土壤重金属含量影响较大。从1965~2000年,中国化肥施用量增长23倍以上,化学肥料中一般过磷酸盐中含有较多的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb[23]。张林森等[24]、梁俊等[25]对陕西省苹果园土壤重金属含量调查表明,苹果园土壤中As 的污染程度比较高,与当地果园曾使用含As的农药、化肥有关。由此可以推出,本研究区域果园土壤As、Cd、Pb 3种元素除去地质背景,可能主要来源于不合理地使用含重金属的农药化肥。
致谢:汪振立教授、黄传龙、刘永旺、陈辉浪、钟琦等人帮助联系采样果园,给采样工作提供了便利;周国华审阅了文稿,在此一并致谢。
参考文献:
[1] 郑国璋,岳乐平.洛川苹果园地土壤重金属污染调查与评价[J].土壤通报,2008,39(2):402-405.
[2] 许延娜,许雪峰,李天忠,等.胶东半岛苹果园重金属污染评价[J].中国果树,2009(2):40-44.
[3] 刘云霞,庞奖励,丁 敏,等.黄土高原长期苹果园地土壤重金属分布和评价[J].中国农业气象,2010,31(1):32-36.
[4] PERYEA F J. Heavy metal contamination in deciduous tree fruit orchards: Implications for mineral nutrient management[J]. Acta Horticulturae,2001,564:31-39.
[5] 汪振立,邓通德,王瑞敏,等.岩石-土壤-脐橙系统中稀土元素迁聚特征[J].中国地质, 2009,36(6):1382-1394.
[6] 汪振立,徐 明,邓通德,等.自然土壤环境下脐橙植物体稀土累积特征[J].中国稀土学报,2009,27(5):704-710.
[7] 汪振立,邓通德,胡正义,等.脐橙品质与自然土壤中稀土元素相关性分析[J].土壤,2010,42(3):459-466.
[8] 谢振东,方宣忠,郑 文.江西信丰县优质脐橙果和叶中稀土元素分布特征研究[J].中国地质,2006,33(6):1418-1423.
[9] 张永忠,吕少伟,衷存堤.江西信丰脐橙农业地球化学特征探讨[J].资源调查与环境,2004,25(1):31-38.
[10] 鲍江峰,夏仁学,彭抒昂,等.三峡库区纽荷尔脐橙园土壤营养状况及其对果实品质的影响[J].中国土壤与肥料,2006(3):16-20.
[11] 彭良志,淳长品,黄声平,等.江西大余超高产纽荷尔脐橙园树体生长与营养状况的调查[J]. 中国南方果树,2009,38(4):26-28.
[12] 夏家淇.土壤环境质量标准详解[M].北京:中国环境科学出版社,1996.
[13] NY/T 391-2000,绿色食品产地土壤环境质量标准[S].
[14] 魏复盛.中国土壤元素背景值[M].北京:中国环境科学出版社,1990.
[15] GB 2762-2005,食品中污染物限量[S].
[16] BORU?KA L, VACEK O, JEHLICKA J. Principal component analysis as a tool to indicate the origin of potentially toxic elements in soils[J]. Geoderma,2005,128:289-300.
[17] 杨 军,郑袁明,陈同斌,等.北京市凉凤灌区土壤重金属的积累及其变化趋势[J].环境科学学报,2005,25(9):1175-1181.
[18] 陈学民,朱阳春,伏小勇.天水苹果园土壤重金属富集状况评价及来源分析[J].农业环境科学学报,2011,30(5):893-898.
[19] 蔡立梅,马 瑾,周永章,等.东莞市农业土壤重金属的空间分布特征及来源解析[J].环境科学,2008,29(12):3496-3502.
[20] GRAY C W, MCLAREN R G, ROBERTS A H C. The effect of long-term phosphatic fertilizer applications on the amounts and forms of cadmium in soils under pasture in New Zealand[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems,1999,54:267-277.
[21] 张桃红,徐国明,陈苗苗,等.几种铵盐对土壤吸附Cd2+和Zn2+的影响[J].植物营养与肥料学报,2008,14(3):445-449.
[22] TAYLOR M D. Accumulation of cadmium derived from fertilizers in New Zealand soil[J]. Sci Total Environ,1997,208(1-2):123-126.
[23] 王焕校.污染生态学[M].北京:高等教育出版社,2000.
【摘要】
目的测定常用6种中草药(板蓝根,黄芪,当归,党参,羌活,地黄)中重金属Pb、Cd含量。方法采用原子吸收分光光度计法。结果6种中草药重金属Pb,Cd含量依次为:板蓝根Pb 5.25 mg/kg,Cd 0.253 mg/kg; 黄芪含Pb 2.25 mg/kg,Cd 0.314 mg/kg;当归Pb 1.25 mg/kg,Cd 0.137 mg/kg;党参Pb 1.50 mg/kg,Cd 0.130 mg/kg;羌活Pb 1.25 mg/kg, Cd 0.090 mg/kg;地黄Pb 3.75 mg/kg,Cd 0.234 mg/kg。结论6种中草药中都含有一定的重金属Pb,Cd,板蓝根重金属含量最高,其次是地黄和黄芪,其余几种均在国家允许范围内。
【关键词】 原子吸收分光光度法;铅;镉;中草药
Abstract:ObjectiveTo determine the content of heavy elements Pb and Cd in six traditional Chinese medicines (Isatis tinctoria, Astragalus membranaceus, Angelica sinensis, Codonopsis pilosula, Notopterygium forbesii, Rehmannia glutinosa).MethodsAtomic absorption spectrophotometer was adopted. ResultsSatis tinctoria contains Pb 5.25 mg/kg,Cd 0.253mg/kg; Astragalus membranaceus contains Pb 2.25mg/kg,Cd 0.314mg/kg; Angelica sinensis contains Pb 1.25mg/kg,Cd0.137mg/kg; Codonopsis pilosula contains Pb 1.50mg/kg,Cd 0.130mg/kg; Notopterygium forbesii contains Pb 1.25mg/kg, Cd 0.090mg/kg; Rehmannia glutinosa contains Pb 3.75mg/kg,Cd 0.234mg/kg. ConclusionSix traditional Chinese herbs contain some heavy metals Pb, Cd. Heavy metal content is the highest in Isatis tinctoria, followed by Rehmannia glutinosa and Astragalus membranaceus, the others are the state allowed limits.
Key words:Atomic absorption spectrophotography; Pd; Cd; Traditional Chinese medicine
中药材中的重金属污染是造成我国中药材质量下降的重要因素,并成为中药走向世界的“瓶颈”。重金属对人体健康的影响已经成为一个重要的公共卫生问题。当人体中重金属元素的浓度达到一定程度时,会使人体器官、组织发生病变,严重时还会丧失机能。如血中铅的含量达60~80 μg /dl时出现酶的抑制,含量达120 μg/dl时出现肾障碍,含量达120 μg/dl 以上时出现麻痹,机能障碍和脑病。高浓度的铅、镉也使免疫受到削弱,使生育力遭到破坏,可出现损伤。大剂量的镉可使肾损伤 [1]。中草药中有毒重金属对人类健康的影响也越来越受到重视。许多国家对进口中药材及其中成药中的重金属和农药残留的含量均有明确规定。对中药材中重金属含量检测并控制其限量标准,中草药中60%以上是以植物的根部入药的。而植物从根吸收的铅大部分滞留于根部,铅等重金属的污染已经对中药的出口和使用构成威胁。本文采用原子吸收标准曲线法对成都五块石药材批发市场6种以地下茎为药用部位的中药材中重金属铅和镉进行测定,并对其污染来源及解决办法进行了探讨。
1 器材与方法
1.1 仪器微型植物试样粉碎机 ,单盘分析天平,万用电炉,GGX-6A原子吸收分光光度计(Pb、Cd灯), (DG-105)电热恒温干燥箱。
1.2 药品硝酸(AR),铅粉(99.999%),镉粉(99.95%),市售中草药:板蓝根,黄芪,当归,党参,羌活,地黄。
1.3 样品处理参照王宝琴的方法[4],将板蓝根、黄芪等6种市售中药于105℃烘箱烘4 h,干燥至恒重,趁热粉碎过筛(40目),分别称取2.00 g备用药材粉末,置于50 ml烧杯中,加硝酸30 ml,用薄膜密封烧杯口浸泡过夜后,次日去密封薄膜,移上电炉于230℃消解至消化液呈无色或略带黄色,放冷后定量转移与50 ml容量瓶中,加蒸馏水至刻度,混匀,作为供试品液。
1.4 测定条件6种中草药中铅、镉的测定参数见表1,调节参数让仪器处于最佳状态,即调节让仪器的能量在95~100的范围内。每次实验重复3次,取其平均值。表1 原子吸收分光光度计测定条件(略)
1.5 标准曲线的绘制
1.5.1 标准贮备液的配制精确称取Pb粉、Cd粉1.000 g,用0.5 mol/L的硝酸为溶剂溶解,并分别定容1 L容量瓶中,配制成1.0 g/L的标准贮备液。
1.5.2 Pb标准溶液的配制精密量取Pb标准贮备液2.5 ml定容于250 ml容量瓶中,配成标液Pb(10.0 mg/L),然后准确吸取Pb标液10.0,20.0,30.0,40.0 ml,定容于50 ml容量瓶,标准液中含Pb 2.0~8.0 mg/l。得到Pb的标准曲线方程为:Y=0.018 8X + 0.0039,R2 = 0.999 6。
1.5.3 Cd的标液配制精密量取Cd标准贮备液0.1 ml定容于1 000 ml容量瓶中,配制成标准使用液Cd(100.0 μg/L),然后准确吸取Cd标液20.0,40.0,60.0,80.0 ml,定容至100 ml容量瓶,标液中含Cd 20.0~80.0 μg/L。Cd的标准曲线方程为: Y=0.000 2X + 0.000 3,R2 = 0.999 7,其相关系数均达到0.999以上,表明完全可用来进行Pb和Cd测定。
2 结果
2.1 样品中重金属元素Pb,Cd的含量分别精密称取板蓝根、黄芪、当归、党参、羌活、地黄粉末,经硝化处理,测定其Pb,Cd含量。测定后将重金属Pb,Cd的浓度统一化为mg/kg。
Pb的浓度转化:
Pb的浓度(mg/L)× 50 ml/1 0002 g/1 000
Cd的浓度转化:
Cd的浓度(μg /L)/1 000×50 ml/1 000 2 g/1 000
参考我国国家食品重金属允许量标准,如Pb<2 mg/kg,Cd<0.2 mg/kg[6],对这6种中药材中重金属含量超标进行测定分析(表2),在常见6种中草药中,对于重金属元素Pb来说,板蓝根(含量5.25 mg/kg)超标最多,超标162.5%,其次是地黄(含量3.75 mg/kg), 超标87.5%,黄芪超标12.5%,其余3种中草药的Pb含量未超过国家标准,当归和羌活中铅含量较低。对于重金属元素Cd来说,所选几种药材超标中黄芪超标57%,其次是板蓝根和地黄。甘肃羌活的镉含量最低。表2 样品中重金属含量(略)
2.2 回收率实验回收实验中取当归药材2.00 g 3份,记为A,B,C各精密称定,A加入Pb标准使用液(浓度为10.0 mg/L)1.0 ml、Cd标准使用液(浓度为100μg/L)5.0 ml;B加入Pb标液4.0 ml、Cd标液20.0 ml;C加入Pb标液8.0l ml、Cd 50.0 ml。A,B,C分别按“2.2”方法分别消化,按各元素测定方法进行测定,回收。结果表明(表3)Pb回收率在100%~102%之间,Cd的回收率在98%~101%之间。表3 样品中的Pb、Cd回收率(略)
2.3 精密度实验精密量取Pb,Cd标准使用液,稀释成低、中、高3种浓度,分别在1日内测定,从表4中可以看出其精密度较高,可达1%~5%。表4 Pb,Cd精密度实验(略)
3 讨论
本文通过对市场上板蓝根等6种道地性中药材中重金属含量进行了测定,结果表明除板蓝根中Pb含量超标较多外,大多在国家允许范围内。我们所选板蓝根只知道是来源于黑龙江,但由于没有当地的环境因子,包括大气、水、土壤的地质背景,而铅的吸收主要是通过土壤根系的吸收进入植物体内的。板蓝根中铅含量在几种中草药中含量最高,可能除了与环境因子有关外,还与板蓝根的特殊生理特性有关。刘军[8]研究发现板蓝根的根部细胞壁对铅的吸附量很大,吸附速度很快。
另外,虽然当归中的两种重金属含量均比较低,但中药材对重金属元素的富集积累与生长栽培的年限有关,而目前市场所售药材其背景资料很不详细,因此在规范中药材市场的同时应该加强对其背景资料详细填写,以便于中药材的管理。不过有一点是肯定的,近年来随着采矿、金属冶炼、污泥使用、污水灌溉以及含铅汽油的使用,使铅和镉成为土壤污染的主要元素之一,而细胞壁结合铅的能力很强,所以应尽量避免在基地环境质量差的地方建立药材生产基地。对于已经发现有超标的药材要改进生产工艺,在制备前,对中草药中的重金属做进一步处理或改变剂型;对生产工艺落后的厂家予以整改或取缔;合理施用农药,大力推广有机肥的施用;选育抗御重金属吸收的药材株系和品种等方法以减少中药材重金属污染。目前我国的药典中绝大多数中药材尚无重金属、农药残留的限量标准,制定中药材中重金属含量限量标准,建立一整套绿色中药材基地环境质量临测及其评价方法、评价标准和绿色中药材的质量标准体系显得尤为必要。
【参考文献】
[1]Peler Ditzel,生药受杀虫药和重金属污染的情况[J].国外医药·植物药分册,1990,129(44):2394.
[2]王小如,孙大海,庄峙夏,等. 中药产业现代化的首要问题——质量控制与安全性评价[J].世界科学技术,1999,2:41.
[3]林守麟.仪器分析(三)——原子吸收光谱分析[M].北京:地质出版社,1985:169.
[4]王宝琴.中成药质量标准与标准物质研究[M].北京:中国医药科技出版社,1995:454.
[5]曹治权.微量元素与中医药[M].北京,中国医药出版社,1993:154.
[6]陈炳卿.营养与食品卫生学[M].北京,人民卫生出版社,1995:145.
[7]卢进,申明亮.中药材重金属含量控制[J].中国中药信息杂志,1995,2(10):10.