海南市售蕹菜重金属含量分析

摘 要：采用内梅罗综合和单因子污染指数法，以海南省18个市县连续采集的108份市售蕹菜试样材料作为研究对象。电感耦合等离子体质谱技术同时测定蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu这8种元素的含量。结果表明，该方法回收率为90.8%～106.0%，相对标准偏差为0.41%～1.14%；在0～100 μg·L-1浓度范围内，线性良好，方法简单便捷可行；蕹菜中8种元素均值为0～2.5 mg·kg-1，其中Zn平均含量最高为2.5 mg·kg-1，Hg未检出；各元素的内梅罗综合和单因子污染指数均小于0.7。18个市县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属污染，均为合格蔬菜，属于食品安全水平。本研究可为海南食品安全风险提供数据支撑及参考，同时可为海南市售蕹菜的种植和食用提供指导。

关键词：蕹菜；重金属；电感耦合等离子体质谱技术

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，别名空心菜、通菜等，属于番薯属光萼组植物，其茎叶含有丰富的蛋白质、胡萝卜素等营养物质[1]。然而，蕹菜在生长过程中会通过根系吸收土壤中的铅、镉、汞和砷等重金属，还会通过叶片吸收大气中的多种重金属，因此对蕹菜中积累的重金属进行研究有着极其重要的意义[2-4]。近年来，我国部分地区的土壤重金属污染情况严重[5-6]，土壤中富集的重金属可通过食物链进入人体，对人们的健康造成严重的损害[7-10]。因此，蔬菜中重金属含量与食品安全和人们的健康密切相关[11]。本文对海南省各市县蕹菜进行重金属含量测定，以期为评估海南省食品安全风险提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

材料：采集海南18个市县（海口市、三亚市、儋州市、五指山市、文昌市、琼海市、万宁市、东方市、定安县、屯昌县、澄迈县、临高县、白沙县、昌江县、乐东县、陵水县、保亭县和琼中县）菜市场市售蕹菜，每个市县采集6份，共108份试验样品。

试剂：硝酸，国药集团化学试剂有限公司；26种金属元素混合标准溶液，100 mg·L-1，坛墨质检科技股份有限公司；Au单元素标准溶液（100 mg·L-1），国家有色金属及电子材料分析测试中心；6种元素混合标准溶液（内标，100 mg·L-1），坛墨质检科技股份有限公司。

仪器：NexION 350X电感耦合等离子体质谱仪，珀金埃尔默仪器公司；VB24 UP赶酸仪，莱伯泰科公司；XS/204电子分析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；ETHOS UP微波消解仪，莱伯泰科有限公司；Milli-Q去离子水发生器，美国Millipore公司。

1.2 溶液的配制

标准溶液配制：吸取8种金属元素混合标准溶液（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混合贮备液；再分别吸取混合贮备液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，同时均加入Au标准溶液0.1 mL，用5%硝酸溶液定容至50 mL，配制成系列混合标准溶液（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）。内标溶液配制：吸取100 mg·L-1 6种（Sc、Ge、Rh、In、Re、Bi）元素混合标准溶液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内标溶液。

1.3 样品预处理

超纯水清洗蕹菜3遍，晾干，取可食部分（去除根部）混合均匀后装瓶，-18 ℃冰箱保存，备用。

1.4 检测方法

参考《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》（GB 5009.268—2016）[12-13]，采用微波消解法处理，分段升温处理程序，见表1。同时做空白实验，用电感耦合等离子体质谱仪器对待测样品进行测定。

1.5 电感耦合等离子体质谱仪器条件（KED模式）

ICP射频功率：1 600 W；模拟电压：-1 900 W；脉冲级电压：1 000 W；雾化器气体流速：0.94 L·min-1；辅助气流量：1.2 L·min-1；数据采集模式：跳峰方式；采样锥/截取锥：镍锥；扫描重复次数：20次；测定重复次数：3次；雾化器：石英同心；检测模式：手动；内标加入方式：内标在线加入。

1.6 评价方法

根据《农、畜、水产品污染监测技术规范》（NY/T 398—2000）[14]选 取As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu共8种元素作为监测指标。依据《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）[15]对海南市售蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu重金属元素进行质量评价，各监测指标 的评价限值见表2。

采用内梅罗综合污染指数法P综合和单因子污染指数法Pi相结合对海南市售蕹菜进行风险评价[16-17]，计算公式为

（1）

式中：P综合为蕹菜中重金属内梅罗综合污染指数；Pi ave为蕹菜中各重金属i单因子污染指数平均值；Pi max为蕹菜中各重金属i单因子污染指数中最大值。

Pi=Ci/Si（2）

式中：Pi为重金属i在蕹菜中单因子污染指数；Ci为重金属i在蕹菜中测定平均值，mg·kg-1；Si为评价标准中重金属i的限值，mg·kg-1。

2 结果与分析

2.1 蕹菜中重金属含量检测结果

由表3可知，海南市售108份蕹菜中As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn和Cu的范围变化较宽，其平均含量依次为0.006 4 mg·kg-1、0.003 7 mg·kg-1、ND（未检出）、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，均低于规定的限值，平均值由低至高排序为Cd＜As＜Pb＜Cr＜Ni＜Cu＜Zn。市售蕹菜中除重金属Hg均未检出之外，其他元素中Zn平均含量最高，为2.5 mg·kg-1，Cd最低，为0.003 7 mg·kg-1。变异系数在44.80%～273.08%，其中Ni和Cu、Pb与Cr的变异系数相近，As的变异系数最大，Cd次之，Zn最小，说明蕹菜对As的富集能力存在较大差异；蕹菜对Zn的积累弱，即Zn低积累，此结果与任艳军等[18]研究结果一致。

2.2 蕹菜质量评价

由于市售蕹菜Hg元素均未检出，本文只对海南市售蕹菜其余7种重金属（As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu）进行污染程度判定。由表4可看出，内梅罗综合污染指数法P综合和单因子污染指数法Pi均＜0.7，依据相关指标P综合≤0.7，其污染等级为安全；Pi≤0.7，其污染等级为优良[19]，得出本次检测所有样品重金属污染程度均属于安全，各元素单因子污染指数由低到高排序为As＜Cd＜Cr＜Pb＜Zn＜Ni＜Cu，其中As的Pi指数为0.013，Cu的Pi指数为0.625。

2.3 标准曲线的建立

以待测元素浓度为横坐标，以待测元素与所选内标元素响应信号值的比值为纵坐标[20]，拟合回归方程。由表5可知，相关系数R2在0.999 838～0.999 996，说明得到的标准曲线线性关系较好。