全 文 ：越橘果园土壤和果实中重金属元素含量的测定
分析
姜　晶1 , 2 , 吴　林1 , 唐雪东1 , 赵珊珊3 , 李亚东1 , 张志东1 , 刘海广1
1.吉林农业大学小浆果研究所 , 长春 130118;2.吉林省高新创业孵化产业园 , 长春 130012;
3.吉林省林业科学研究院 , 长春 130033
摘　要:采用微波消解前处理样品 、电感耦合等离子体质谱检测的方法 , 测定了长春 、庄河 、威海 3 个地区的
越橘果园土壤和果实中重金属元素 Pb、Cd、Hg、As 的含量 , 并将测定结果与国家标准中的相关标准值进行了
分析比较。结果表明:3个采样地点的果实中重金属元素 Pb、Cd、Hg和 As 的含量均小于标准值 ,土壤中只有
长春(吉林农业大学小浆果基地)园土Cd的含量稍大于标准限值 ,受到 Cd元素的轻度污染。相关性分析结果
表明土壤重金属元素之间 、土壤和果实中重金属元素之间有一定相关性。
关键词:越橘;土壤;果实;重金属元素
中图分类号:X502;S663.9　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000-5684(2009)05-0656-05
Determination and Analysis of Content of Heavy Metals in Orchard Soil
and Fruit of Blueberry
JIANG Jing1,2 , WU Lin1 , TANG Xue-dong1 , ZHAO Shan-shan3 , LI Ya-dong1 , ZHANG Zhi-
dong1 , LIU Hai-guang1
1.Research Institute of Small Fruit , Jilin Agricultural University , Changchun 130118 , China ;
2.Changchun Hi-Tech Innovation Incubator Park , Changchun 130012 , China;3.Jilin Academy of
Forestry Sciences , Changchun 130033 ,China
Abstract:The blueberries in Changchun , Zhuanghe and Weihai were prepared by microwave , and 4
heavy metals including Pb , Cd , Hg and As were determined by ICP-MS.The results showed that the
content of Pb , Cd , Hg and As in fruit was lower than the industry standard.The content of Cd in soil of
JLAU was higher than the industry standard , indicating that it was a little light pollution.There were cor-
relations among various heavy metal element contents in the orchard soil and therewas also correlation be-
tween heavy metal element contents of soil and fruit.
Key words:blueberry;soil;fruit;heavy metal
　　越橘俗称蓝莓 ,与红豆越橘(Vaccinium vitis-i-
daea)同属于杜鹃花科 、越橘属(Vaccimium)植物 ,
为多年生灌木小浆果果树 ,其果实为悦目蓝色 ,平
均单果重 0.5 ～ 2.5 g 。被白色果粉 ,果肉细腻 ,种
子极小 ,甜酸适口 ,并且有清爽宜人香气 ,为鲜食
水果佳品。据研究 ,越橘果实及其产品具有延缓
脑神经衰老 、解除眼睛疲劳 、增强心脏功能和防癌
的独特功效 ,因此被国际粮农组织列为人类五大
健康食品之一[ 1] 。
正是由于越橘独特的风味及药用价值 ,其在

通讯作者
基金项目:公益性行业科研专项基金项目(nyhyzx07-028 , 2006-G25), 吉林省科技发展重点项目(2007-5013)
作者简介:姜　晶 ,女 ,硕士研究生 ,研究方向:果树学。
收稿日期:2008-12-20　　修回日期:2009-02-28
吉林农业大学学报　2009 ,31(5):656 ～ 660 http:// xuebao.jlau.edu.cn
Journal of Jilin Agricultural University E-mail:jlndxb@vip.sina.com
国际国内市场供不应求 ,价格昂贵 。近几年来 ,随
着人们的健康意识不断增强 ,对食品营养及安全
亦日益重视 ,尤其对果蔬产品 。因此 ,果蔬中害重
金属含量等有关食品安全问题越来越引起广大消
费者的关注。在绿色果品的各项指标中 ,重金属
含量是很重要的一项 。本试验在我国越橘主产区
采集果实及土壤样本 ,对铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)
和砷(As)4种重金属元素进行了测定 ,并与国家
相关标准值进行比较分析 ,以期为越橘绿色果品
生产技术规程的制定提供理论和实践依据 ,最终
结合我国的实际情况制定一套完善的越橘及其加
工产品质量检测标准 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
长春(吉林农业大学小浆果基地)、庄河 、威海
等地提供的美登(Blomidon)、北陆(Northland)、北
春(Northcountry)、蓝丰(Bluecrop)、北蓝(North-
blue)、北空(Northsky)、圣云(St.Cloud)7个越橘品
种。在果实成熟期 ,按照对角线法选取有代表性
的植株 15株 ,采集充分成熟的果实 , 每个品种
1 000 g 。果实采收后带回实验室在 0 ～ 4℃下保
存。
1.2　试验方法
1.2.1　果实中重金属含量的检测　(1)混合元素
标准溶液制备:由 1 000 μg/mL 单一元素储备液
(国家标准溶液 ,国家钢铁材料测试中心钢铁研究
院)用 5%HNO3 逐级稀释而成;质谱调谐液:
10 μg/L 锂 、钇 、铈 、铊 、钴的混合标准溶液;混合
内标溶液:1 000μg/L 钪 、钇 、铟 、铋的混合标准溶
液。试验用水均为去离子水 ,电阻率>18.3 MΨ。
(2)样品制备:取鲜果 100 g ,除去表面灰尘泥
垢 ,用食品加工机搅成匀浆 。精确称取 1.000 0 g
样品置于消解罐中 ,加入 5.0 mL 硝酸 、1.0 mL 过
氧化氢 ,静置 1 h后按表 1设定程序进行消解 ,冷
却之后以超纯水定容至 50 mL ,转入 PET 瓶中保
存 ,待测 ,同时制备样品空白[ 2] 。样品中的重金属
元素用 ICP -MS:Agilent7500a(美国安捷伦科技公
司)测定。
表 1　微波消解程序
Table 1.The program of microwave digestion
工步
Procedure
工步温度/ ℃
Temperature
保持时间/min
Continuous time
升温斜率/(℃·min-1)
Slope
保护压力/kPa
Safe pressure
1 120 3 8 2 000
2 140 3 8 2 000
3 160 5 8 2 000
　　(3)标准溶液的制备:用 5%HNO3 配制各元
素的各级标准溶液。相关各元素的标准溶液浓度
见表 2。
表 2　各元素的标准溶液质量浓度
Table 2.Concentration of standard solution mg/ L
元素
Element
标准 1
Standard 1
标准 2
Standard 2
标准 3
Standard 3
标准 4
Standard 4
标准 5
Standard 5
As , Pb 0 0.002 0.004 0.010 0.020
Hg , Cd 0 0.000 2 0.000 4 0.001 0 0.002 0
1.2.2　土壤中重金属元素含量的检测 　在长
春 、庄河 、威海等地采果的同时取一定量的土样。
供试土壤样品采用梅花形 5点取样 ,采样深度0 ～
20 cm ,共采集土壤 1.5 ～ 2.0 kg ,装于聚乙烯塑料
袋中[ 3-4] 。
采集土壤样品及时放在通风处风干 ,若采样
过多 ,用4分法保留约 1 kg 。风干过程中用木棒
压碎大土块 ,拣出植物根 、叶片等各种杂物 ,风干
后研磨至通过 2mm(20目)尼龙筛 ,保存于塑料瓶
中 ,混匀作为保存样品。取通过 2 mm 尼龙筛子
657姜　晶等:越橘果园土壤和果实中重金属元素含量的测定分析
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
的土壤 200 g , 用玛瑙研钵研磨至全部通过
0.149 mm(100目)的尼龙筛 ,保存于塑料瓶中 ,混
匀作为分析样品 。
精确称取 0.100 0 g样品置于消解罐中 ,加入
5.0 mL 硝酸 、2.0 mL 过氧化氢 、1mL氢氟酸 ,静置
2 h后 ,放入烘箱中 ,在 140℃高温下放置 18 h ,冷
却后放到电热板上加热赶酸(氢氟酸),之后以超
纯水定容至 50 mL ,转入 PET 瓶中保存 ,待测 ,同
时制备样品空白[ 2] 。混合元素标准溶液制备和标
准溶液的制备同本文“1.2” ,样品中的重金属元素
用 ICP-MS:Agilent7500a(美国安捷伦科技公司)
测定 。
2　结果与分析
2.1　测定结果与分析
2.1.1　果实中重金属含量的测定结果与比较分
析　由表 3可以看出 ,3 个采样地点的越橘果实
中重金属元素 Pb 、Cd和 Hg 的含量都远远低于标
准限量值[ 5] ,但在长春所采的越橘果实中 As元素
含量要略高于其他两地果实中含量 ,特别是长春
所采的品种“北空” ,As含量达到 47.450μg/kg ,接
近于标准限量值 ,应予以足够重视 。
表 3　果实中重金属含量
Table 3.The heavy metal content in berry μg/ kg
品种名称
Cult ivar
采摘地点
Place
重金属元素
Heavy metal element
Pb Cd Hg As
北春 庄河 28.207 1.977 0.761 15.540
北陆 庄河 27.165 0.393 0.000 5.126
北蓝 庄河 26.340 2.849 0.000 6.925
蓝丰 威海 47.160 0.715 1.453 29.080
蓝丰 长春 39.450 0.932 1.622 35.430
美登 长春 15.359 1.361 2.972 17.859
北春 长春 43.140 1.170 0.688 36.505
北空 长春 31.250 0.845 0.191 47.450
北蓝 长春 11.009 1.955 0.000 12.194
圣云 长春 41.703 1.175 1.010 34.988
北陆 长春 26.953 0.762 0.864 32.820
检测限量
Detection limi t
≤200 ≤50 ≤10 ≤50
2.1.2　土壤中重金属含量的测定结果与比较分
析　从表 4中可以看出 ,以国家土壤环境质量二
级标准[ 6]作为评价标准 ,在 3个土壤样品中 , Pb 、
Hg 和 As的含量都远远低于标准限值 ,属于安全
级别。但长春(吉林农业大学小浆果基地)园土
Cd的含量稍大于标准限值 , 是标准值上限的
112.33%,说明长春(吉林农业大学小浆果基地)
园土受到Cd元素的轻度污染 ,庄河和威海园土中
Cd的含量也接近标准限值 ,应当予以足够重视。
表 4　土壤中重金属含量
Table 4.The heavy metal content in soil μg/ kg
采样地点
Place
重金属元素
Heavy metal element
Pb Cd Hg As
长春
Changchun
24.038 0.337 0.058 16.150
庄河
Zhuanghe
20.225 0.274 0.058 9.150
威海
Weihai
26.510 0.234 0.012 8.550
检测限量
Evaluation standard
≤250 ≤0.3 ≤0.3 ≤40
658　　　吉林农业大学学报　2009年 10月
Journal of Jilin Agricultural University 2009 , October
2.2　重金属元素间的相关性分析
2.2.1　土壤中重金属元素之间的相关性　研究
土壤中重金属元素之间含量的相关性 ,可以推测
重金属的来源是否相同。通常若元素间显著相
关 ,说明它们出自同一来源的可能性较大 ,这一来
源有可能出自自然 ,即地球化学来源 ,也有可能是
人为活动造成的复合污染所致 。
3个土壤样品中重金属元素之间有一定的相
关性(表 5)。长春(吉林农业大学小浆果基地)园
土中 ,As与Cd 、Hg 之间有显著相关性 ,其他元素
之间相关性均不显著 。庄河园土中重金属元素之
间均有显著相关性 ,其中 As与 Cd之间呈显著负
相关 ,与Hg 、Pb之间呈极显著相关;Cd与 Hg 之间
呈显著正相关 ,与Pb之间呈极显著负相关;Hg 和
Pb之间呈极显著负相关。威海园土中 ,只有 Cd
与Pb之间呈极显著相关 ,其他元素之间相关性不
显著。对于 3个土壤样品的相关性分析可知 ,具
有极显著正相关性的重金属元素之间可能有相似
的污染途径和来源 ,对于相关系数较小和呈负相
关的元素来说 ,表明具有相同源的可能性小 。同
时不同地区的土壤中重金属元素之间的相关性也
有所不同 ,这说明土壤在接受外来污染时来源的
复杂性。3个地区的土壤中 Hg 和 Pb之间都呈负
相关性 ,这表明土壤中 Hg 和 Pb可能有一定拮抗
作用 。
2.2.2　果实中重金属与土壤中重金属含量的相
关性　所测越橘果园土壤和果实各重金属元素之
间存在着一定的相关性 ,但不同地区果实和土壤
中重金属元素之间的相关性有所不同(表 6)。庄
河越橘果实中Cd元素与土壤中 4种重金属元素
都呈极显著相关 ,威海越橘果实中各重金属元素
与土壤中 Pb都显著相关 ,3个地区的越橘果实中
其他重金属元素都与土壤中不同重金属元素表现
出一定的显著相关性 。造成 3个地区果实和土壤
重金属元素之间相关性差异的原因可能有 2点:
一方面可能各地区不同品种的吸收和富集重金属
的能力不同;另一方面 ,每个城市重金属污染水平
不同 ,重金属污染具有其区域性和复杂性 ,各地区
土壤成分差异也较大 。
表 5　土壤中各重金属元素的相关性
Table 5.Correlation coefficients of heavy metal elements in soil
采样地点
Place
元素
Element
As Cd Hg Pb
长春
Changchun
As 1.000 0
Cd -0.975 2＊＊ 1.000 0
Hg -0.697 9＊ 0.522 9 1.000 0
Pb -0.225 5　 0.431 2 -0.524 1　 1.000 0
庄河
Zhuanghe
As 1.000 0
Cd -0.737 2＊ 1.000 0
Hg -0.999 7＊＊ 　0.750 0＊ 1.000 0
Pb 　0.995 7＊＊ -0.782 7＊＊ -0.998 3＊＊ 1.000 0
威海
Weihai
As 1.000 0
Cd 0.328 4 1
Hg 0.666 8 -0.157 1 1.000 0
Pb -0.571 2 　-0.962 9＊＊ -0.054 1 1.000 0
表 6　越橘果实与土壤中重金属含量间相关性
Table 6.Correlation coefficients of heavy metals between soil and blueberry
采样地点
Place
果实中重金属
Heavy metal
in blueberry
土壤中重金属
Heavy metal in soil
As Cd Hg Pb
长春
Changchun
As -0.487 1 0.643 7 -0.207 3 0.838 9＊＊
Cd 0.326 2 -0.526 4 0.448 5 -0.973 8＊＊
Hg -0.809 1＊＊ 0.916 8＊＊ 0.151 0.734 4＊
Pb -0.637 3 0.729 0＊ 0.096 2 0.608 5
659姜　晶等:越橘果园土壤和果实中重金属元素含量的测定分析
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
续表 6
采样地点
Place
果实中重金属
Heavy metal
in blueberry
土壤中重金属
Heavy metal in soil
As Cd Hg Pb
庄河
Zhuanghe
As -0.240 4 -0.393 5　 　0.224 3 -0.180 3　　
Cd 0.796 0＊＊ -0.995 1＊＊ -0.995 1＊＊ 0.836 2＊＊
Hg -0.369 5 -0.275 2 -0.275 2 -0.311 4
Pb -0.681 4 0.091 9 0.091 9 -0.637 0
威海
Weihai
As 　-0.774 5＊＊ -0.851 8＊＊ -0.264 6 0.961 8＊＊
Cd 0.547 5 0.958 4＊＊ 0.127 7 -0.989 4＊＊
Hg 0.158 5 -0.880 6＊＊ 0.498 8 0.719 9＊
Pb -0.989 2＊＊ -0.463 3 -0.601 3 0.685 3＊
3　讨　论
目前国内还未见对越橘果实主要有害元素污
染进行检测的报道。本研究从不同地区采摘多个
品种越橘果实进行测试分析 ,以期了解果实中镉 、
汞 、铅 、砷 4种元素的污染水平 ,为越橘质量安全
评价和控制提供科学依据。从检测结果来看 ,所
有越橘品种果实中重金属元素都低于标准限量
值 ,基本符合绿色果品生产要求。
目前越橘生产的核心问题是果品质量的安全
性和果品生产的可持续性 ,这也是消费者关心的
焦点 。绿色无公害栽培是果品生产技术发展的趋
势 ,国内外对果园土壤的可持续发展研究很多 ,美
国已将重金属元素监测纳入果园的营养管理[ 7] 。
在我国目前对越橘果园土壤重金属污染状况的研
究几乎是空白。本研究对 3个越橘产区的土壤进
行了检测 ,结果表明 ,长春园土受到 Cd 元素的轻
度污染 。同时 ,本研究还对果实和土壤中重金属
相关性进行了分析 ,结果表明 ,果园土壤和果实各
重金属元素之间存在着一定的相关性 ,但不同地
区果实和土壤中重金属元素之间的相关性有所不
同。土壤中重金属来源是多途径的 ,造成污染的
原因也是多方面的。本研究对越橘果园土壤中重
金属污染状况进行了初步的检测 ,对于土壤被污
染原因还有待进一步调查考证 。
参考文献:
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660　　　吉林农业大学学报　2009年 10月
Journal of Jilin Agricultural University 2009 , October