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蒲公英各部位中重金属元素的测定及规律研究

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祝红伟董玉梅李燕

摘要：本文用原子荧光光度计、原子吸收分光光度计测定了蒲公英各部位中5种重金属元素。结果表明，5种重金属元素含量各异，且因部位不同而不同。加和量均值，根和叶对金属镉有明显的富集作用中，富集系数达1.37、1.18，根对金属铜有明显的富集作用中，富集系数为1.53。汞、镉地上部分的迁移能力较强，迁移系数分别达到1.55、1.12，细根对重金属铜的迁移能力较强，迁移系数达1.08。

关键词：蒲公英;重金属元素;富集系数;迁移系数

中图分类号：S-3 ? ? ? 文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200430015

蒲公英属菊科多年生草本植物，可以药食兼用。蒲公英是由花、叶、茎、根组成，是多年生植物，在接近地面处长叶，茎上的须才是根，顶端开出黄色花朵，种子上有白色冠毛结成的绒球。花果期通常在4—10月份，对生长环境要求不严，在田间路边几乎都可见到。本文结合蒲公英不同部位重金属含量的测定，首次测定了蒲公英各部位中5种重金属的含量并进行了富集规律及迁移规律的比较，实验方法与结果如下。

1 实验器材和方法

1.1 仪器与药品

吉天AFS-933原子荧光光度计;美国热电S2原子吸收光谱仪。

硫脲、抗坏血酸、硝酸、高氯酸等药品，均为优级纯。

1.2 样品处理与测定

植株样品的采集在植株成熟时进行，避开距离田埂路边等2m以内的植株，在选定的样区中，选择长势整齐的种植地块，按土壤样品的采集密度采集生长正常、健康的植株为样品。植株样品的采集原则有2条，即样株必须具有代表性;保证采样时间和部位的统一性。采集蒲公英全株，尽可能保留其根系的完整性。测定植株样品的同时对土壤样品也进行检测。

在植株新鲜状态下，用自来水冲洗至少3次，除去粘附土壤和因施肥、喷药引起的污染，再用蒸馏水冲洗2次。室温下晾干后，按照地上部分叶、花、茎和地下部分根分开组成单样，放在105℃烘箱中杀青，然后置于65℃烘箱中烘至恒重。粉碎，过0.25mm（60目）尼龙筛贴上标签，装入样品袋中备用，同时做好相应记录（采样时间、地点、样品编号、监测项目）。

1.2.1 土壤、植株样品砷、汞的测定

准确称样0.5g于50mL试管中，加入10mL王水浸泡过夜。水浴锅100℃水浴2h，冷却后，加入5%硫脲-抗坏血酸5mL，用5%硝酸定容至刻度，摇匀。调节好仪器，负高压250V、240V，灯电流50mA、35mA。

1.2.2 植株样品铅、镉、铜的测定

准确称取1g植株样品于聚四氟乙烯坩埚内，加入硝酸10mL浸泡过夜。在消煮炉上低温消煮1h后，加入高氯酸1mL继续消煮，保持微沸，待溶液澄清后升高温度，继续加热至冒浓烟，直至白烟散尽，消解液呈无色透明或略带黄色，放冷，转入50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液洗涤容器，洗液合并于容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，即可。同法同时制备试剂空白溶液。

1.2.3 土壤样品铅、镉、铜的测定

准确称取0.2g土壤样品于聚四氟乙烯坩堝内，加入硝酸5mL、氢氟酸3mL在消煮炉上低温消煮1h后，加入高氯酸2mL继续消煮，保持微沸，待溶液澄清后升高温度，继续加热至冒浓烟，直至白烟散尽，消解液呈无色透明或略带黄色，放冷，转入50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液洗涤容器，洗液合并于容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀即可。同法同时制备试剂空白溶液。

2 测定结果和讨论

2.1 所测5种重金属元素在各部位含量及种植地土壤重金属的含量

试验所测5种重金属元素在各部位含量及种植地土壤重金属的含量见表1。蒲公英基地土壤的pH值为7.2。按国家土壤环境质量GB15618-2018标准，6.5﹤pH≤7.5，汞不得超过2.4mg/kg，砷不得超过30mg/kg，铜不得超过100mg/kg，铅不得超过120mg/kg，镉不得超过0.3mg/kg，土壤中这5种重金属的含量均在限量要求范围之内，均未超标。

2.2 所测5种重金属元素不考虑各部位占总植株重量百分比的平均含量

试验所测5种重金属元素不考虑各部位占总植株重量百分比的平均含量见表2。汞元素的含量表现为花>根>叶，砷元素的含量表现为根>花>叶，铜元素的含量表现为根>叶>花，铅元素的含量表现为根>叶>花，镉元素的含量表现为根>叶>花。

2.3 所测植株中5种重金属元素与国家标准限量要求相比的结果 ?2019年8月国家药典委员会修订《0212药材和饮片检定通则》、《中药有害残留物限量指导原则》等国家标准，对于植物类药材，全面要进行检查重金属及有害元素（铅、镉、砷、汞、铜）限度。在通则0212修订草案中要求，铅不得过5mg/kg，镉不得过1mg/kg，砷不得过2mg/kg，汞不得过0.2mg/kg，铜不得过20mg/kg。通过检测结果可知，在大田环境正常情况下，种植蒲公英的5种重金属均在限量要求范围之内，均未超标。

2.4 蒲公英重金属含量富集规律的研究

2.4.1 蒲公英不同部位重金属富集系数

富集系数BCF是指植物体中某部位某种重金属元素含量与土壤中该元素含量的比值，表示该重金属元素在土壤—植物部位间的迁移能力。不同重金属元素在土壤—植物体系间的迁移能力相差很大，富集系数越大，说明重金属由土壤向植物部位迁移能力越强。试验中蒲公英不同部位重金属富集系数如表3所示。

2.4.2 蒲公英不同部位重金属富集情况分析

通过表3中数据可以看出，根和叶对金属镉有明显的富集作用，富集系数达1.37、1.18;根对金属铜有明显的富集作用，富集系数为1.53。汞元素的富集能力表现为花>根>叶，砷元素的富集能力表现为根>花>叶，镉元素的富集能力表现为根>叶>花，铅元素的富集能力表现为根>叶>花，铜元素的富集能力表现为根>叶>花。

2.5 蒲公英重金属含量迁移规律的研究

2.5.1 地上部分和细根的迁移系数

迁移系数即植物地上部分（茎、叶、果实）中某重金属元素含量与根中该元素含量的比值，表示该重金属元素由根部向地上部分迁移的能力。迁移系数越大，则该重金属由植物根系向地上器官转运能力越强。试验中蒲公英地上部分和细根的迁移系数如表4所示。

公式TF=Cag/Croot中，Cag表示植株地上部分中某重金属含量，Croot表示根中某重金属含量。蒲公英的地上部分=花+叶，地下部分根=粗根+细根，细根的迁移系数=细根中某金属含量/粗根中某金属含量。

2.5.2 地上部分的迁移情况分析

通过表4可以看出，汞、镉地上部分的迁移能力较强，迁移系数分别达到1.55、1.12。

细根对重金属铜的迁移能力较强，迁移系数达1.08。

参考文献

[1] 李想.四川川芎产地栽培土壤重金属调查与评价[D].成都：成都理工大学，2008.

[2]周斯建.川芎岩石-土壤-植物元素迁移与富集研究[D].成都：成都理工大学，2014.

[3]李盼盼，李林林，于晓菲，王恬.电感耦合等离子体质谱法测定蒲公英2种不同前处理方式下的重金属及微量元素含量[J].中国卫生检验杂志，2016，9（26）：18.

[4]李喜凤，邱天宝，郝哲，余云辉.微波消解-原子吸收分光光度法测定蒲公英中重金属元素含量[J].时珍国医国药，2011（22）：6.

[5]张甲生，李平亚，马冰如，等.葛枣猴桃各部位中微量元素的测定[J].白求恩医科大学学报，1990（16）：5.

（责任编辑贾灿）

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