7种蔬菜中重金属铅和镉含量的分析研究

太原科技 !"#$%&’ ()#*!+,- ２００５ 年 １ 月第 １ 期 ［ ６］ 张志权，束文圣，蓝崇钰，等．定居植物对重金属的吸收 ３） ：３０６－ ３１１． 和再分配 .10 ．植物生态学报，２００１，２５（ ［ ７］ 严重玲，付舜珍，方重华，等．-2，)3 及其共同作用对烟 草叶绿素含量及抗氧化酶系统的影响 .10 4 植物生态学 报，１９９７，２１ （ ４） ：４６８－ ４７３． ［ ８］ !567899 : ;< !=>?6@A B :4 /5C8D>C@? EF5C52G 5H 68H@C Ｊ］ ．JC@A9 D8CC KALF?5A< １９８８（ １１） ：３８３－ 95C 8?@AD87 5H IC@A97［ ３９４． ［ ９］ 徐子亮，汪昌涛．头发中锌、铜、锰、硒含量与肿瘤关 系的研究［ Ｊ］ ．营养学报，１９９９，２１（ ３） ：３６２－ ３６５． 中国医科院肿瘤所． 河南安阳地区食管癌死亡率分布 与地理环境及饮水食物中化学元素的初步分析［ Ｊ］ ．中华 肿瘤杂志，１９８０，２（ １） ：２９． （ １． 古交市环境监测站，山西 古交 ０３０２００；２． 太原市 环境科学设计研究院， 山西 太原 ０３０００２）
表１ 不同灌溉用水中 Ｐ ｂ 和 Ｃ ｄ 含量测量结果 （ ×１０ －６） 灌溉用水 生活污水 深井水 工业废水 Ｐｂ ２． ３９５×１０
－２
Ｃｄ １． ４９９×１０－３ ２． ４９２×１０－３ ３． ９９１×１０－３
４． ８００ ×１０－２ ９． ０２１×１０
－２
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太原科技 !"#$%&’ ()#*!+,- ２００５ 年 １ 月第 １ 期
近年来，我国采矿业、冶金业以及交通运输业 的发展突飞猛进，Ｐｂ，Ｃ ｄ 污染日益严重，给人类、 环境、农业带来极大危害。重金属元素在土壤中已 有不同程度的积累［１－３］，尤其是城市近郊土壤。土壤 中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的含量已大大超过世界土壤背景值 ［４］， Ｐｂ，Ｃ ｄ 可通过土壤进入植物又直接或间接进入人 体。而 Ｐｂ，Ｃ ｄ 不是人类生存所必需的元素，属有 害元素，一旦进入机体很难排出而富积下来毒害机 ６％， 体。据报道［５］，我国儿童 Ｐｂ 中毒发病率大约为 ５１． 铅对胎儿及儿童的多个方面会带来不良影响，并且 Ｐｂ 对儿童发育的毒性作用可持续到成人，短期内 不可逆转。可见，测量分析常食用蔬菜中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的含量对预测 Ｐｂ，Ｃ ｄ 对人类健康的影响、提示人 类有选择地食用蔬菜、提示菜农合理使用污灌有着 极其重要的指导意义。 １ 材料和方法 １． １ 材料 西红柿、 胡萝卜、 白萝卜、 青椒、 大白菜、 圆白菜及莴笋由古交市邢家乡提供。
工业废水 ６． ４９ ８． ０１ ３． ９４ ８． ４３ １． ２７ １． ３８ ０． ７４ １． ８９
!"! 土壤对 Ｐｂ 和 Ｃ ｄ 都有蓄积作用
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应用研究
参考文献： ［ １］ Ｍ ａｒｋｕｓ Ｊ Ａ ，Ｍ ｃｂｒａｔ ｈｅｙ Ａ Ｂ ．Ａ ｎ ｕｒｂａｎ ｓｏｉ ｌｓｔ ｕｄｙ：ｈｅａｖｙ ｍ ｅｔ ａｌ ｓｉ ｎ Ｇｌ ｅｋｅ［ Ｊ］ ．Ａ ｕｓｔ ｒｉ ｌ ｉ ａ Ａ ｕｓ ｔ ｒａｌ ｉ ａｎ Ｊｏ ｕｒｎａｌｏｆＳｏｉ ｌＲ ｅ ｓｅａｒｏｈ，１９９６，３４：４５３－４６５． ［ ２］ Ｐｏｕｙａｔ Ｒ Ｖ ， Ｍ ｃｄｏｎｎｅｌ ｌ Ｍ Ｊ．Ｈ ｅａｒｙ ｍ ｅｔ ａｌａｃｃｕｍ ｕｌ ａｔ ｉ ｏｎｓ ｉ ｎｆ ｏｒｅｓｔｓｏｉ ｌ ｓ ａｌ ｏｎｇ ａｎ ｕｒｈａｎ－ｒｕｒｕｌｇｒａｄｉ ｅｎｔｉ ｎ ｓｏｕｔ ｈｅａｓｔ ｅｒｎ Ｎ ｅｗ －Ｙ ｏｒｋ，Ｕ ＳＡ ［ Ｊ］ ．Ｗ ａｔ ｅｒＡ ｉ ｒａｎｄ Ｓｏｉ ｌＰｏｌ ｌ ｕｔ ｉ ｏｎ ， １９９１， ５７（ ８） ： ７９７－８０７． ［ ３］ Ｌｏｔ ｔ ｅｒｍ ｏｓｅｒ Ｂ Ｇ ．Ｎ ａｔ ｕｒａｌｅｎｒｉ ｃｈｍ ｅｎｔｏｆｔ ｏｐｓｏｉ ｌ ｓｗｉ ｔ ｈ ｃｈｒｏｍ ｉｕｍ ａｎｄ ｏｔ ｈｅｒｈｅａｒｙ ｍ ｅｔ ａｌ ｓ，ＰｏｒｔＭ ａｃｑｕａｒｉ ａ，Ｎ ｅｗ ｓｏｕｔ ｈ ｗ ａｌ ｅｓ， Ａ ｕｓｔ ｒｉ ｌ ｉ ａ［ Ｊ］ ．Ａ ｕｓｔ ｒａｌ ｉ ａｎ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｓｏｉ ｌＲ ｅｓｅａｒｃｈ， １９９７， ３５：１１６５－１１７６． ［ ４］ 国家环境保护局．中国土壤背景［ Ｍ］ ．北京：中国环境科 学出版社，１９９０： ２－ ３． ［ ５］ 孙冬韦，刘 丽，郝 滨． 孕服与儿童铅中毒研究进展 ６） ：３８６－ ３８７． .10 ．中华妇幼保健，２００１，１６ （ ［ １０］
应用研究
文章编号： $""%#&’(("!""1 #"0#""35#"6
太原科技 !"#$%&’ ()#*!+,- ２００５ 年 １ 月第 １ 期
７ 种蔬菜中重金属铅和镉 含量的分析研究
宣建国 １， 吕志华 ２
摘
要： 采用原子吸收法测量了古交市市民常食用的 ７ 种蔬
菜中有害重金属铅 （ Ｐｂ） 、 镉 （ Ｃ ｄ） 的含量， 结果表明： 不同蔬菜 对 Ｐｂ， Ｃ ｄ 具有选择富积性，同一蔬菜不同器官对 Ｐｂ， Ｃｄ的 富积作用也不同。因此， 实验为预测重金属对人类的危害、 提 示人们有选择地食用蔬菜提供了可靠的理论依据， 同时也为 农业上合理、 科学利用污灌提供了理论依据。 关键词： Ｐｂ； Ｃ ｄ； 蔬菜 中图分类号： (23. 文献标识码： 4
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同一蔬菜不同部位 Ｐｂ 和 Ｃ ｄ 积累浓度不同 表 ４ 显示，两种蔬菜不论是叶还是茎都随着土 表 ２ 播种前及秋收后不同灌溉用水的土壤中 Ｐ ｂ 和 Ｃ ｄ 含 壤中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量的增高而增高，不论是莴笋还是 量的测量结果 （ ×１０ －６） 圆白菜其茎部分对 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的富积能力都大于叶部 元素 组别 深井水 生活污水 工业污水 世界土壤背景值 分，且圆白菜茎对 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的吸收能力最强，Ｐｂ 达 ５７． ６１ ５０． ９９ ４３． ３０ Ｐｂ 前 ８９×１０－６。比叶部分高出 到 ８． ４３×１０－６ ，Ｃ ｄ 达到 １． ４１． ７２ ３５． ００ ３７． ００ ２２ 后 ３６． Ｐｂ 为 ４． ４９×１０－６，Ｃ ｄ 为 １． １５×１０－６。莴笋叶、茎的 ２． ７２ ２． １９ １． １３ Ｃｄ 前 吸收力最大悬殊 Ｐｂ 为 ２． １５×１０－６，Ｃ ｄ 仅为 ０． ２０×１０－６。 ２． ９３ ２． ４２ ０． ３５ ２． ３０ 后 圆白菜茎、叶的吸收力最大悬殊 Ｐｂ 为 ４． ４９×１０－６，Ｃ ｄ 为 －６ 从表 ２ 清楚地看到，播种前和秋收后土壤中 １． １５×１０ 。 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量明显高于世界土壤背景值，主要原因 ３ 讨论 之一是邢家社乡有十几年污灌史。秋收后土壤中 不同蔬菜对 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的吸收能力不同，因而不 Ｐｂ 含量明显低于播种前，而 Ｃ ｄ 的含量正好相反， 同蔬菜中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量则不同。其中圆白菜茎含 Ｐｂ 说明七种蔬菜对 Ｐｂ 的吸收能力大于 Ｃ ｄ，同时也说 量最高（ ８． ４３×１０－６ ），白萝卜最低（ ２． ４０ ×１０－６ ）， 明七种蔬菜对 Ｐｂ 的吸收能力大于土壤的积累作用， 圆白菜茎含 Ｐｂ 量是白萝卜的 ３． ５４ 倍。圆白菜茎含 －６ 而 Ｃ ｄ 的情况正好相反。另一方面还发现灌溉用水 ４６ × Ｃ ｄ 量也最高（ １． ８９×１０ ），胡萝卜最低（ ０． －６ 中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 浓度越大土壤中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量越大，实 １０ ） ，圆白菜茎含 Ｃ ｄ 量是胡萝卜的 ４． １０ 倍。 验进一步证明土壤对 Ｐｂ，Ｃ ｄ 有蓄积作用。Ｐｂ，Ｃ ｄ 表 ３、表 ４ 表明，污灌后，西红柿、青椒、大 对土壤的危害是久远的，不仅严重影响植物生长发 白菜、圆白菜和莴笋中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量增高，而胡萝 育，而且进入食物链危及人类健康。 卜和白萝卜中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量则降低。实验提示污灌 !"# 蔬菜对 Ｐｂ 和 Ｃ ｄ 具有选择富积性 不能盲目进行，应该有选择地、科学地利用。同一 蔬菜不同器官对 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的吸收能 表 ３ 不同灌溉用水之 ５ 种蔬菜中 Ｐ ｂ 和 Ｃ ｄ 含量的测定结果 （ ×１０ －６） 力不同，所测试的这两种蔬菜均为 西红柿 青椒 大白菜 胡萝卜 白萝卜 茎吸收力大于叶。张志权等 ［６］认为 灌溉用水 Ｐｂ Ｃ ｄ Ｐｂ Ｃ ｄ Ｐｂ Ｃ ｄ Ｐｂ Ｃ ｄ Ｐｂ Ｃ ｄ Ｐｂ 一般被吸收后累积在更新周期 ０． ５９ ０． ４１ ０． ５５ ５５ ２． ４３ ２． １９ ２． ２９ ３． ３０ ２． ５９ ０． ０． ４７ 生活污水 较长的器官中。Ｃ ｄ 很可能也如此， ６２ ５２ ５９ ４９ ２． ５８ ０． ２． ８１ ０． ３． ５８ ０． ２． ８６ ０． ２． ３１ ０． ４２ 深井水 因而导致同一植物不同器官中 Ｐｂ， ９１ ８１ ７１ ４９ ４１ ０． ３． ５７ ０． ４． ５７ ０． ２． ４０ ０． ３． ０１ ０． ４６ 工业废水 ５． Ｃ ｄ 含量不同。 表 ３ 显示，不同蔬菜对 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的富积能力不 Ｐｂ，Ｃ ｄ 对植物的危害目前已知是多方面的， 同，其中西红柿对 Ｐｂ，Ｃ ｄ 的吸收能力最强，白胡 对生理生化方面的毒害效应主要表现在可降低光合 萝卜对 Ｐｂ 的吸收能力最弱，胡萝卜吸收 Ｃ ｄ 的能 作用、加速过氧化衰老［７］。对细胞遗传学方面的毒 力最弱。西红柿吸收 Ｐｂ 的能力是白萝卜的 ２． ２５ 害效应主要表现在可造成染色体畸变和形成微核［８］。 倍，西红柿吸收 Ｃ ｄ 的能力是胡萝卜的 １． ９８ 倍。污 Ｐｂ 对人类的毒害作用主要是对神经、免疫、造血 灌后西红柿、青椒及大白菜中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量都增 等功能的毒害，Ｃ ｄ 不仅对生殖、免疫功能有一定 高，而胡萝卜和白萝卜中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量反而略低于 的影响，而且还可诱导、促进机体氧化作用。事实 对照组。这 ５ 种蔬菜有一点是一致的，污灌时，水 上，这 ７ 种蔬菜有的具有很好的保健作用，其中莴 中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量越高，蔬菜中的 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量则越 笋含锰、锶量就比较高，其次是白萝卜。锰、锶是 高。 生物体所必需的微量营养元素，锰具有抗癌作用［９］， 锶不仅可抗癌还具有抗衰 表 ４ 同种蔬菜不同部位中 Ｐ ｂ 和 Ｃ ｄ 含量的测定结果 （ ×１０ －６） 老之功效，食管癌的发生 则与缺锶有关 ［１０］。可见尽 Ｃｂ Ｐｂ 灌溉用水 莴笋 莴笋茎 圆白菜叶 圆白菜茎 莴笋 莴笋茎 圆白菜叶 圆白菜茎 快设法降低蔬菜中有害重 ７． ７３ ３． ３２ ６． ６３ ５． １５ ０． ９９ １． ０９ ０． ５３ １． １９ 生活污水 金 属 Ｐｂ， Ｃ ｄ 的 含 量 是 目 ８． ０１ ３． ７５ ７． ７３ ５． ５８ １． １１ １． ６８ ０． ６５ １． ２１ 深井水 前的关键问题。
收稿日期： !"".#/0#01 !修回日期： !"".#00#2. 作者简介： 宣建国 （ １９６３－ ） ， 男， 江苏无锡人。１９９７ 年 ７ 月毕 业于山西大学， 工程师。
方法 选择 ３ 块试验田各种植以上 ７ 种蔬菜，分别用 深井水、生活污水和工业废水灌溉，深井水组作为 对照组。 !"#"! 测量灌溉用水中 Ｐｂ 和 Ｃ ｄ 的含量 过滤后的灌溉用水用 １∶４ ＝ Ｈ Ｃ ＬＯ ４∶Ｈ Ｎ Ｏ ３ 消 化，原子吸收法测定，连续 ３ ｄ 取样测试，最后取 平均值。 !"#"# 测量播种前和秋收后土壤中 Ｐｂ 和 Ｃ ｄ 的含 量 采用梅花布点法采集试验田 ３ 种不同深度的土 样，用 ３∶１ ＝ Ｈ Ｃ Ｌ ∶Ｈ Ｎ Ｏ ３ 消化 ，原子吸收 法测 定，最后取平均值。 !"#"$ 测量 ７ 种蔬菜中 Ｐｂ 和 Ｃ ｄ 的含量 采用梅花布点法采集蔬菜，用蒸馏水洗净后在 ７０ ℃以下烘干，用 １∶４ ＝ Ｈ Ｃ ＬＯ ４∶Ｈ Ｎ Ｏ ３ 消化，原 子吸收法测定，连续 ３ 周取样、测量，最后取平均 值。 ２ 结果 ２． １ 工业废水中 Ｐｂ 和 Ｃ ｄ 含量最高 工业废水中有害元素 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量最高，其次 是生活污水，都超过深井水。但均未超过农灌用水 的 国 家 规 定 标 准（ Ｐｂ： ０． １ ×１０－６； Ｃ ｄ： ０． ００５ × －６ 。工业废水中 Ｐｂ，Ｃ ｄ 含量均略低于国家规定 １０ ） 标准，如表 １。 !"#