湖北省五个鲜莲藕样品中重金属污染调查

采用田间采样和实验室分析相结合的方法，对湖北省5个绿色食品莲藕种植基地的鲜莲藕样品中无机砷（As）、铅（Pb）、总汞（Hg）、镉（Cd）含量分别进行测定，再利用单因子污染指数和综合污染指数评价方法，对莲藕中重金属的污染状况进行分析。结果表明，5个基地的莲藕重金属含量分别在《绿色食品藕及其制品》NY/T 1044-2007限量标准以内；5个基地莲藕中的重金属单因子污染指数均低于0.700，处于安全状态；5个莲藕基地的莲藕综合污染指数均低于0.700，污染程度处于安全状态，污染水平处于清洁水平，适宜发展绿色食品。

莲藕是一种古老的被子植物，原产地在中国及印度，目前主要是在中国和日本培植。莲藕别称莲或藕，是中国最具特色、品种资源最丰富、栽培面积最大的水生蔬菜。根据《本草经疏》记载，莲藕具有消散瘀血、凉血止血、消食止泄、除热清胃、生肌等作用。近几十年来，由于城市工业大规模发展，水体和土壤均遭受工业“三废”污染，农药残留、化肥污染情况也逐渐显现，莲藕等水生蔬菜的食品安全问题也引起人们的广泛关注。由于莲藕生长在池塘底泥中，底泥对重金属等污染物具有一定的富集作用，导致莲藕比其他蔬菜具有更易被重金属污染的风险。重金属污染对植株本身和食用者都会产生安全隐患，例如镉（Cd）、铅（Pb）超标，不仅影响植株生长发育，导致水生蔬菜减产，更重要的是污染产品，造成重金属在人体积累，危害身体健康。

绿色食品是指优质、营养、无污染食品，经国家绿色食品发展中心认可、许可使用绿色食品商标的产品。中国已有多家企业生产绿色食品，是人类食品在不远的将来要达到的食品。试验选取湖北省5个绿色食品莲藕种植基地为调查样点，通过采集莲藕样品，分别测定新鲜莲藕中无机砷（As）、铅（Pb）、总汞（Hg）、镉（Cd)4种重金属元素含量，分析并评价5个基地莲藕重金属污染情况，旨在为保障湖北省绿色食品莲藕质量安全情况提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

从种植基地采取新鲜的莲藕样品3 kg，用匀浆机打成颗粒大小均一的试样，储备于样品袋中备用。

1.2 分析方法

莲藕样品中无机As采用AFS-8220原子荧光分光光度计（含形态分析）（GB/T 5009.11-2014第二篇第一法）测定；重金属Pb和Cd采用Pin AAcle 900T型原子吸收光谱仪测定（Pb:GB/T 5009.12-2017第一法;Cd:GB/T 5009.15-2014）；总Hg采用BAS-100型液相色谱-原子荧光光谱联用仪测定（GB/T5009.17-2014);4种重金属均湿法消解处理。

1.3 莲藕重金属含量评价

莲藕中无机砷（As）、铅（Pb）、总汞（Hg）、镉（Cd)4种重金属元素含量评价标准是以《绿色食品藕及其制品》NY/T 1044-2007为参考（表1）；分别采用单因子污染指数法、内罗梅（Nemerow）综合污染指数法对莲藕污染状况进行评价。

单因子污染指数的计算公式为：

 
式中，Pi为莲藕中第i种污染物的环境质量指数；Ci为第i种污染物的实际浓度；Si为第i种污染物的评价标准值。

综合污染指数法计算公式为：

 
式中，P综为重金属的综合污染指数；Pimax为单项污染指数中的最大值；Pave为所有污染物单项污染指数的平均值。

单因子污染指数法常用于评价待测物中某一种污染物的污染程度。综合污染指数法既考虑了单个污染物的作用，又突出污染最严重元素的重要性，可以评定待测物的综合污染水平。Nemerow综合污染指数法将污染情况划分为5个等级，划分标准如表2所示。

2 结果与分析

2.1 五个基地莲藕样品重金属的含量差异

5个绿色食品莲藕种植基地莲藕重金属含量均在《绿色食品藕及其制品》NY/T 1044-2007规定的限量值以内（表3）。5个基地无机砷含量均未检出，L2基地铅含量最高，远远高于另外4个基地；5个基地总汞含量均未检出，虽然检出限略有差异，但均未超出NY/T 1044-2007规定限量值；不同基地莲藕中镉含量差异较大，L4基地镉含量是L5基地的11倍，是L3基地的3.7倍。

2.2 莲藕重金属污染评价结果

2.2.1 单因子污染指数评价

表4为5个绿色食品莲藕种植基地中莲藕重金属无机As、Pb、总Hg、Cd单因子污染指数（Pi）和综合污染指数（P综）评价结果。由表4可知，5个基地的莲藕重金属单因子污染指数均小于0.700，表明5个基地莲藕中无机As、Pb、总Hg、Cd含量均未超标，处于安全水平。

2.2.2 综合污染指数评价

单因子污染指数法仅能反映待测物中某一个污染物的含量情况，不能反映待测物的整体污染情况。综合污染指数法（P综）可以综合评定莲藕的污染水平。从表4可以看出，被调查的5个莲藕基地的莲藕综合污染指数均低于0.700，根据环境质量分级标准可以判断这些地区的莲藕重金属综合污染等级为1级，处于安全状态，污染水平处于清洁水平，且L5基地的莲藕P综最低，L2基地的莲藕P综最高，L1、L3和L4基地莲藕P综居中。

3 结论

对湖北省5个绿色食品莲藕种植基地的鲜莲藕样品进行田间采样和室内分析，结果表明，5个绿色食品莲藕种植基地鲜莲藕中重金属经检测均未超出《绿色食品藕及其制品》NY/T 1044-2007规定限量值。不同基地莲藕重金属的镉含量差异比较大，如L4基地镉含量是L5基地的11倍，是L3基地的3.7倍。

单因子污染指数评价结果表明，5个基地的莲藕重金属单项污染指数均远远小于0.700，说明5个基地莲藕中无机As、Pb、总Hg、Cd含量均未超标，处于安全水平。

综合污染指数评价结果表明，被调查的5个莲藕基地的莲藕综合污染指数均低于0.700，污染程度处于安全状态，污染水平处于清洁水平，适宜发展绿色食品；L5基地的莲藕P综最低，L4基地的莲藕P综最高，L1、L2和L3基地莲藕P综居中。

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