全 文 ：　　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－２１６２．２０１５．０１．０１６
　　
收稿日期：２０１４－０６－０３
基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目（２０１４Ｇ１３）
作者简介：孙　杰（１９８９－），男，安徽淮北人，中国海洋大学硕士研究生；＊陈发荣（通信作者），国家海洋局第一海洋
研究所助理研究员，Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｒｃｈｅｎ＠ｆｉｏ．ｏｒｇ．ｃｎ．
主成分分析法研究多棘海盘车中的微量元素
孙　杰１，２，陈发荣１，２＊，韩力挥２，李景喜１，２，陈军辉１，郑　立１，王小如１
（１．国家海洋局 第一海洋研究所，山东 青岛　２６６０６１；
２．中国海洋大学 海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东 青岛　２６６１００）
摘　要：建立测定１２种（Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｐｂ）微量元素含量的方法，确定其特征性元
素及地域分布特征．采用微波消解－电感耦合等离子体质谱法测定６个不同产地的多棘海盘车样品中微量元
素的含量，并且运用主成分分析法研究多棘海盘车中的特征性元素，同时对不同地点的多棘海盘车样品进行
综合评价．通过与我国食品中的Ｐｂ、Ｃｒ和Ｃｄ元素标准限量值的比较，表明６个产地的多棘海盘车的Ｃｒ元素
含量均超过标准限量值，主成分分析结果表明Ｐｂ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｃｓ为多棘海盘车的特征性元素，通过与已报道文
献中所测定海星中特征性元素含量的对比，发现所测定Ｐｂ、Ｍｎ元素含量均部分超出已报道值，通过分析主
成分得分和综合得分，表明微量元素对山东青岛即墨的多棘海盘车质量影响最大，对黄岛的样品质量影响最
小，文中所建立的方法及分析为海星的质量评价与控制提供了部分参考依据．
关键词：多棘海盘车；微量元素；电感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰ－ＭＳ）；主成分分析
中图分类号：Ｏ６５７．３１　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１０００－２１６２（２０１５）０１－０１０４－０５
Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ
ＳＵＮ　Ｊｉｅ１，２，ＣＨＥＮ　Ｆａ－ｒｏｎｇ１，２＊，ＨＡＮ　Ｌｉ－ｈｕｉ　２，ＬＩ　Ｊｉｎｇ－ｘｉ　１，２，
ＣＨＥＮ　Ｊｕｎ－ｈｕｉ　１，ＺＨＥＮＧ　Ｌｉ　１，ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｒｕ１
（１．Ｆｉｒｓｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｔａｔｅ　Ｏｃｅａｎｉｃ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０６１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ
Ｍａｒｉｎｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈ　ａ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　１２ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ
ｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｃｄ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｐｂ）ｉｎ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ，ｔｏ
ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｏｓｅ　ｓａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒｓ
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ　ｏｆ　６ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｏｒｉｇｉｎｓ　ｂｙ
ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ－ＩＣＰ－ＭＳ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｙ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ａｓｔｅｒｉａｓ
ａｍｕｒｅｎｓｉｓ　ｂｙ　ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｙ　ｄｉｄ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｂ，Ｃｒ　ａｎｄ　Ｃｄ　ｉｎ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｆｏｏｄ　ｓａｆｅｔｙ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ
ｗｉｔｈ　ｔｈｅｓｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｃｒ
ｅｌｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ　ｏｆ　６ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｏｒｉｇｉｎｓ　ｗｅｒｅ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｓｔａｎｄａｒｄ
ｌｉｍｉｔ　ｖａｌｕｅ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ　ｆｏｏｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　Ｐｂ，Ｍｎ，Ｂａ，Ｃｓ　ｉｎ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ．Ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｐｂ　ａｎｄ　Ｍｎ　ｗｅｒｅ　ｐａｒｔｌｙ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　ｔｈｏｓｅ　ｒｅｐｏｒｔｅｄ　ｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ
ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｈａｄ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔｅｓｔ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ
２０１５年１月
第３９卷 第１期
安徽大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）
Ｊａｎｕａｒｙ　２０１５
Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１　　　　　　　　　　　
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ　ｉｎ　Ｊｉｍｏ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｔｈａｔ　ｉｎ　Ｈｕａｎｇｄａｏ．Ｉｔ
ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｂｏｕｔ　ｗｉｔｈ　ａ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｂａｓｉｓ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ；ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ；ＩＣＰ－ＭＳ；ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ
多棘海盘车（Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ）在我国黄海区域是一种较为常见的海星，属于海洋无脊椎动物棘
皮动物门海星纲的海盘车科，可以作为海洋药物和海洋新型食用原料使用，其功效为平肝和胃、止痛和
镇惊［１－３］．多棘海盘车的作用与它的生长地域密切相关，而微量元素的种类与含量又反映海产品的生长
环境特征．随着现代药理学和生命科学的迅速发展，海星的功效与微量元素的关系越来越引起人们的关
注［４－５］．并且同种海星遗传特性相似，其含有的微量元素在种类和含量上就具备了一定的规律性，把握这
些规律有利于海星的质量控制［６］．作者运用电感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰ－ＭＳ）对多棘海盘车中微量元
素进行分析，并结合ＳＰＳＳ１１．５的主成分分析法对６个不同产地的多棘海盘车样品进行分析，为多棘海
盘车的进一步研究提供研究基础．
１　实验部分
１．１　研究对象
多棘海盘车，从青岛各产地采购，实验所用多棘海盘车样品的辐径均为２０～３０ｃｍ，具体信息见表
１．将所有多棘海盘车样品，分别去除内脏、棘皮，然后用二次蒸馏水进行清洗，在－８０℃的超低温冰箱
中冷冻１２ｈ，紧接着放置在冷冻干燥机中冷冻干燥２４ｈ，粉碎，过８０目筛，分别装入５０ｍＬ的聚乙烯瓶
中，放入干燥器中保存，待用．
表１　实验所用多棘海盘车样品
Ｔａｂ．１　Ｔｈｅ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　ａｍｕｒｅｎｓｉｓ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｉｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
样品编号 Ｈ１ Ｈ２ Ｈ３ Ｈ４ Ｈ５ Ｈ６
产地 山东青岛崂山区 山东青岛沙子口 山东青岛胶南 山东青岛市南区 山东青岛即墨 山东青岛黄岛
采样时间 ２０１３－０４－１５　 ２０１３－０４－１５　 ２０１３－０４－０２　 ２０１３－０４－０８　 ２０１３－０４－１０　 ２０１３－０４－２０
样品数量 １０　 １０　 １０　 １０　 １０　 １０
１．２　仪器与试剂
仪器：７５００ａ型电感耦合等离子体质谱仪，美国安捷伦公司；真空冷冻干燥机，美国ＬＡＢＣＯＮＣＯ公
司；ＭＡＲＳ微波消解仪，美国ＣＥＭ公司；Ｍｉｌｉ－Ｑ超纯水处理系统（１８．２ＭΩ），美国 Ｍｉｌｉｐｏｒｅ公司．
试剂：双氧水、浓硝酸（德国，Ｍｅｒｃｋ），１０ｍｇ·Ｌ－１的７Ｌｉ、８９　Ｙ、２０５　Ｔｌ、１４０　Ｃｅ的调谐溶液和６Ｌｉ、４５　Ｓｃ、
７２　Ｇｅ、８９　Ｙ、１１５Ｉｎ、１５９　Ｔｂ、２０９Ｂｉ的内标溶液（美国，安捷伦公司）均为优级纯，二次蒸馏水，直接使用或者用
５％～１０％的硝酸溶液对原标准液进行稀释后使用．
图１　微波消解仪运行条件
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ
１．３　实验方法
１．３．１　仪器工作条件
ＩＣＰ－ＭＳ的工作条件：分析模式为定量分析；射频功率为
１　３６０Ｗ；采样锥为铂锥；采样深度为６．０ｍｍ；等离子体气流
速为１５．０Ｌ·ｍｉｎ－１；载气流速为１．２４Ｌ·ｍｉｎ－１；辅助气流
速为１．０Ｌ·ｍｉｎ－１；雾化室温度为２．０℃；积分时间为０．３ｓ；
采集次数为３次；分析测试前用１０ｇ·Ｌ－１的７Ｌｉ、８９　Ｙ、２０５　Ｔｌ、
１４０Ｃｅ的调谐液对ＩＣＰ－ＭＳ进行调谐，使仪器的灵敏度、双电
荷、氧化物干扰、分辨率达到分析测定要求．
微波消解仪的工作条件如图１所示，其中消解过程中的
５０１第１期 孙　杰，等：主成分分析法研究多棘海盘车中的微量元素
压力由消解罐盖的松紧度控制，一般保持在拧到罐口处最后一环即可．
１．３．２　样品的处理与微量元素的测定
准确称量多棘海盘车样品０．３ｇ，每个样品做３份平行实验，分别转移到聚四氟乙烯的消解罐中，同
时加入６ｍＬ浓硝酸溶液，拧紧消解罐并放置一夜，拧开罐口放气，接着加入２ｍＬ双氧水溶液，拧紧罐
口放置１ｈ之后，拧松消解罐盖放气，然后拧紧放入微波消解仪中按照图１所示条件运行．冷却之后，拧
松罐口放气，将消解液转移到３０ｍＬ的聚乙烯瓶中，用二次蒸馏水定重至３０ｇ，过孔径为０．４５ｍ的尼
龙滤器膜，用ＩＣＰ－ＭＳ测定，同时每批样品做３份空白实验和３份黄鱼标准样品实验．
２　结果与分析
２．１　准确度和精确度实验
考虑到实际样品基体的复杂性和多样性，为了验证实验方法的准确性，首先对国家标准黄鱼物质
（ＧＢＷ０８５７３）进行测定．结果显示标准物质的回收率为８６．００％～１２０．００％，通过对多棘海盘车３份平
行样品的测定，结果表明ＲＳＤ＜５．００％，以上结果说明该次实验方法准确可靠、重现性好，可以满足多
棘海盘车样品中微量元素的测定．
２．２　样品中微量元素含量的测定
表２　多棘海盘车样品中元素含量的测定结果（ｎ＝１０）
Ｔａｂ．２　Ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　Ａｍｕｒｅｎｓｉｓ（ｎ＝１０） ｇ·ｇ－１
元
素
Ｈ１
测定范围 平均值
Ｈ２
测定范围 平均值
Ｈ３
测定范围 平均值
Ｈ４
测定范围 平均值
Ｈ５
测定范围 平均值
Ｈ６
测定范围 平均值
Ｃｒ
２．９８～
５．７９
４．８３
５．８５～
１２．６３
６．０９
３．３１～
７．７７
４．０９
１８．６４～
３４．７９
２７．６３
９．０３～
２１．２３
１７．０１
４．４８～
６．１０
５．７２
Ｍｎ
８．０１～
１６．７９
１４．９５
６．０１～
１１．３７
７．９３
１１．９６～
１８．８９
１７．０９
１５．５６～
２１．２３
１８．２１
１８．８０～
５８．８０
４８．７５
８．８３～
１７．２３
１５．２３
Ｃｏ
０．６１～
０．７８
０．６５
０．８２～
１．５７
１．１１
０．９６～
１．６０
１．５１
０．９６～
１．２３
１．０６
０．６３～
１．３８
１．２１
０．６５～
１．０２
０．８４
Ｎｉ
８．３６～
１２．３６
１０．３４
７．９６～
１５．５０
１４．４４
７．９２～
１１．３４
９．４
８．０９～
１０．２１
９．５９
７．８６～
８．２３
７．９９
６．３６～
７．１２
６．６７
Ｃｕ
５．９９～
１０．１２
９．２６
９．８６～
１４．３６
１３．９９
９．１８～
１０．９６
１０．１８
１１．２３～
１３．２３
１２．３２
１３．２０～
１４．５６
１３．９６
１５．８５～
１７．６５
１６．８
Ｚｎ
２８．９６～
３１．５６
３０．４３
９０．８５～
９８．８９
９６．３１
７０．７５～
７８．５６
７７．７
１８８．９０～
２００．００
２００．００
０．０１８１～
０．０１８６
１８４．００
２４．３６～
２６．３
２５．３
Ａｓ
５．５６～
５．８６
５．７２
５．７９～
５．９８
５．９２
４．０３～
４．４６
４．３２
５．２３～
６．１５
５．９２
４．２３～
４．８９
４．６６
５．２３～
５．９６
５．７９
Ｓｅ
１．６５～
１．７８
１．７３
２．３１～
２．６３
２．５０
３．０１～
３．５９
３．２４
３．１２～
３．３６
３．３
３．２３～
３．５２
３．４４
１．２３～
１．５４
１．４６
Ｃｄ
０．４５～
０．５６
０．４９
０．２１～
０．２９
０．２５
０．４１～
０．６０
０．４９
０．３０～
０．４１
０．３３
０．３２～
０．６１
０．５５
０．６５～
３．５６
３．２４
Ｃｓ
０．０２～
０．０５
０．０３
０．０１～
０．０３
０．０２
０．０２～
０．０４
０．０３
０．０３～
０．０５
０．０４
０．０３～
０．１０
０．０９
０．０３～
０．０６
０．０４
Ｂａ
１９９．６０～
２３５．６０
２３０．００
２１３．９０～
２６６．７０
２４４．００
１８３．６０～
２３２．５０
１９９．００
１９８．００～
２１４．００
２０３．００　６１４．００　６４７．００
６５．３６～
７６．３６
７５．６１
Ｐｂ
０．６５～
０．８２
０．７８
０．８５～
０．９６
０．９２
２．３１～
２．９６
２．５６
２．１３～
２．８９
２．４１
１．２３～
１．８９
１．４９
１．１２～
１．８９
１．５７
６０１ 安徽大学学报（自然科学版）　　　　　　　　　 第３９卷
　　由表２可知，所测定的１２种元素含量差异较大，即墨地区的多棘海盘车样品中 Ｍｎ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｃｓ、Ｓｅ
元素的含量均高于其他５个产地的含量，市南区的多棘海盘车样品中Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ元素的含量都高于
其他产地的含量．对样品中Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ等有毒元素的含量与《ＧＢ　２７６２－２０１２食品安全国家标准食品中
污染物限量》中相应元素的限量值进行比较，其中Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ限量值分别为１．００、２．００、２．００ ｇ·ｇ－１．
结果表明，６个产地的多棘海盘车样品中Ｃｒ元素均超出相应标准限量值，部分样品中Ｐｂ元素含量超出
限量值，而样品中Ｃｄ元素含量均低于限量值．
２．３　主成分分析法分析样品中的微量元素
２．３．１　多棘海盘车中微量元素的主成分分析
主成分分析法是利用降维的思想，将原来多个变量重新拟合成较少几个线性无关的变量，将上述分
析数据使用ＳＰＳＳ１１．５软件对其进行主成分分析，结果见表３、４．
表３　主成分分析特征根和方差贡献率
Ｔａｂ．３　Ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅ　ａｎｄ　ｖａｒｉａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｒａｔｅ
主成分数 特征根 贡献率／％ 累计贡献率／％
１　 １１．６０　 ３４．５３　 ３４．５３
２　 ５．４３　 ２５．０３　 ５９．５６
３　 ４．１７５　 ２１．７９　 ８１．３５
４　 ２．２９３　 １６．３９　 ９７．７４
表４　经旋转的主成分矩阵
Ｔａｂ．４　Ｒｏｔａｔｅｄ　ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｍａｔｒｉｘ
元素 １　 ２　 ３　 ４
Ｐｂ　 ０．９３７　 ０．１２１　 ０．３０３ －０．０８
Ｂａ　 ０．９３７　 ０．０６７　 ０．２２６　 ０．２５８
Ｍｎ　 ０．９３１　 ０．１５９　 ０．２７２ －０．１７７
Ｃｓ　 ０．９２３　 ０．２０７　 ０．１６４ －０．２７８
Ｃｕ －０．２１８　 ０．９６９ －０．０７８ －０．００３
Ｃｒ　 ０．２７８　 ０．９６ －０．００３　 ０．０１４
Ｚｎ　 ０．４４４　 ０．７９９　 ０．２９　 ０．２５３
Ｃｏ　 ０．０２１　 ０．０９　 ０．９５９　 ０．１４７
Ａｓ －０．３７１　 ０．２６４ －０．８６　 ０．１１３
Ｓｅ　 ０．３１８　 ０．５２４　 ０．７２６　 ０．３１３
Ｎｉ －０．２９８ －０．１０ －０．１０８　 ０．９２
Ｃｄ －０．１４１ －０．２３４ －０．２９ －０．８１６
　　由表３可知，前４个主成分的方差贡献率达到９７．７４％，且特征值均大于１．表４为经方差极大法对
主成分系数向量旋转后的结果．结合表３所列的第１个主成分方差贡献率达到３４．５３％，第１主成分与
Ｐｂ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｃｓ元素呈正相关关系，而且相关系数均超过８５％，可以确定Ｐｂ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｃｓ为多棘海盘车
的特征性元素．
通过与已报道文献［７－８］中所测定海星中特征性元素含量的对比，结果发现该研究所测定的６个产地
的Ｐｂ元素含量除青岛崂山区的多棘海盘车以外均超出已报道值，此外，所测定的 Ｍｎ元素含量也都超
出已报道值．
２．３．２　计算主成分得分及综合得分
根据主成分计算公式可以得到前３个主成分与１２项指标的线性组合，其中Ｚｘ表示运用ＳＰＳＳ１１．５
转化所测定元素的标准化数据，Ｆ１～Ｆ４表示主成分得分，Ｆ表示总得分．
Ｆ１＝０．００４×ＺＣｒ＋０．１２２×ＺＭｎ－０．１０５０×ＺＣｏ＋０．０１７×ＺＮｉ－０．０８×ＺＣｕ＋０．２３×ＺＺｎ＋０．０２６×
ＺＡｓ－０．０３４×ＺＳｅ－０．０３１×ＺＣｄ＋０．１２４×ＺＣｓ＋０．１５８×ＺＢａ＋０．１２７×ＺＰｂ，
７０１第１期 孙　杰，等：主成分分析法研究多棘海盘车中的微量元素
Ｆ２＝０．１７×ＺＣｒ－０．００９×ＺＭｎ＋０．００６×ＺＣｏ－０．０４９×ＺＮｉ＋０．１９８×ＺＣｕ＋０．１１８×ＺＺｎ＋０．０６７×
ＺＡｓ＋０．０６７×ＺＳｅ＋０．００６×ＺＣｄ－０．００６×ＺＣｓ－０．０４８×ＺＢａ－０．０２１×ＺＰｂ，
Ｆ３＝（－０．０３８）×ＺＣｒ－０．０２×ＺＭｎ＋０．２５５×ＺＣｏ－０．０６４×ＺＮｉ＋０．００１×ＺＣｕ＋０．００７×ＺＺｎ－
０．２０７×ＺＡｓ＋０．１４１×ＺＳｅ＋０．００１×ＺＣｄ－０．０４２×ＺＣｓ－０．０６６×ＺＢａ－０．０１９×ＺＰｂ，
Ｆ４＝（－０．０２６）×ＺＣｒ－０．０２４×ＺＭｎ－０．０３３×ＺＣｏ＋０．２６１×ＺＮｉ－０．０５６×ＺＣｕ＋０．０３８×ＺＺｎ＋
０．０６２×ＺＡｓ＋０．０２９×ＺＳｅ－０．２２４×ＺＣｄ－０．０４８×ＺＣｓ＋０．１１×ＺＢａ＋０．００３×ＺＰｂ．
根据因子得分系数矩阵和主成分方差贡献率矩阵（表３）计算综合得分，Ｆ＝３４．５３％×Ｆ１＋２５．０４％×
Ｆ２＋２１．７９％×Ｆ３＋１６．３９％×Ｆ４，同时进行综合排名，具体见表５．
表５　不同产地的多棘海盘车综合排名
Ｔａｂ．５　Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｒａｎｋｉｎｇ　ｏｆ　Ａｓｔｅｒｉａｓ　Ａｍｕｒｅｎｓｉｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｏｒｉｇｉｎ
Ｈ１ Ｈ２ Ｈ３ Ｈ４ Ｈ５ Ｈ６
Ｆ１　 ０．０１６　２ －０．２１８　８ －０．３５６　３ －０．２２９　７　 ０．９９１　６ －０．２０２　９
Ｆ２ －０．３５６　１ －０．１９９　５ －０．２７１　１　 ０．９８３　 ０．０５０　４４ －０．２０６　７
Ｆ３ －０．５４３　１ －０．１５７　８　 ０．８８１　５ －０．０６５　５　 ０．２１１　４ －０．３２６　４
Ｆ４　 ０．１９８　６　 ０．７０５ －０．０５５　３　 ０．０２４　６ －０．０３２　７ －０．８４０　２
Ｆ －０．１６９　４ －０．０４４　４ －０．００７　９　 ０．１５６　６　 ０．３９５　７ －０．３３０　７
综合排名 ５　 ４　 ３　 ２　 １　 ６
　　由表５可知，微量元素对６个地点的多棘海盘车质量影响大小的综合排名为：即墨＞市南区＞
胶南＞沙子口＞崂山区＞黄岛，可见山东青岛即墨的多棘海盘车排名第一，说明微量元素在该样品中总
体含量较高，对样品质量影响较大，而黄岛的样品排名最后，说明微量元素对该区域样品质量影响程度
相对较小．
３　结束语
作者采用微波消解－ＩＣＰ－ＭＳ测定了不同产地多棘海盘车中的Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｃｄ、
Ｃｓ、Ｂａ和Ｐｂ元素的含量，并运用ＳＰＳＳ１１．５的主成分分析法对其进行研究．结果表明，６个产地的多棘
海盘车样品中Ｃｒ元素均超出相应标准限量值，Ｃｄ元素含量均低于限量值．而主成分分析表明，Ｐｂ、
Ｍｎ、Ｂａ和Ｃｓ为多棘海盘车的特征性元素，同时对主成分得分和综合得分进行计算的结果发现微量元
素对山东青岛即墨的多棘海盘车质量的影响程度高于青岛其他５个地方，文中样品的数据及其结果分
析为海星的质量评价与控制提供了部分参考依据．
参考文献：
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（责任编辑　于　敏）
８０１ 安徽大学学报（自然科学版）　　　　　　　　　 第３９卷