1、目录摘 要 1关键词 11 前言 12 实验材料与方法 22.1 实验材料 22.2 主要仪器 22.3 方法 22.3.1 样品采集 .22.3.2 样品处理与消化 .22.3.3 测定方法 .23 结果与分析 23.1 同一种金属在不同豆科植物中的含量 .33.1.1 豆科植物中镉的含量（结果见表 1-2 和图 1-2） .33.1.2 镉（Cd）的测定 .33.1.3 豆科植物中铅的含量（结果见表 3-4 和图 3-4） 43.1.4 铅（Pb）的测定 .43.1.5 豆科植物中铜的含量（结果见表 5-6 和图 5-6） 63.1.6 铜（Cu）的测定 .63.2 同一种豆科植物中三种重
2、金属的含量 73.2.1 大红豆中三种不同重金属含量的比较（结果见图 7） 73.2.2 毛豆（葡萄园）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 8） 83.2.3 毛豆（大桥）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 9） 83.2.4 毛豆叶（大桥）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 10） 93.2.5 毛豆根（大桥）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 11） 93.2.6 绿豆中重三种不同重金属含量的比较（结果见图 12） .104 讨论与分析 .10参考文献 11后记 120汾河水源对清徐段豆科植物重金属含量的安全评价学生姓名 赵晶晶 指导老师 武晓英摘 要 为了调查汾河水源对清徐段农作
3、物重金属含量的影响，并对汾河流域清徐段的农副产品质量安全进行合理评价，本试验选取汾河流域清徐段不同灌溉区的豆科植物为材料，检测了毛豆、绿豆和大红豆中镉（Cd）、铅(Pb)、铜（Cu）三种重金属的含量。在参照国家有关食品标准的前提下，试验结果显示：毛豆根中三种重金属富集量最大，且重金属 Pb 的含量超标最严重。其次是重金属 Cd 较高。而 Cu 除了在绿豆中没有超标，其他都超标。研究表明，被检豆科植物均受到不同程度的重金属污染。关键词 汾河清徐段: 植物； 重金属； 评价1 前言 随着科技的进步，人类对环境的干扰日益加重，造成的环境污染问题已导致许多地区农作物农药残留、重金属超标，严重影响到了人
4、类的健康。“民以食为天，食以安为先” 。近年来，农产品质量安全已成为广大消费者及农业和食品行业最为关注的问题，无论是政府还是民间都在探索解决这一关系国计民生的热点问题，并已开始在许多方面付诸实践。农产品是一切食品的基础，是源头，农产品质量问题正在成为全世界关注的焦点 1。各国纷纷展开质量安全体系建设研究。在我国，食品质量安全体系尚属初步建立阶段，研究农田环境与农产品质量的关系，建立农产品安全质量体系，对于实现农产品质量安全“从农田到餐桌”的监管体系有重要意义 2。按照目前的国际标准，重金属主要包括 Pb、Cd、Hg、Cu 、As 等 3。重金属作为生物圈的重要组成部分，是沿食物链进入人体的重要
5、污染物，它存在于空气，土壤和天然水体中。土壤中的有害重金属积累到一定程度就会对土壤植物系统产生毒害，不仅导致土壤的退化、农作物产量和品质的降低，而且通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可经水、植物等介质最终影响人类健康，许多环境公害事件与重金属污染有关 4。清徐县地处汾河中游地区，全县国土面积 609 平方公里，辖 4 镇 5 乡，总人口 29 万人，其中农业人口 25 万人。全县的所有农田灌溉水均来自汾河二坝的主干渠，根据太原市环保局2006 年太原地表水质量年报监测结果表明：2006 年，太原市地表水的各种水体均受到不同程度的污染，汾河太原段和 6 条排污渠污染尤为严重，
6、汾河太原段水质全部为劣五类水质标准，丧失使用功能。在汾河中游清徐段，流域内集中了太原地区全部工业企业排放的工业废水以及全市人民生活用水，就是这种劣质污染水承担着清徐县主要农产品的灌溉以及畜禽饮用水的来源。据调查，太原污灌区的重金属Pb，Cd，Cr 含量远远超过其当地背景值，且积累量逐年增高 5。因此对此区域农畜产品的质量安全评价与监测迫在眉睫。我国已有部分地区对受重金属污染的蔬菜和粮食进行了调查研究 6-9。本试验对清徐县汾河二坝周边豆科植物的主要集中生产基地进行采样，通过检测其重金属的含量对汾河流域清徐段灌溉区豆科1植物中所含重金属做出评价，进而为汾河流域清徐段农产品安全性评价提供理论依据。
7、2 实验材料与方法2.1 实验材料毛豆（根、叶） 、绿豆、大红豆2.2 主要仪器电热恒温干燥箱、可调试电热板、原子荧光光度计 离心机、分光光度计、电子天平 (MP4002 上海)、CFU-202 型原子吸收分光光度计（北京 分析仪器厂） 、托盘天平。烧杯(1000mL)、研钵、三角瓶、试管(中号)、容量瓶(100mL)、容量瓶(50mL)、移液管(1 mL)、离心管(25mL)、移液枪(1mL)、漏斗、白磁盘、封口膜、标签纸2.3 方法2.3.1 样品采集选择清徐县汾河流域清徐段范围作为研究地点，在该区域内分别采取毛豆、绿豆及大红豆样品，贮于塑料袋中以备分析使用。2.3.2 样品处理与消化采回
8、的毛豆、绿豆、大红豆用自来水将表面的泥土冲洗掉，再用蒸馏水漂洗，然后取毛豆叶和根，放入 60干燥箱烘干；大红豆、绿豆则需将一粒粒剥下，洗干净后也置于干燥箱烘干至恒重。待样品恒重后，置于研钵研磨成粉末状，待用。称取粉末状固体样品 1g，置于三角瓶中，然后加入浓硝酸 10ml 摇匀浸泡，盖上漏斗放置过夜。次日置于电热板上加热消解，加热过程中需不时加入硝酸+双氧水（4+1）混合酸，置于电热板上加热调温度至 900C1，再调温度至 1300C，边加热边观察，待液体剩少许时加入适量的混合酸继续消化，加热至溶液变为清亮无色为止。冷却后将消化液转移到 100mL 容量瓶中，用蒸馏水洗涤三角瓶，洗液合并于容量
9、瓶中并定容至刻度，混匀备用，同时作试剂空白。2.3.3 测定方法以国家食品卫生标准为基础，按照国家标准依次测定三种植物中重金属含量。Cd 的含量依据 GB/T 5009.15-2003 测定，Pb 的含量依据 GB/T 5009.12-2010 测定，Cu 的含量依据 GB/T 5009.13-2003 测定。3 结果与分析3.1 同一种金属在不同豆科植物中的含量3.1.1 豆科植物中镉的含量（结果见表 1-2 和图 1-2）3.1.2 镉（Cd）的测定表 1 镉（Cd）的标准曲线数值项目 数值Conc（mg/L） 0.0000 0.0500 0.1000 0.3000 0.5000 1.00
10、00Abs 0.0008 0.0201 0.0379 0.0962 0.1525 0.30282图1 镉标准曲线y = 0.298x + 0.00400.050.10.150.20.250.30.350.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 1.2000 AbsAbs线 性 (Abs)表2 豆科植物中镉的含量图 2：六种 植物中重金属镉（Cd）的 含量对比图OD值 镉的浓度（mg/L）镉的含量（mg/kg ）标准（mg/kg）大红豆毛豆(葡萄园)毛豆(大桥)毛豆叶（大桥）毛豆根（大桥）绿豆0.00370.00870.00640.01040.0110.0
11、0730.00840.01310.00540.01880.02080.00840.841.310.541.882.080.840.10.10.10.10.10.13由图 2 可知：六种植物中镉的含量均超出了国家标准含量 0.1mg/kg，毛豆根（大桥）中镉的含量为国家标准的 20.8 倍，毛豆叶（大桥）为 18.8 倍，毛豆（葡萄园）达到了 13.1 倍。大红豆和绿豆中镉的含量相同，达到了 0.84mg/kg，8.4 倍。毛豆（大桥）中的含量相比最少，为 0.54mg/kg。 ，5.4 倍。3.1.3 豆科植物中铅的含量（结果见表 3-4 和图 3-4）3.1.4 铅（Pb）的测定 表 3 铅
12、（Pb）的标准曲线数值图3 铅标准曲线y = 0.021x + 0.00200.050.10.150.20.250.0000 2.0000 4.0000 6.0000 8.0000 10.0000 12.0000 AbsAbs线 性 (Abs)表4 豆科植物中铅的含量项目 数值Conc（mg/L） 0.0000 0.5000 1.0000 3.0000 5.0000 10.0000Abs 0.0003 0.0144 0.0250 0.0714 0.1095 0.2220OD值 铅的浓度（mg/L）铅的含量（mg/kg ）标准（mg/kg）大红豆毛豆(葡萄园)毛豆(大桥)毛豆叶（大桥）毛豆根（大
13、桥）0.01940.01760.01540.02340.03120.01390.76970.68760.58720.95221.30800.518876.9768.7658.7295.22130.8051.880.10.10.10.10.10.14图 4 六种植物中重金属铅（Pb）的含量对比图由图 4 可知：六种植物中毛豆根（大桥）含 Pb 最多，达到 130.8mg/kg，其次是毛豆叶（大桥） ，为 95.22mg/kg，大红豆含量 76.97mg/kg，毛豆(葡萄园）含量 68.76mg/kg，毛豆（大桥）含量58.72mg/kg。绿豆含 Pb 量最低，为 51.88mg/kg。这三种植物
14、均超出国家标准（0.1mg/kg） ，分别为1308 倍，952.2mg，769.7 倍，687.6 倍，587.2 倍和 518.8 倍。3.1.5 豆科植物中铜的含量（结果见表 5-6 和图 5-6）3.1.6 铜（Cu）的测定 表 5 铜（Cu）的标准曲线数值图5 铜标准曲线绿豆项目 数值Conc（mg/L） 0.0000 0.2500 0.5000 1.5000 2.5000 5.0000Abs 0.0005 0.0438 0.0801 0.2154 0.3562 0.6835y = 0.135x + 0.00900.10.20.30.40.50.60.70.80.0000 1.000
15、0 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000 AbsAbs线 性 (Abs)5表6 豆科植物中铜的含量OD值 铜的浓度（mg/L）铜的含量（mg/kg ）标准（mg/kg）大红豆毛豆(葡萄园)毛豆(大桥)毛豆叶（大桥）毛豆根（大桥）绿豆0.03170.04310.03030.03310.05150.01590.16550.24950.15520.17580.31130.049216.5524.9515.5217.5831.134.92101010101010图 6 六种植物中重金属铜（Cu）的含量对比图图 6 可知：六种植物中毛豆根（大桥）含 Cu 最多，达到 31
16、.13mg/kg，3.113 倍。其次是毛豆（葡6萄园） ，为 24.95mg/kg，达到 2.495 倍。毛豆叶（大桥）含量 17.58mg/kg，达到 1.758 倍。大红豆含量16.55mg/kg，达到 1.655 倍。毛豆（大桥）含量 15.52mg/kg。达到 1.552 倍。这五种植物均超出国家标准（10mg/kg） 。只有绿豆没有超出标准，含量：4.92mg/kg。3.2 同一种豆科植物中三种重金属的含量3.2.1 大红豆中三种不同重金属含量的比较（结果见图 7）图 7 大红豆中三种不同重金属含量对比图由图 7 结果显示：与国家标准相比，可以看出大红豆中三种重金属含量都超标。超标
17、的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的含量超标最严重，达到 769.7 倍。其次是 Cd，达到 8.4 倍。最少的是 Cu,达到 1.655 倍。3.2.2 毛豆（葡萄园）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 8）图 8 毛豆（葡萄园）中三种不同重金属含量对比图7由图 8 结果显示：与国家标准相比，可以看出毛豆（葡萄园）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的含量超标最严重，达到 687.6 倍。其次是 Cd，达到13.1 倍。最少的是 Cu, 达到 2.495 倍。3.2.3 毛豆（大桥）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 9）图 9
18、毛豆（大桥）中三种不同重金属含量对比图由图 9 结果显示：与国家标准相比，可以看出毛豆（大桥）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的含量超标最严重，达到 587.2 倍。其次是 Cd，达到 5.4倍。最少的是 Cu, 达到 1.552 倍。83.2.4 毛豆叶（大桥）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 10）图 10 毛豆叶（大桥）中三种不同重金属含量对比图由图 10 结果显示：与国家标准相比，可以看出毛豆叶（大桥）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的含量超标最严重，达到 952.2 倍。其次是 Cd，达到
19、18.8 倍。最少的是 Cu, 达到 1.758 倍。3.2.5 毛豆根（大桥）中三种不同重金属含量的比较（结果见图 11）图 11 毛豆根（大桥）中三种不同重金属含量对比图由图 11 结果显示：与国家标准相比，可以看出毛豆根（大桥）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的含量超标最严重，达到 1308 倍。其次是 Cd，达到 20.8倍。最少的是 Cu, 达到 3.113 倍。3.2.6 绿豆中重三种不同重金属含量的比较（结果见图 12）图 12 绿豆中重三种不同重金属含量对比图9由图 12 结果显示： 与国家标准相比，可以看出绿豆中二种重金属含量超标
20、。超标的严重程度依次为：PbCd。其中重金属 Pb 的含量超标最严重，达到 518.8 倍。其次是 Cd，达到 8.4 倍。Cu 没有超标，最少 4.92mg/kg。4 讨论与分析通过对汾河清徐段六种植物，大红豆、毛豆（葡萄园）、毛豆（大桥）、毛豆叶（大桥）毛豆根（大桥）、绿豆中镉(Cd)、铅（Pb）、铜（Cu）三种重金属含量的测定中，毛豆根中三种重金属富集量最大。只有 Cu 在绿豆中没有超标，其他都超标，且重金属 Pb 的含量超标最严重，其次是 Cd。大红豆中三种重金属含量都超标，超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 达到769.7 倍，Cd 达到 8.4 倍，Cu 达到 1
21、.655 倍。毛豆（葡萄园）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的达到 687.6 倍，Cd 达到 13.1 倍，Cu 达到 2.495 倍。毛豆（大桥）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的含量达到587.2 倍，Cd 达到 5.4 倍，Cu 达到 1.552 倍。毛豆叶（大桥）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。其中重金属 Pb 的含量达到 952.2 倍，Cd 达到 18.8 倍，Cu 达到 1.758 倍。毛豆根（大桥）中三种重金属含量都超标。超标的严重程度依次为：PbCdCu。
22、其中重金属 Pb 的含量达到 1308 倍，Cd 达到 20.8 倍，Cu 达到 3.113 倍。绿豆中二种重金属含量超标。超标的严重程度依次为：PbCd。其中重金属 Pb 的含量达到 518.8 倍，Cd 达到 8.4 倍。Cu 没有超标，最少 4.92mg/kg。综上所述，同一种金属在不同的植物中富集能力不同，同一植物中不同金属的富集能力也不同。从结果中可知，所检测的三种重金属中，汾河清徐段农产品产地重金属 Pb 污染最为严重，其次是 Cd，Cu 的污染较轻。Pb 是对人体有害的元素，Pb 在植物体内的富集越多，当人类或动物食用后，相应的富集在人体或动物体内的重金属含量也就越高。这就会对人
23、类的健康造成严重的影响 10。而且植物通常作为食物链的最低端，如果植物中的重金属通过食物链多次积累，最终进入人体后，那么对人类健康的影响将更为严重。Cd 不是人体的必需元素。人体主要通过食物、水和空气而进入体内蓄积下来，肝脏和肾脏是体内贮存镉的两大器官 11。人类长期吸入 Cd 可产生慢性中毒，引起肾脏损害，损坏人体肾近曲小管上皮细胞，肾小球的滤过功能虽多属正常，但肾小管的回收功能却减退，最后导致负钙平衡，引起骨质疏松症，如果人们食用过多的，在体内不断的积累，最终会导致疾病的发生。过量的重金属在植物的根、茎、叶及果实中大量累积，不仅严重影响了植物的生长发育，并可通过食物链直接危害人类的健康和生
24、命 12,13。人体可通过食物链、吸入含重金属扬尘以及皮肤接触等途径积累重金属 14。有些重金属元素是人体必需的，如 Cu 等，但过量摄入也同样会导致人体机能发生障碍 15。10本次试验结果证实，汾河清徐段沿岸的所检测豆科植物重金属含量不同程度地超过了国家标准，所以当地居民以这些作物为食物或药材食用时，存在一定的健康风险。作为太原农产品主要生产供给地的清徐，所产出的农产品重金属含量无疑是令人担忧的，对周边畜禽的养殖和人们的健康都构成了极大的威胁。参考文献1陈兆波.农产品质量安全分子生物检测的研究现状和发展趋势J.食品与生物技术学报,2009, (4):444-4502 J.M. Wagacha
25、, J .W. Mut homi, Mycotoxin problem in Africa: Current status, implications to food safety and health and possible management strategies J.International Journal of Food Microbiology,2008 (124):1-12.3 LeDuc DL.,Terry N.Phytoremediation of toxic trace elements in soil and waterJ.Ind Microbiol Biotechn
26、ol,2005 (32):514-5204张敏.Pb、Cd 污染胁迫对四种苔藓植物生长发育的影响.硕士学位论文.2005,6.5 郭翠花,黄淑萍,袁洪波,等.太原市地表土中五种重金属元素的污染检测及评价J.山西大学学报(自然科学版),1995,18(2):222-226.6王苏勤,夏一恺.火焰原子吸收光谱法测定苏州开发区 26 种蔬菜中铜锌铁锰镍J.环境监测管理与技术,2004(4):28-29. 7李学德,花日茂,岳永德,等.合肥市蔬菜中铬、铅、镉和铜污染现状评价J.安徽 农业大学学报,2004,31(2):143-147.8郑小林,唐纯良,许璃明,等.湛江市郊区蔬菜的重金属含量检测与评价J
27、.农业环境与发展,2004(2):34-36.9秦波,白厚义.南宁市郊蔬菜重金属污染及防治对策J.广西农学报,2004(4):1-4.10 Lombi E, Zhao F J, Dunham S J, etal. Phytoremediation of Heavy Metal-Contaminated Soils:Natural Hyperaccumulatio versus Chemically Enhanced PhytoextractionJ.Environ Qual,2001,30:1919-1926. 中文摘要 重金属污染土壤是一个重要的环境问题，对人类健康和农业有其负面的影响。根际
28、土壤和植物，作为一个重要的接口，是由在重金属污染土壤植物修复技术，有着重要的作用，微生物是影响重金属的移动性和可用性的植物通过释放螯合剂，酸化，溶磷和氧化还原变化，因此，有可能提高植物修复过程。植物修复策略，适当的重金属适于细菌受到越来越多的关注。本文综述了最近的一些进展和意义影响细菌在植物修复重金属污染土壤。还有一个需要提高我们参与的转移和由细菌重金属动员和进行对微生物的选择研究菌株对重金属污染土壤的修复方案，为特定的根际土壤中生长的植物的机制的理解。11杨惠芬,戴寅,王叔淳,等.食品卫生理化检验标准手册M.北京:中国标准出版社,1997,126:21-31.12张久根.土壤环境质量标准因素
29、剖析.J.农业环境保护.1992.11(5):224-227.13吴家燕.紫色土壤中 Cd、Cu、Pb、As 污染对作物根系酶活性的影响. J.农业环境保护.1991.10(6)14刘静玲.食品安全与生态风险M.北京：化学工业出版社.2002.31-35.15奚旦立,陆雍森,蒋展鹏等.环境工程手册-环境监测卷M.北京:高等教育出版社, 1998.11The fenhe river water safety assessment of heavy metal contents in leguminous plants of qingxuName Zhao Jingjing Supervisor
30、Wu XiaoyingAbstract To investigate the impact of the fenhe river water on qingxu heavy metal content of crops, and fenhe River basin qingxu reasonable evaluation of the quality and safety of agricultural and sideline products, different irrigation zones in the test selection in fenhe River basin qin
31、gxu leguminous plants as materials, tested soybeans cadmium in, mung beans and dahongdou (Cd), lead (Pb), copper (Cu) content of three heavy metals. In reference to state the relevant food standards under the premise, test results show: the three largest by number of heavy metal accumulation in soyb
32、ean roots and heavy metals Pb content in the most serious. Followed by heavy metal Cd is higher. Cu in addition to the mung bean is not exceeded, others are exceeded. Studies have shown that leguminous plants seized are subject to different levels of heavy metal contamination.Keywords Qingxu County
33、of fenhe River; Plants; Heavy metals; evaluation 后记四年时光下来真正明白时间从来没有为任何人停留过，转眼间四年紧张有序的大学生活已接近尾声。回想在大学求学的四年，心中充满无限感激和留恋之情，感谢母校为我们提供的良好学习环境。毕业之际，我完成了这篇本科论文，从论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，期间经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。而如今，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。首先，我要特别感谢我的指导老师武晓英老师。从论文选题，到做实验，到搜集资料，到拟定提纲，再到修改完善，武
34、老师在我论文写作的每一个环节都给予了悉心的指导和热情的帮助。她是热情的，但要求又是严格的。在做实验过程中，是老师不辞辛劳地为我们进行指导，解决我们实验中所遇到的问题，并对我们实验当中遇到的问题，及时给予分析并解决。武老师孜孜不倦的教导让我深受启发。我深刻体会到了严谨的科研态度和认真踏实的工作态度的至关重要性。正是武老师的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业论文才能够得以顺利完成。另外，在实验过程中，我还得到了学校实验室众多的指导和帮助，在此对他们表示衷心的感谢！我还要感谢四年来对我淳淳教诲的各位老师们，虽然平时与他们接触的机会很少，但各位老师渊博的专业知识，严谨的治学态度精益求精的工作作风，诲人不倦的
35、高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。学而后知不足，此次论文实践中，我深感自己专业知识的欠缺以及在就具体做实验时面对突发状况及时应变能力的欠缺。而体验过起早贪黑、废寝忘食的实验过程后，也明白了科学探索的艰辛及科学成果的来之不易。同时，在试验过程中，在与我们霍婵娟、白宏、董娜等同学的合作中更体会到团12队精神的重要性。论文实践虽已完满结束，但我相信这段记忆非但不会被淡忘，相反，随着时间的流逝，它将在我的人生旅途中愈发熠熠生辉！“不积跬步无以至千里”，这次毕业论文能够最终顺利完成，归功于各位老师四年间的认真负责，使我能够很好的掌握专业知识，并在毕业论文中得以体现。最后，我向各位老师们再次表示衷心感谢：谢谢你们，谢谢你们四年的辛勤栽培！
