不同品種葵花籽中重金屬含量的差異研究

張文博 王彩虹

摘? ?要：以葵花食用部分葵花籽為研究對(duì)象，選用河套地區(qū)廣泛種植的葵花品種為樣本，在巴彥淖爾市某礦區(qū)附近土地種植20種不同品種的葵花，測定各個(gè)品種葵花籽中微量金屬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，探討不同品種葵花對(duì)重金屬的吸附能力，并篩選出低累積的葵花品種。結(jié)果顯示：待測的20個(gè)品種的葵花籽中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.83～88.33 mg/kg，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.36～18.32 mg/kg，Cd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.19～0.26 mg/kg，Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.061～0.18 mg/kg，不同品種的葵花籽對(duì)重金屬Zn、Cu、Cd、Pb的吸附具有差異性，Cu、Cd積累差異小，Zn、Pb積累差異較為顯著。通過分析Zn累積量最低的葵花品種是HT3939，Cu的累積量最低的葵花品種是TH3939，吉呂C1227為Cd積累最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葵花品種，Pb低累積品種為金禾8號(hào)。

關(guān)鍵詞：葵花籽;品種差異;重金屬;吸附

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，大量有害重金屬進(jìn)入環(huán)境系統(tǒng)，導(dǎo)致農(nóng)田土壤受到不同程度的污染，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的危害[1-2]。一方面，土壤處于陸地生態(tài)系統(tǒng)中的無機(jī)界和生物界的中心，不僅在本系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行能量和物質(zhì)的循環(huán)，而且還與水域、大氣和生物之間也不斷進(jìn)行物質(zhì)交換，一旦發(fā)生污染，幾者之間就會(huì)有污染物質(zhì)相互傳遞;另一方面，土壤是植物生長發(fā)育的機(jī)械支撐和肥力要素，其一旦受到污染，污染物重金屬將在植物體內(nèi)積累，通過食物鏈系統(tǒng)危害到人體健康[3-5]。

巴彥淖爾是內(nèi)蒙古自治區(qū)有色及黑色金屬生產(chǎn)加工基地，主要冶煉產(chǎn)品有銅、鉛鋅和鉻鹽，土壤受到Pb、Zn、Cu等重金屬污染的潛在威脅。與之相對(duì)應(yīng)的是，巴彥淖爾是內(nèi)蒙古自治區(qū)乃至全國重要的農(nóng)業(yè)區(qū)和農(nóng)產(chǎn)品加工輸出基地。以葵花籽為例，葵花籽是河套地區(qū)產(chǎn)量最大的經(jīng)濟(jì)作物，近年來，種植面積達(dá)30萬畝，占總播種面積的5.9%，經(jīng)濟(jì)面積18%。因此，需對(duì)葵花籽中的重金屬累積量進(jìn)行研究，從而為保障食品安全提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)，也為進(jìn)一步研究植物對(duì)重金屬的吸收累積提供基礎(chǔ)資料。

1? ? 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法

1.1? 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

巴彥淖爾市的有色金屬礦產(chǎn)較為豐富，試驗(yàn)地位于某礦區(qū)附近。在采樣土地中，采用梅花布點(diǎn)法采集5個(gè)點(diǎn)，采集土壤厚度為0～15 cm，均勻混合后，風(fēng)干、去雜物、過篩。土壤pH為6.13，有機(jī)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%，Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.32 mg/kg，Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.48 mg/kg ，Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100.67 mg/kg ，Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)為365.32 mg/kg[6-8]。

1.2? 研究方法

試驗(yàn)采集的葵花品種有20個(gè)，均為河套地區(qū)廣泛種植的葵花品種。采集的葵花籽先置于封口袋中帶回實(shí)驗(yàn)室，后用蒸餾水洗凈，干燥后置于烘箱烘至恒重，去殼、收集葵花籽并碾碎、保存?？ㄗ阎械闹亟饘俨捎孟然一儆脻穹ㄏ姆椒?，在HNO3-HCl-HClO4體系中一定溫度下進(jìn)行消解[9-10]。高純度的氧化劑使灰樣中殘余的有機(jī)物質(zhì)完全分解、氧化，并呈氣態(tài)逸出，待測液中的重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定用火焰原子吸收光度計(jì)（AA320N）。

2? ? 結(jié)果與分析

不同品種葵花籽中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定數(shù)值如表1所示。

將表1中所列數(shù)據(jù)作柱狀圖，得到不同品種葵花籽樣品中各種重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的對(duì)比圖（見圖1～4）。

從圖表可知，不同品種的葵花籽中，Zn、Cu、Cd、Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變異系數(shù)分別為：13.10%、6.26%、4.76%及31.80%，說明不同品種葵花Zn、Cu、Cd、Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是有差異的，Cu、Cd 積累差異小，Zn、Pb差異較為顯著。Cd、Pb均沒有超過（堅(jiān)果、籽類）食品中污染物限量值（GB 2762—2017），Zn沒有超過國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 13106—1991），Cu沒有超國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 15199-94）。在20個(gè)樣品中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.83～88.33 mg/kg，最低值與最高值相差2.4倍，其中Zn累積量最低的是HT3939，累積量最高的是新啟源5號(hào)，樣品中，對(duì)Zn累積較高的品種有HT636和HT961。在所有品種中，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.36～18.32 mg/kg，在20個(gè)樣本中，Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最低值與最高值相差2.2倍，也體現(xiàn)出了差異性，其中，TH3939對(duì)于Cu的累積量最低，吉呂C1227最高。對(duì)于所有樣品中Cd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在0.19～0.26 mg/kg，最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)與最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間相差0.07 mg/kg，差異較小，吉呂C1227為最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)品種，HT601為最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)品種。在20個(gè)樣品中，Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較低，在0.061～0.180 mg/kg，最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)與最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間相差2.95倍，差異較為顯著，低累積品種為金禾8號(hào)，HT0409、HT601為高累積品種[11-14]。

3? ? 結(jié)語

待測的20個(gè)品種葵花籽中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.83～88.33 mg/kg，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.36～18.32 mg/kg，Cd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.19～0.26 mg/kg，Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.061～0.18 mg/kg，不同品種的葵花籽對(duì)重金屬Zn、Cu、Cd、Pb具有差異性，Cu、Cd 積累差異小，Zn、Pb較為顯著。

分析得知：Zn累積量最低的葵花品種是HT3939，Cu累積量最低的葵花品種是TH3939，吉呂C1227為Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的葵花品種，Pb低累積品種為金禾8號(hào)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李紅燕.土壤污染修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].鄉(xiāng)村科技，2018（32）：121-122.

[2]胡景瑞.污染土壤的修復(fù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（12）：77，80.

[3]張玉敏，張慶玉，張 冀，等.小麥基因型間籽粒鎘積累及及低積累資源篩選[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，269（17）：342-346.

[4]徐冰心.超富集植物研究現(xiàn)狀[J].河北農(nóng)機(jī)，2018（8）：64-65.

[5]劉曉娟，程? 濱，趙瑞芬，等.鉻在環(huán)境中的遷移行為及毒害研究進(jìn)展[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（6）：1 061-1 064.

[6]林詩悅，馮義彪.鎘鋅鉛復(fù)合污染土壤的超富集植物修復(fù)能力研究[J].環(huán)境工程，2017，35（3）：168-173.

[7]耿俊杰，黃亮亮，吳志強(qiáng)，等.茅尾海紅樹林濕地植物對(duì)重金屬的累積特征[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（1）：138-141.

[8]徐照麗，吳啟堂，依艷麗.不同品種菜心對(duì)鎘的抗性研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，22（4）：571-576.

[9]高玉梅，劉帥霞.植物修復(fù)鉻污染土壤的研究進(jìn)展[J].廣東化工，2014，41（5）：88-89.

[10]陳 艷.不同莧菜品種對(duì)重金屬累積差異和機(jī)制初探[D].廣州：暨南大學(xué)，2013.

[11]黃吉東.不同污染濃度的五種重金屬在作物與土壤中積累的研究[D].?？冢汉Ｄ洗髮W(xué)，2013.

[12]汪 偉.植物修復(fù)土壤重金屬污染及強(qiáng)化措施[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2018，24（16）：79-81.

[13]殷志遙，和君強(qiáng)，劉代歡，等.土壤銻、砷污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與富集植物篩選—以湖南某銻礦山為例[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2018，34（8）：216-221.

[14]王惠榆.重金屬脅迫下超富集植物修復(fù)的研究進(jìn)展[J].科技視界，2018（18）：53-55.