十種稀特蔬菜對硝酸鹽和重金屬元素的富集能力

徐延熙　郭守鵬　徐曉琳　楊艷麗　王文軍

摘要：測定了10種稀特蔬菜食用部位硝酸鹽和5種重金屬元素（Pb、Cd、As、Hg、Cr）的含量，并進行了污染和健康風險評價。結果表明，不同稀特蔬菜對硝酸鹽的富集能力存在差異，其中紅莧、綠莧、薄荷、蒲公英、野菊、景天三七和婆羅門參硝酸鹽含量達重度污染級；稀特蔬菜對重金屬元素富集能力由大到小依次為Pb>Cr>As>Cd>Hg，其中紅莧和綠莧重金屬含量達輕度污染級，稀特蔬菜的重金屬暴露風險指數均小于1，食用后不會引起健康風險。

關鍵詞：稀特蔬菜；硝酸鹽；重金屬；富集能力

中圖分類號：S647+R155文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0076-04

稀特蔬菜是非本土、非本季節種植以及一些珍稀特有蔬菜的統稱，是一種區別于大宗蔬菜的習慣性叫法，主要指從國外或國內某些地區引進的名、特、優、新蔬菜[1]。稀特蔬菜含豐富礦物質元素、維生素、蛋白質、脂肪、碳水化合物和氨基酸等營養成分，既可作為餐桌上的美食，同時又具有醫療保健功能，因此倍受廣大消費者青睞[2]。近年來，稀特蔬菜種植業在濟南市城郊蔬菜基地和農業科技園區蓬勃發展。蔬菜生長過程中易富集土壤中的硝酸鹽和重金屬，并通過食物鏈在人體內累積，從而危害人體健康[3，4]。開展蔬菜產品中硝酸鹽和重金屬含量水平的研究，尋求污染控制的方法和技術，對于保障人民群眾的飲食安全，促進蔬菜產業可持續發展都具有重要意義[5]。為研究不同稀特蔬菜品種對硝酸鹽和重金屬元素的富集特性，本試驗選取環境適應性較強、種植效益較高的10種當地稀特蔬菜為試材，開展了不同稀特蔬菜對硝酸鹽和重金屬元素富集能力的比較、污染評價及健康風險評價，以期為稀特蔬菜的污染控制和合理布局提供借鑒和依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2013年6月至9月在濟南市農業科學研究院蔬菜試驗基地進行。供試10種稀特蔬菜見表1，對照蔬菜選用‘青研春白1號大白菜。試驗地土壤為褐土，肥力中等。施用廄肥作底肥，每666.7m2用量2 000 kg，作物生長期間未再進行追肥。田間管理采用當地蔬菜常規生產管理措施。

1.2樣品采集

相同的栽培管理條件下，根據不同稀特蔬菜品種的生育期，分別選擇合適的采收期對蔬菜食用部分進行取樣。每份樣品取樣重量不少于1 kg。采得樣品立即送達樣品室，經不同預處理后分別用于硝酸鹽和重金屬檢測[6～8]。

1.3測定方法

硝酸鹽含量采用紫外分光光度計法[7，9] 測定，重金屬元素鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、鉻（Cr）含量采用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）儀測定[10]。

1.4評價方法

1.4.1硝酸鹽和重金屬污染評價根據世界衛生組織和聯合國糧農組織規定的硝酸鹽日允許攝入量（3.6 mg/kg體重），提出蔬菜硝酸鹽含量分級評價標準[7，9]（表2）。采用單因子污染指數法及內梅羅綜合污染指數法（表3），評價蔬菜重金屬污染狀況[5，8，10]。

1.4.2健康風險評價方法稀特蔬菜重金屬攝入風險，采用多介質暴露評價模型中水、食物攝入和空氣吸入暴露評價簡化方程進行評價[10，11]。以HQ表示由蔬菜攝入引起的重金屬暴露風險指數：HQ=CDI/0.5RfD（CDI為重金屬污染物通過蔬菜進入人體的平均日攝入量，RfD為重金屬污染物的參考暴露劑量）。暴露風險指數HQ>1，表明該重金屬污染物可引起人體的健康風險，指數值越高表明該污染物對人體健康的危害越大。

2結果與分析

2.1對硝酸鹽的富集能力和污染評價

由表4可知，不同蔬菜硝酸鹽的富集能力存在差異。10種稀特蔬菜食用部位硝酸鹽含量均低于對照，由大到小順序為：紅莧>蒲公英>薄荷>野菊>景天三七>婆羅門參>綠莧>紅鳳菜>馬齒莧>田七菜。其中，紅莧硝酸鹽含量最高，為1 229.2 mg/kg，田七菜硝酸鹽含量最低，為683.4 mg/kg。所測蔬菜硝酸鹽含量均大于432 mg/kg，均不宜生食；其中田七菜、馬齒莧和紅鳳菜硝酸鹽含量小于785 mg/kg，屬中度污染，可鹽漬和熟食；其它蔬菜硝酸鹽含量大于785 mg/kg且小于1 440 mg/kg，屬重度污染，可熟食，不可生食和鹽漬。

2.2對重金屬的富集能力和污染評價

由表4可知，10種稀特蔬菜對不同重金屬元素的富集能力大小順序基本一致，即Pb>Cr>As>Cd>Hg。其中，紅莧、綠莧、野菊、蒲公英和薄荷對Pb、Hg、Cr的富集能力均大于對照，紅莧和野菊對Cd的富集能力大于對照，紅莧、綠莧、薄荷和蒲公英對As的富集能力大于對照。

由表5可知，紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英的綜合污染指數均大于對照。其中，紅莧和綠莧綜合污染指數大于1.00，屬輕度污染；野菊、薄荷和蒲公英綜合污染指數在0.70～1.00之間，達到警戒限；其它稀特蔬菜品種綜合污染指數均在0.70以下，重金屬污染程度屬安全。

2.3重金屬攝入的健康風險評價結果

由表6可知，10種稀特蔬菜攝入重金屬元素的暴露風險指數（HQ）均小于1，表明食用這些稀特蔬菜，重金屬污染物不會引起當地居民的健康風險。

3結論與討論

一般來說，稀特蔬菜病蟲害發生輕，生產過程中用肥、用藥較少，蔬菜產品的品質也較好[1]。但隨著種植規模的加大，受城郊環境污染加劇、不合理施用化肥、農藥以及蔬菜種類和品種自身富集能力差異等因素影響，部分稀特蔬菜產品中硝酸鹽和重金屬元素含量也持續增加，對人體健康構成了潛在威脅[11，12]。

試驗得出，不同稀特蔬菜對硝酸鹽和重金屬元素的富集能力不同，其中紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英對硝酸鹽和重金屬元素Pb、Cd、Hg、As、Cr的富集能力較其它品種更強，重金屬元素含量多高于對照大白菜，兩種莧科蔬菜富集能力較強與其他學者的研究結果一致[5，10]。

減少蔬菜硝酸鹽和重金屬污染的措施，主要包括控制和消除污染源、合理調節生產環境、科學施肥和用藥、選育新品種、制訂嚴格的衛生標準等[4，10，12，13]。此外，蔬菜的選擇性種植是一種便捷途徑。將土壤中的硝酸鹽和重金屬含量特征與蔬菜對硝酸鹽和重金屬的富集特性結合分析，在查明規劃種植區土壤污染物含量水平的前提下，因地制宜地按蔬菜對污染物富集能力的差異性來選擇種植的蔬菜種類，可以趨利避害，制定出科學合理的種植規劃和生產出優質高效的稀特蔬菜產品[6，12，13]。

參考文獻：

[1]

陳杏禹.談我國北方地區稀特蔬菜的發展現狀與對策[J].中國果菜，2002（3）：8-9.

[2]姚全勝，雷新濤，羅文揚，等.8種野生蔬菜對重金屬元素的富集能力[J].中國蔬菜，2006（3）：20-21.

[3]王玉潔，朱維琴，金俊，等.杭州市農田蔬菜中Cu、Zn和Pb污染評價及富集特性研究[J].杭州師范大學學報：自然科學版，2010，9（1）：65-70.

[4]楊波，鄭青松.蔬菜中硝酸鹽含量積累問題及其調控[J].湖北農業科學，2009，48（8）：2020-2024.

[5]鄭小林，唐純良，許瑞明，等.湛江市郊區蔬菜的重金屬含量檢測與評價[J].農業環境與發展，2004，21（2）：34-36.

[6]陳剛，宋永芬，成世才，等.山東壽光蔬菜對土壤中重金屬富集的溯源規律及選擇性種植[J].江西農業學報，2013，25（4）：118-119.

[7]陸若輝，周炎，董越勇.浙江省蔬菜硝酸鹽積累狀況及控制措施[J].農業環境科學學報，2006，25（增刊）：276-279.

[8]張欣，范仲學，王麗香，等.濟南城郊菜園土壤和蔬菜中重金屬污染狀況調查與評價[J].山東農業科學，2011（5）：68-70.

[9]黃敏，余萃，楊海舟，等.武漢市售典型蔬菜硝酸鹽和亞硝酸鹽污染現狀分析[J].安徽農業科學，2010，38（13）：6871-6873.

[10]余江.菜園土壤重金屬污染特征及蔬菜食用安全性評價[D].福建：集美大學，2010：4-6，28-39.

[11]王波，劉曉青，馮昌偉.蕪湖市部分市售蔬菜重金屬含量及其健康風險研究[J].中國農學通報，2011，27（31）：143-146.

[12]吳瓊，杜連鳳，趙同科，等.菜地硝酸鹽累積現狀、影響及其解決出路[J].中國農學通報，2009，25（2）：118-122.

[13]邱孝煊，王坤泉，李仁發，等.蔬菜污染防治的關鍵技術[J].農業環境與發展，2005，42（4）：42-43.