植物中重金属含量的测定

　　摘要：采用火焰原子吸收分光光度计，测定云南曲靖某有色化工企业周边植物和农贸市场的蔬菜共 9 种植物中 Fe、Mn、Zn、 Cu、Pb、Cr、Cd 7 种元素重金属的含量，结果显示同一种类植物对不同的重金属元素的富集能力不同，不同种类的植物对同一种重金属元素的富集能力也不同。化工企业周边的绿色蔬菜和植物中重金属含量均偏高，其周边绿色蔬菜中 Pb、Cd、Cr 含量均高于农贸市场的蔬菜，该企业化工生产过程中排放的各类废弃物对其周边环境造成了一定程度的污染。

　　关键词：植物;重金属;含量;标准;污染

植物中重金属含量的测定

　　1 实验部分

　　1.1 植物样品的采集和测定方法

　　1.1.1 植物样品采集

　　(1)采集对象：曲靖某有色金属冶炼业为主的化工企业的周边绿色植物和曲靖某农贸市场的蔬菜。(2)采集方法：化工企业周边的蒿子、野葵花植株和菠菜连根采集，卷心菜、大豆叶、青菜采集其茎叶部分，并装袋;到农贸市场采购菠菜、青菜、卷心菜。(3)采集数量：考虑到植物烘干后体积有较大的缩小且防止实验过程意外情况发生，每个样品都采集了约 500g。

　　1.1.2 植物样品风干、制备和保存采集的植物样品必须进行规范处理后才能进行测定分析，植物样品的处理按照以下步骤进行：(1)去除采集回的植物样品上的杂物，用清水仔细洗净。(2)将植物样品置于洁净塑料纸上摊成薄层，于室外通风晒干。(3)样品晒干后再用烘箱于 50℃烘至恒重，将其用研钵研细，用 80 目孔径筛子筛滤，将滤出的细粉末密封袋中置于干燥器中待用，样品袋上贴上标签，注明样号、采样地点。

　　1.1.3 样品测定方法本研究是用硝酸-高氯酸消化各植物样品后，用 TAS-990F 火焰原子吸收分光光度计对植物样品金属含量进行测定。 1.2 标准系列液的制备(1)标准系列储备液的制备 AAS 储备液的浓度均为 lmg·mL-1 。(2)标准溶液配制分别向 100mL 容量瓶中移入 10mL 上述各标准储备液，加入 5 滴 6mol·mL-1 的盐酸，用二次蒸馏水稀释至刻度线，各元素标准溶液如上依次配制。(3)标准系列液配制向 100mL 容量瓶中用量管分别移入 1mL、2mL、3mL、4mL、5mL 上述标准溶液，用二次蒸馏水稀释至刻度线，各元素标准系列溶液如上依次配。

　　1.3 实验样品的制备用电子天平准确称取 2.000g 各已研细的样品于 50mL 洁净的烧杯中，每个样品平行称取两份。各样品中加入 24mL 混酸(HNO3： HClO4=5：1)，加盖玻璃盖浸泡过夜，再置于 50℃电热板上消解，消解至白烟散尽消化液样品略呈浅黄色(若消化液呈棕黑色，使其冷却后加混合酸继续消解)，当烧杯中溶液剩余 1mL 时停止加热，然后冷却，用蒸馏水润洗烧杯多次，完全滤入 50mL 的容量瓶中，用润洗溶液和蒸馏水定容至刻度线，混匀，同时作空白对照。各样品平行处理两份。

　　1.4 样品测定标准工作曲线的绘制：根据实验要求，将上述配制的 7 种元素的标准系列液用 TAS990F 火焰原子吸收分光光度计测定其吸收值，以各个元素浓度含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制各元素工作曲线。

　　在仪器操作方法与绘制标准曲线相同条件下，直接在标准曲线上查得 Cr、Cu、Fe、Zn、Mn、Pb、Cd 各植物样品试液的浓度，植物样品中污染物的检测结果规定用 mg/kg。含量(mg/kg)=CV/m 式中：C-从标准曲线上查得元素的质量浓度，μg/ mL;m-称量植物样品质量，g;V-植物样品试液的总体积，mL。

　　2 结果与讨论

　　2.1 样品中各重金属测试结果在选定仪器工作条件下，用 TAS-990F 火焰原子吸收分光光度计测定样品中重金属元素浓度含量，实验结果见表 1 和表 2。根据表 2 各蔬菜样品(干重)重金属含量测定结果换算出其鲜重时的重金属的含量，其结果如表 3 所示。

　　2.2 重金属含量的分析(1)由以上研究结果可知，同一种类植物和蔬菜对不同的重金属元素的富集能力不同： a.蒿子和野葵植株 Fe>Mn>Zn>Cd>Pb>Cu>Cr; b.大豆叶 Fe>Zn>Mn>Cd>Pb>Cr>Cu; c.青菜 Fe>Zn>Cd>Pb>Mn>Cr>Cu; d.菠菜 Fe>Zn>Cd>Mn>Pb>Cr>Cu; e.卷心菜 Fe>Zn>Mn>Cd>Cr>Pb>Cu; f.农家青菜 Fe>Mn>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr; g.农家卷心菜 Fe>Mn>Cd>Zn>Pb>Cu>Cr; h.农家菠菜 Fe>Zn>Mn>Cd>Pb>Cu>Cr。(2)不同种类的植物和蔬菜对同一种重金属元素的富集能力也不同，蒿子、大豆叶、农家菠菜对 Fe 的富集能力较强;菠菜、卷心菜、大豆叶对 Zn 的富集能力较强;蒿子、野葵植株、卷心菜均对 Mn、Pb 的富集能力较强;青菜、卷心菜、蒿子对 Cd 的富集能力较强;野葵植株、青菜、菠菜对 Cr 的富集能力较强;野葵植株、蒿子、大豆叶对 Cr 的富集能力较强。(3) 蔬菜中重金属 Cr、Cu、Fe、Zn、Mn、Pb、Cd 7 种元素均有积累，其中 Cu、Zn 含量较低，远低于标准限量值，且为蔬菜生长必需元素，不会对人体健康产生危害。部分蔬菜中 Fe、Mn、Pb、Cr、Cd 含量超过食品卫生标准，所测 6 种蔬菜样品中 Cd 含量均严重超标，对比国家食品卫生标准，蔬菜样品中的 Pb、Cd 含量高于 Fe，较易被生物富集。(4) 有色化工企业的周边绿色蔬菜中 Pb、Cd、Cr 含量均高于农贸市场的蔬菜。众所周知，蔬菜中的重金属主要来源于整个生命周期过程中土壤、水和大气环境中重金属，有色化工企业的周边绿色蔬菜主要来源于该郊区蔬菜生产基地，由大气沉降物和污水排放中带入的 Pb、Cd、Cr 污染物也在不断增加，所以尽管所测结果 Fe 是易被蔬菜吸收富集的元素，但蔬菜中 Pb、Cd 污染超标现象更为严重。

　　3 结束语

　　通过对以植物和蔬菜 9 种样品的测定结果分析和评价表明，对于农贸市场所测的白菜、菠菜、卷心菜样品中 Pb、Cd 含量均远高于标准限量值，白菜和卷心菜中 Fe、Mn 含量略高，其可能受农用化肥、农药喷施和污水灌溉影响较大。有色化工企业的周边绿色蔬菜和植物中重金属含量均偏高，其周边蔬菜中 Pb、Cr、Cd 的含量严重超过食品卫生标准，其他元素都有不同程度的超标。一般情况下，若元素间的含量显著相关，说明它们出自同一污染源的可能性较大，该化工企业化工生产过程中排放的各类废弃物对其周边环境造成了一定程度的污染。

　　参考文献

　　[1]郑喜坤，鲁安怀，高翔，等.土壤中重金属污染现状与防治方法[J]. 土壤与环境，2002，11(1)：79-84.

　　[2]夏利亚，米俊卿.土壤重金属污染及防治对策[J].能源环境保护， 2011，25(4)：54-58.

　　[3]吴广枫，许建军，石英.农产品质量安全及其检测技术[M].北京：化学工业出版社，2007：80-81.

　　《植物中重金属含量的测定》来源：《科技创新与应用》，作者：杨芬，张永伍，刘品华。