摘 要：采用內(nèi)梅羅綜合和單因子污染指數(shù)法，以海南省18個(gè)市縣連續(xù)采集的108份市售蕹菜試樣材料作為研究對象。電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)同時(shí)測定蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu這8種元素的含量。結(jié)果表明，該方法回收率為90.8%～106.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.41%～1.14%；在0～100 μg·L-1濃度范圍內(nèi)，線性良好，方法簡單便捷可行；蕹菜中8種元素均值為0～2.5 mg·kg-1，其中Zn平均含量最高為2.5 mg·kg-1，Hg未檢出；各元素的內(nèi)梅羅綜合和單因子污染指數(shù)均小于0.7。18個(gè)市縣蕹菜各元素平均含量均低于限值；海南市售蕹菜并未被重金屬污染，均為合格蔬菜，屬于食品安全水平。本研究可為海南食品安全風(fēng)險(xiǎn)提供數(shù)據(jù)支撐及參考，同時(shí)可為海南市售蕹菜的種植和食用提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：蕹菜；重金屬；電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)

Analysis of Heavy Metal Content of Water Spinach for Sale in Hainan

LI Nan1， WU Hanxiu1， WEI Ying2， LIANG Xiaohan2， XING Donghai1， WU Yuexian2*

（1.Wuzhishan Branch of Hainan Academy of Inspection and Testing， Wuzhishan 572200， China;

2.Institute of Food Testing， Hainan Academy of Inspection and Testing， Key Laboratory of （Tropical Fruits and Vegetables Quality and Safety） for State Market Regulation， Haikou 570314， China）

Abstract： Using the Nemerow comprehensive and single factor pollution index methods， the heavy metal content of 108 water spinach samples collected from 18 cities and counties in Hainan province was analyzed. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to simultaneously determine the content of 8 elements including As， Cd， Hg， Pb， Cr， Ni， Zn and Cu in water spinach. The results showed that the recovery rate of this method was 90.8%～106.0%， relative standard deviation 0.41%～1.14%; the average value of 8 elements in water spinach ranged from 0～2.5 mg·kg-1， with the highest content of Zn was 2.5 mg·kg-1 and Hg not detected; the Nemerow comprehensive and single factor pollution index of all elements were less than 0.7. In the concentration range of 0～100 μg·L-1， the linearity was good， and the method was simple， convenient and feasible. The average content of elements in water spinach in 18 cities and counties did not exceed the limit value. The commercially available water spinach sold in Hainan province was not polluted by heavy metals， and all were qualified vegetables， belonging to the level of food safety. This study could provide data support and reference for the food safety risk in Hainan province， and also provide guidance for the planting and consumption of water spinach in Hainan.

Keywords： water spinach; heavy metal; inductively coupled plasma mass spectrometry

蕹菜，別名空心菜、通菜等，屬于番薯屬光萼組植物，其莖葉含有豐富的蛋白質(zhì)、胡蘿卜素等營養(yǎng)物質(zhì)[1]。然而，蕹菜在生長過程中會通過根系吸收土壤中的鉛、鎘、汞和砷等重金屬，還會通過葉片吸收大氣中的多種重金屬，因此對蕹菜中積累的重金屬進(jìn)行研究有著極其重要的意義[2-4]。近年來，我國部分地區(qū)的土壤重金屬污染情況嚴(yán)重[5-6]，土壤中富集的重金屬可通過食物鏈進(jìn)入人體，對人們的健康造成嚴(yán)重的損害[7-10]。因此，蔬菜中重金屬含量與食品安全和人們的健康密切相關(guān)[11]。本文對海南省各市縣蕹菜進(jìn)行重金屬含量測定，以期為評估海南省食品安全風(fēng)險(xiǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

材料：采集海南18個(gè)市縣（?？谑?、三亞市、儋州市、五指山市、文昌市、瓊海市、萬寧市、東方市、定安縣、屯昌縣、澄邁縣、臨高縣、白沙縣、昌江縣、樂東縣、陵水縣、保亭縣和瓊中縣）菜市場市售蕹菜，每個(gè)市縣采集6份，共108份試驗(yàn)樣品。

試劑：硝酸，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；26種金屬元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，100 mg·L-1，壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司；Au單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 mg·L-1），國家有色金屬及電子材料分析測試中心；6種元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（內(nèi)標(biāo)，100 mg·L-1），壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司。

儀器：NexION 350X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，珀金埃爾默儀器公司；VB24 UP趕酸儀，萊伯泰科公司；XS/204電子分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；ETHOS UP微波消解儀，萊伯泰科有限公司；Milli-Q去離子水發(fā)生器，美國Millipore公司。

1.2 溶液的配制

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：吸取8種金屬元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 mg·L-1）2.0 mL于20 mL容量瓶中，用5%硝酸溶液定容至刻度，配制成10 mg·L-1混合貯備液；再分別吸取混合貯備液0 mL、0.010 mL、0.025 mL、0.050 mL、0.100 mL、0.250 mL和0.500 mL于50 mL容量瓶中，同時(shí)均加入Au標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mL，用5%硝酸溶液定容至50 mL，配制成系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（0 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1）。內(nèi)標(biāo)溶液配制：吸取100 mg·L-1 6種（Sc、Ge、Rh、In、Re、Bi）元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5 mL于容量瓶中，用5%硝酸溶液定容至500 mL，配制成100 μg·L-1內(nèi)標(biāo)溶液。

1.3 樣品預(yù)處理

超純水清洗蕹菜3遍，晾干，取可食部分（去除根部）混合均勻后裝瓶，-18 ℃冰箱保存，備用。

1.4 檢測方法

參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）[12-13]，采用微波消解法處理，分段升溫處理程序，見表1。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀器對待測樣品進(jìn)行測定。

1.5 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀器條件（KED模式）

ICP射頻功率：1 600 W；模擬電壓：-1 900 W；脈沖級電壓：1 000 W；霧化器氣體流速：0.94 L·min-1；輔助氣流量：1.2 L·min-1；數(shù)據(jù)采集模式：跳峰方式；采樣錐/截取錐：鎳錐；掃描重復(fù)次數(shù)：20次；測定重復(fù)次數(shù)：3次；霧化器：石英同心；檢測模式：手動(dòng)；內(nèi)標(biāo)加入方式：內(nèi)標(biāo)在線加入。

1.6 評價(jià)方法

根據(jù)《農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（NY/T 398—2000）[14]選 取As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu共8種元素作為監(jiān)測指標(biāo)。依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）[15]對海南市售蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu重金屬元素進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，各監(jiān)測指標(biāo) 的評價(jià)限值見表2。

采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法P綜合和單因子污染指數(shù)法Pi相結(jié)合對海南市售蕹菜進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[16-17]，計(jì)算公式為

（1）

式中：P綜合為蕹菜中重金屬內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)；Pi ave為蕹菜中各重金屬i單因子污染指數(shù)平均值；Pi max為蕹菜中各重金屬i單因子污染指數(shù)中最大值。

Pi=Ci/Si（2）

式中：Pi為重金屬i在蕹菜中單因子污染指數(shù)；Ci為重金屬i在蕹菜中測定平均值，mg·kg-1；Si為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中重金屬i的限值，mg·kg-1。

2 結(jié)果與分析

2.1 蕹菜中重金屬含量檢測結(jié)果

由表3可知，海南市售108份蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu的范圍變化較寬，其平均含量依次為0.006 4 mg·kg-1、0.003 7 mg·kg-1、ND（未檢出）、0.021 mg·kg-1、0.026 mg·kg-1、0.047 mg·kg-1、2.5 mg·kg-1和0.63 mg·kg-1，均低于規(guī)定的限值，平均值由低至高排序?yàn)镃d＜As＜Pb＜Cr＜Ni＜Cu＜Zn。市售蕹菜中除重金屬Hg均未檢出之外，其他元素中Zn平均含量最高，為2.5 mg·kg-1，Cd最低，為0.003 7 mg·kg-1。變異系數(shù)在44.80%～273.08%，其中Ni和Cu、Pb與Cr的變異系數(shù)相近，As的變異系數(shù)最大，Cd次之，Zn最小，說明蕹菜對As的富集能力存在較大差異；蕹菜對Zn的積累弱，即Zn低積累，此結(jié)果與任艷軍等[18]研究結(jié)果一致。

2.2 蕹菜質(zhì)量評價(jià)

由于市售蕹菜Hg元素均未檢出，本文只對海南市售蕹菜其余7種重金屬（As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu）進(jìn)行污染程度判定。由表4可看出，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法P綜合和單因子污染指數(shù)法Pi均＜0.7，依據(jù)相關(guān)指標(biāo)P綜合≤0.7，其污染等級為安全；Pi≤0.7，其污染等級為優(yōu)良[19]，得出本次檢測所有樣品重金屬污染程度均屬于安全，各元素單因子污染指數(shù)由低到高排序?yàn)锳s＜Cd＜Cr＜Pb＜Zn＜Ni＜Cu，其中As的Pi指數(shù)為0.013，Cu的Pi指數(shù)為0.625。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

以待測元素濃度為橫坐標(biāo)，以待測元素與所選內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號值的比值為縱坐標(biāo)[20]，擬合回歸方程。由表5可知，相關(guān)系數(shù)R2在0.999 838～0.999 996，說明得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系較好。

2.4 回收率和精密度的測定

樣品加標(biāo)含量為4.5 mg·kg-1，測定平行樣，以平均值計(jì)算加標(biāo)回收率，取一加標(biāo)樣連續(xù)測定6次，計(jì)算精密度，結(jié)果見表6。8種元素的平均回收率為90.8%～106.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.41%～1.14%，說明本研究所建立的方法回收率好，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；測定的精密度高、重復(fù)性較好。

3 結(jié)論

本研究采集海南18個(gè)市縣菜市場市售蕹菜，取樣涉及范圍廣。蕹菜中各元素的含量范圍較寬，說明蕹菜對不同元素的吸收能力不同，且測定8種重金屬元素的平均含量均低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值，在108份樣品中均無重金屬超標(biāo)現(xiàn)象。從重金屬污染情況來說，蕹菜的P綜合和Pi均小于0.7，均達(dá)相關(guān)指標(biāo)的安全級別，說明海南市售蕹菜屬于安全蔬菜。本研究可對食品安全風(fēng)險(xiǎn)提供參考和數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)可為市售蕹菜種植和食用提供指導(dǎo)。該方法采用微波消解，ICP-MS同時(shí)測定蕹菜中8種重金屬元素，并且在線性范圍內(nèi)線性關(guān)系均＞0.999，回收率在90.8%～106.0%，重現(xiàn)性高。該方法簡單便捷，對蕹菜日常監(jiān)管，保障食品安全有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[1]徐紅穎，包玉龍，王玉蘭.常見蔬菜中重金屬鉛、鎘、鉻、砷含量測定[J].食品研究與開發(fā)，2015，36（3）：85-89.

[2]黃飛飛，張寧，趙敏嫻，等.2016—2018年蘇州市水生蔬菜重金屬污染狀況分析及健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)，2020，11（2）：648-654.

[3]高宗軍，成世才，代杰瑞，等.山東省魚臺地區(qū)蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀及選擇性種植研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（7）：3685-3687.

[4]聞劍，梁輝，胡曙光，等.2013—2014年廣東省基地蔬菜重金屬污染狀況調(diào)查[J].中國食品衛(wèi)生雜志，2015，27（2）：159-164.

[5]楊德毅，吾建祥，刁銀軍.莧菜和蕹菜對重金屬的富集能力[J].現(xiàn)代園藝，2020，43（11）：38-39.

[6]王秀平，李明亮，張明秀，等.原子熒光光譜法測定農(nóng)田土壤中汞的不確定度評定研究[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2018（3）：71-75.

[7]翁城武，黃伙水，許彩霞.蔬菜中11種重金屬積累效應(yīng)研究[J].食品研究與開發(fā)，2018，39（13）：194-200.

[8]茹淑華，張國印，蘇德純，等.河北省白菜主要栽培品種吸收累積重金屬鎘的特征和質(zhì)量安全性研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（14）：282-287.

[9]TIMOFEEV I，KOSHELEVA N，KASIMOV N.Health risk assessment based on the contents of potentially toxic elements in urban soils of Darkhan， Mongolia[J].Journal of Environmental Management，2019，242：279-289.

[10]ASSUN??O A G，MARTINS P D，DE FOLTER S，et al.Elevated expression of metal transporter genes in three accessions of the metal hyperaccu-mulator Thlaspi caerulescens[J].Plant Cell amp; Environment，2001，24（2）：217-226.

[11]王宏鑌，束文圣，藍(lán)崇鈺.重金屬污染生態(tài)學(xué)研究現(xiàn)狀與展望[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（3）：596-605.

[12]國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定：GB 5009.268—2016[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.

[13]陳輝，金鈴和，胡雪艷，等.ICP-MS測定北京地區(qū)主要水果和蔬菜中40種元素[J].食品工業(yè)科技，2016，37（19）：276-283.

[14]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范：NY/T 398—2000[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[15]國家市場監(jiān)督管理總局，國家衛(wèi)生健康委員會.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量：GB 2762—2022[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.

[16]陳志良，黃玲，周存宇，等.廣州市蔬菜中重金屬污染特征研究與評價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)，2017，38（1）：389-398.

[17]張永發(fā)，鄺繼云，謝茵，等.海南省農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染評價(jià)與特征分析[J].中國土壤與肥料，2018（5）：169-176.

[18]任艷軍，任學(xué)軍，馬為民，等.14種葉菜類蔬菜對土壤中重金屬吸收累積差異的分析與評價(jià)[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，33（3）：23-34．

[19]張旭紅，李蔓.北京市售葉菜類蔬菜重金屬含量特征及其健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].北京城市學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（3）：8-13.

[20]羅歡忠.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定空心菜中的鉛、汞、鎘、砷含量[J].輕工科技，2024，40（2）：137-139.

基金項(xiàng)目：國家市場監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（熱帶果蔬質(zhì)量與安全）基礎(chǔ)應(yīng)用研究課題（KF-2023020）。

作者簡介：李南（1988—），女，海南海口人，碩士。研究方向：食品檢驗(yàn)檢測。

通信作者：吳月仙（1977—），女，海南?？谌?，本科。研究方向：檢驗(yàn)檢測和實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制。E-mail： 1434957646@qq.com。