微波消解-原子吸收法测定水果中重金属含量

禹晓梅，徐红颖，周小琴，周忠云

（1.江苏省徐州医药高等职业学校江苏徐州221116；2.内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特010010）

微波消解-原子吸收法测定水果中重金属含量

禹晓梅1，徐红颖2，周小琴1，周忠云1

（1.江苏省徐州医药高等职业学校江苏徐州221116；2.内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特010010）

以徐州7种常见市售水果为试验材料，采用微波消解-原子吸收光谱法对其铅、镉、铬3种重金属元素含量进行了测定，结果表明：该方法能准确测定样品水果中重金属元素含量，线性范围宽，精密度好，回收率高，且方法简单；对照食品安全国家标准，发现不同的水果中3种重金属存在不同的超标现象，当地当季水果镉、铬含量均在标准值范围内，铅超标率不超过25%，反季节、非当地水果铅含量超标现象严重，其中反季节西瓜超标率达100%，镉、铬含量也有不同程度的超标现象，这一结果提示广大市民尽可能食用当地当季水果。

微波消解-原子吸收光谱；水果；重金属；当地当季

水果中含有人体必需的丰富的维生素、矿物质和膳食纤维等多种营养成分，是人们生活中必不可少的食物，《中国居民膳食指南》建议，健康成年人平均每人每天应摄入200 g～400 g水果。但是，近年来由于农业上化肥和农药的不合理使用以及工业“三废”的排放造成自然环境的不断恶化，使水果受到不同程度的重金属污染。目前，食品中重金属对人体的健康评估已成为国内外专家研究环境的热点之一［1-4］，我国也相继颁布了包括水果在内的食物中铅、镉、铜、铬、锌等重金属的限量标准［5］，但目前对蔬菜、饮料、熟食等食品中重金属的研究比较多［6-10］，而对水果中重金属污染的研究报道较少［11］。

本文对徐州市几个大型商场中的几种常见水果进行取样，分别测定其中铅、镉、铬的含量，并对结果进行分析和评价，从而了解徐州地区市场供应水果中的重金属污染状况，这对于提高水果的质量，保障人们的饮食安全，促进食品安全监督具有重要意义。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

1.1.1主要仪器

M6型AAS仪：美国Thermo Electron公司；Multi-wave 3000微波消解仪：奥地利安东帕公司；Mili-Q纯水系统：美国Milipore公司；EL104电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司；Each移液枪：赛默飞世尔（中国）有限公司；TDGS-OE烘干箱：吴江市台达烘箱制造有限公司；MX-GX1011家用食品搅拌机：厦门建松电器有限公司。

1.1.2试剂与材料

金属铅、金属镉、重铬酸钾、硝酸：均为优级纯，由天津大茂化学试剂厂生产；试验用水均为超纯水。

苹果、梨、桃子、西瓜、草莓、香蕉、火龙果：共7个品种，28个样品，均为徐州市售新鲜水果。

1.2标准系溶液的配置

铅标准储备液（1.000 mg/mL）：精密称定1.000 g金属铅（99.99%）置于100 mL烧杯中，加入30 mL 1∶2（体积比）的硝酸溶解，待完全溶解后，转移至1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

镉标准储备溶液（1.000 mg/mL）：精密称定1.000 g金属镉（99.99%）置于250 mL烧杯中，加入50 mL 1∶1（体积比）的硝酸溶解，加热使其完全溶解，冷却后，转移到1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

铬标准储备溶液（1.000 mg/mL）：精密称定重铬酸钾（110℃干燥至恒重）3.734 0 g，置于100 mL烧杯中，溶解、转移、定容于1 000 mL容量瓶中，摇匀。

1.3国家限量标准

根据GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》，新鲜水果中铅的限量标准是0.1 mg/kg，镉的限量标准是0.05 mg/kg，铬没有做具体规定，参照新鲜蔬菜限量标准为0.5 mg/kg。

1.4方法

1.4.1样品前处理

市场购回的水果洗净，自然沥干，用水果搅拌机打成匀浆。准确称取处理好的样品适量于聚四氟乙烯内罐，加入硝酸溶液10 mL浸泡过夜，后根据设定程序进行消解，将消解液转移至25 mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容。

1.4.2仪器参数

对于AAS来说，不同的工作条件对检测结果的影响特别大，本试验所选用的工作参数（见表1）是在参照GB 5009.12-2010《食品安全国家标准食品中铅的测定》、GB 5009.15-2014《食品安全国家标准食品中镉的测定》、GB 5009.123-2014《食品安全国家标准食品中铬的测定》［12-14］基础上得出的各元素的最佳分析条件。

表1　原子吸收光谱法的测定条件Table 1 Working conditions of atomic absorption spectrometry

2结果与分析

2.1标准曲线及检出限

用移液枪分别精密吸取铅、镉、铬标准储备液，配置成相应质量浓度的系列标准溶液，各元素系列标准溶液浓度见表2。

表2　3种重金属元素标准溶液的质量浓度Table 2The concentrations of 3 heavy metals in standard solutions

分别吸取系列标准溶液各10 μL，注入石墨炉，按照上述方法测定，以各元素浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，得到3种元素的标准曲线，绘制Pb、Cd、Cr标准曲线，得到线性方程和相关系数；平行测定硝酸样品空白溶液11次，以3倍标准偏差（3S/N）计算出方法的检测限，结果见表3。

表3　标准曲线线性方程、相关系数和各元素检出限Table 3Regression equations，correlation coefficients and detection limits

根据表3试验数据可知，Pb、Cd、Cr标准曲线线性关系良好，相关系数均在0.999以上，且该方法检出限低。

2.2精密度

精密吸取各待测液的标准使用液（中间浓度）分别进样5次，计算结果表明，3种重金属元素RSD分别为1.28%、3.63%、1.86%，均小于5%，满足微量分析要求。

2.3稳定性

将各标准液与样品液在测试条件下每隔30 min检测吸光度值，计算待测成分的含量，计算待测成分的含量，结果表明，标准液中Pd、Cd、Cr3种重金属元素含量RSD分别为1.53%、2.68%、2.02%，均小于5%，表明各溶液在2 h内测定结果稳定。

2.4回收率

按照上述试验方法对苹果样品进行消解后加入适量标准溶液，做回收试验，加标量与得到的回收率见表4，试验结果表明，铅、镉、各3种元素回收率均在95%到105%之间，回收较好，结果准确，用同样的方法测得3种重金属在其他6种水果中的回收率均介于95%到105%之间。

表4　苹果样品加标回收试验结果Table 4Results of recovery rate test for apple

2.5样品含量测定

采用微波消解-原子吸收法测定上述7种水果的28个样品的重金属含量，其中苹果、梨、桃子为当地当季水果，香蕉、火龙果为南方水果，草莓、西瓜为反季水果，结果见表5。

表5　样品中重金属铅、镉、铬含量测定结果Table 5Determination results of Pb，Cd，Cr in samples

试验结果表明，不同的水果，由于其重金属的富集能力不一样，重金属含量也不一样，同一种水果，不同市场的来源不一样，其生长环境不一样，重金属含量也有所区别。与GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》比较，除苹果外，铅元素在其他水果中均有检出，且总体含量偏高，其中西瓜中铅的平均含量为0.856 7 mg/kg，超过国标8倍多，最高样品超标15倍之多，且4个样品均超标，超标率为100%，草莓中铅的平均含量为0.258 1 mg/kg，超标2倍多，超标率75%，火龙果和香蕉中铅的平均含量分别为0.138 7 mg/kg和0.109 7 mg/kg，均有少量超标，超标率为50%和25%，梨、桃子中铅的平均含量均未超标，样品超标率为25%，苹果4个样品均未超标。镉元素污染也较严重，其中西瓜和草莓超标为5倍和2倍多，超标率为75%和50%，火龙果中镉的平均含量为0.052 5 mg/kg，且4个样品镉含量均在0.05 mg/kg上下，说明情况不容乐观，苹果、梨、桃子、香蕉镉平均含量均未超标，其中苹果和梨合格率为100%。铬元素在7种水果中平均含量均低于国标0.5 mg/kg，仅在一个桃子样品和草莓样品中存在超标现象，且二者铬的平均含量超过0.4 mg/kg，说明二者富集铬的能力比其他5种水果要强。

从表5结果还可以看出，苹果、梨、桃子中铅、镉、铬平均含量均未超标，且样品超标率均低于25%，西瓜、草莓、火龙果中铅、镉超标严重，其中西瓜铅、镉样品超标率达到100%和75%，草莓、火龙果超标率均在50%以上，当地当季水果中各重金属含量相对于其他水果含量普遍偏低，这可能是由于反季水果种植中，果农为了促使果实发育、早熟，使用了过量的激素、农药，同时缺乏光照引起，而南方水果在长途运输过程中，需要采取防腐、保鲜措施，也会一定程度上对水果造成污染。这一研究结果也证明了要尽量多食用当地当季水果。

3结论

本试验在参考国家标准的基础上，采用原子吸收法对徐州市售的7种常见水果中的铅、镉、铬含量进行了试验分析，结果表明，该方法精密度高、加标回收率结果满意、检出限低，且方法简单。并对照标准对7种水果中3种重金属含量进行分析评价，得知，不同水果有不同级别的超标现象，这可能与日益严重的大气污染、土壤污染、农药使用有关，市民及相关部门应给予高度重视，并积极釆取有效措施。研究同时发现，两种反季节水果中铅、镉两种重金属含量远远超过了标准中规定的最高限度值，两种非当地水果重金属含量也高于当地当季水果，因此建议大家尽量购买相对安全的当地当季水果。

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［13］中华人民共和国卫生部.GB5009.15-2014食品安全国家标准食品中镉的测定［S］.北京：中国标准出版社，2014：1-5

［14］中华人民共和国卫生部.GB5009.123-2014食品安全国家标准食品中铬的测定［S］.北京：中国标准出版社，2014：1-3

Determination of Heavy Metals in Fruit by Microwave Digestion-Atomic Absorption Spectrometry

YU Xiao-mei1，XU Hong-ying2，ZHOU Xiao-qin1，ZHOU Zhong-yun1
（1.Jiangsu Provincial Xuzhou Pharmaceutial Vocatinal College，Xuzhou 221116，Jiangsu，China；2.Inner Mongolia Chemical Engineering Professional College，Hohhot 010010，Inner Mongolia，China）

The contents of heavy metals（Pb，Cd and Cr）in 7 kinds of fruits that ollected from Xuzhou markets were analyzed by microwave digestion-atomic absorption spectrometry.The results showed that the method of microwave digestion-atomic absorption spectrometry was a simple method that provided ccurate measurement of heavy metals in fruits with wide linear range，good precision and high recovery.Contrasting the national food safety standards，3 kinds of heavy metals in different fruits are found to have different over proof phenomenon. The Cd and Cr contents of local seasonal fruits are within the standard value range，and the Pb exceeded rate was below 25%.However，the Pb content of off-season and non-local fruits exceeded the standard seriously. The Pb of off-season watermelon exceeding rate was up to 100%；Cd and Cr contents also exceed standard in varying degrees.The above results prompted that the general public should eat local seasonal fruits as more as possible.

microwavedigestion-atomicabsorptionspectrometry；fruits；heavymetals；localseasonal

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.19.039

2016-06-03

禹晓梅（1982—），女（汉），讲师，研究生，研究方向：分析化学。