贛東北設(shè)施蔬菜重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估.pdf

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024年第2期 贛東北設(shè)施蔬菜重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估 聶根新 1 周瑤敏 1 涂田華 1 胡麗芳 1 陳徐俊 1 吳 玲 2 熊曉暉 3 1 江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)研究所 南昌 330200 2 江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 南昌 330200 3 江西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 南昌 330046 摘 要 對(duì)贛東北設(shè)施蔬菜產(chǎn)地環(huán)境土壤和蔬菜中砷 As 鎘 Cd 鉻 Cr 汞 Hg 鉛 Pb 5 種重金屬污染 累積特征及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了采樣調(diào)查分析 采集 30份種植土壤和 82份蔬菜樣品 采用內(nèi)羅梅污染指數(shù)法 和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法對(duì)土壤污染程度和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià) 利用生物富集系數(shù)和總目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商對(duì)蔬菜重金屬富集能力 和健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估 結(jié)果顯示 贛東北地區(qū)塑料大棚種植土壤 Cd 累積較為嚴(yán)重 土壤總體存在較強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) Cd 和 Hg 是主要風(fēng)險(xiǎn)因素 應(yīng)加強(qiáng)當(dāng)?shù)赝寥乐?Cd 和 Hg的監(jiān)測(cè)和控制 本研究中葉菜類蔬菜對(duì) As Cd 的富集能力要強(qiáng)于其他蔬菜 茄果類蔬菜對(duì) Hg Pb 的富集能力強(qiáng)于其他蔬菜 瓜類蔬菜對(duì) Cr 的富集能力強(qiáng)于其他蔬菜 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明 贛東 北地區(qū)塑料大棚生產(chǎn)的葉菜類 瓜類 茄果類和豆類這 4 類蔬菜的總目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商均小于 1 其中葉菜類蔬菜的總目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商 最高 但均不存在明顯的健康風(fēng)險(xiǎn) 關(guān)鍵詞 贛東北 重金屬累積 設(shè)施蔬菜 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 塑料大棚 基金項(xiàng)目 江西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系 JXARS 06 作者簡(jiǎn)介 聶根新 1978 副研究員 從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與控制技術(shù)研究 E mail niegenxin78 吳玲 1982 副研究員 從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究 E mail haowuling1982 通訊作者 熊曉暉 1973 高級(jí)農(nóng)藝師 從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究 E mail 583132636 通訊作者 我國(guó)是蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó) 隨著生活水平的 不斷提高 蔬菜質(zhì)量安全問(wèn)題直接關(guān)系老百姓的 菜籃子 消費(fèi)安全 大棚蔬菜作為高效 集約化 生產(chǎn)模式 在均衡農(nóng)產(chǎn)品供給 保障 菜籃子 方 面具有十分重要的作用 1 近年來(lái) 我國(guó)大棚蔬菜 快速發(fā)展的同時(shí) 也產(chǎn)生了較多的環(huán)境污染問(wèn)題 有研究顯示 我國(guó)菜地受到不同程度的重金屬污 染 設(shè)施蔬菜菜地土壤存在重金屬累積趨勢(shì) 2 在 黃淮海和環(huán)渤海地區(qū)及陜西省延安市 漢中市和安 徽省阜陽(yáng)市等地 均有報(bào)道設(shè)施蔬菜菜地土壤重金 屬超標(biāo)較嚴(yán)重的情況 3 9 且長(zhǎng)期大棚種植下的土 壤鎘 Cd 等重金屬累積更為嚴(yán)重 10 14 同時(shí) 多 地報(bào)道蔬菜中重金屬也存在超標(biāo)問(wèn)題 15 16 隨著人 們健康意識(shí)的提高 塑料大棚蔬菜的重金屬污染問(wèn) 題越來(lái)越受到人們的關(guān)注 因此 為保障居民的飲 食安全和健康 有必要研究大棚生產(chǎn)模式下土壤和 蔬菜中重金屬的積累和潛在風(fēng)險(xiǎn) 南方設(shè)施蔬菜主要以塑料大棚為主 盡管塑料 大棚可以增加蔬菜供應(yīng) 但是易產(chǎn)生環(huán)境污染的風(fēng) 險(xiǎn) 塑料是由各種類型的聚合物組成的 17 難以降 解 塑料可以通過(guò)物理和生物過(guò)程形成微顆粒 18 從而成為有機(jī)污染物和重金屬的載體 19 易對(duì)土壤 生物特性和生態(tài)產(chǎn)生危害 同時(shí) 過(guò)度耕作 過(guò)量 施用化肥和農(nóng)藥 也導(dǎo)致了土壤中重金屬不斷累積 和污染 設(shè)施蔬菜土壤重金屬累積愈發(fā)嚴(yán)重 贛東北地區(qū)處于我國(guó)江西省東北部 是典型的 紅壤地區(qū) 當(dāng)?shù)赝寥谰哂袕?qiáng)酸 強(qiáng)重金屬生物富集 等特性 理論上贛東北地區(qū)這種土壤條件下種植的 蔬菜存在一定安全風(fēng)險(xiǎn) 但是目前 贛東北塑料大 棚土壤和蔬菜中重金屬的相關(guān)研究報(bào)道較少 因 此 為了給贛東北大棚蔬菜的發(fā)展提供技術(shù)支撐 保障蔬菜消費(fèi)安全 應(yīng)對(duì)贛東北地區(qū)塑料大棚土壤 和蔬菜的重金屬污染狀況 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人體健 康概率風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究 本研究擬采用內(nèi)羅梅污染指 數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)土壤污染程度 研究種 植土壤中重金屬的安全狀況 利用生物富集系數(shù) 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 36 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024年第2期 BCF 研究蔬菜對(duì)重金屬的富集能力 探討當(dāng)?shù)?不同種類蔬菜中重金屬積累的差異 評(píng)估塑料大棚 蔬菜對(duì)成人的健康風(fēng)險(xiǎn) 探明塑料大棚蔬菜的食用 安全性 這一研究旨在為贛東北地區(qū)塑料大棚蔬菜 生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督管理 降低人體健康風(fēng)險(xiǎn)提供指導(dǎo) 一 材料與方法 一 樣品采集 在贛東北地區(qū)上饒 景德鎮(zhèn) 和鷹潭 3 市選擇 30 個(gè)大棚蔬菜基地開(kāi)展蔬菜與土 壤對(duì)應(yīng)同步采集樣品 蔬菜 土壤均按照多點(diǎn)混合 采樣法采集樣品 土壤采集深度為 0 20 cm 共 采集土壤樣品30份 蔬菜樣品82份 采樣點(diǎn)位分 布為鷹潭市4個(gè) 景德鎮(zhèn)市7個(gè) 上饒市19個(gè) 二 樣品分析 土壤樣品在室溫下干燥 細(xì) 磨 并過(guò) 10 目篩 一部分土壤過(guò) 100 目篩 用來(lái) 測(cè)定重金屬的含量 用蒸餾水清洗蔬菜樣品 然后 在室溫下干燥蔬菜樣品 樣品 0 1 g 用微波消解 儀 mars6 美國(guó) CEM 公司 消解 土壤樣品用 HNO 3 H 2 O 2 HF 優(yōu)級(jí)純 消解 蔬菜樣品用 HNO 3 H 2 O 2 優(yōu)級(jí)純 消解 20 21 微波消解儀升溫 程序 120 保溫 3 min 150 保溫 3 min 190 保溫 30 min 105 加熱至剩余 1 mL 重 金屬用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 ICP MS Nex ION2000 美國(guó)PerkinElmer公司 測(cè)定 ICP MS 工作參數(shù) 載氣為氬氣 反應(yīng)氣為甲烷 純度 99 999 流速0 1 1 0mL min 步長(zhǎng)0 1mL min 抑制參數(shù) RPq 0 45 0 80 射頻功率 400 1 600 W 透鏡電壓6 25 V 模擬電壓 3 000 V 脈 沖電壓 2 500 V 四極桿動(dòng)態(tài)反應(yīng)池 DRC 工作 參數(shù) Mode CPV 21 V Mode QRO 6 5 V Mode CRO 1 V 使用 pH 計(jì) s470k 瑞士 METTLER TOLEDO 公司 以 1 2 5 的土水比例測(cè)定土壤 pH 用空白試劑 土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW07405 GSS 5 菠菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW10015 GSB 6 進(jìn)行質(zhì)量控制 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物 理地球化學(xué)勘查研究所生產(chǎn) 每個(gè)樣本進(jìn)行3組平 行實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定 以平均值為最終測(cè)定值 三 數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)方法 1 內(nèi)羅梅污染指數(shù) 依據(jù)我國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) HJ 333 2006 溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 22 的 評(píng)價(jià)方法進(jìn)行 內(nèi)羅梅污染指數(shù)采用公式 1 2 計(jì)算 P i C s C m 1 式 1 2 中 P i 為單項(xiàng)污染指數(shù) C s 為土壤 重金屬實(shí)測(cè)值 C m 為 HJ 333 2006 標(biāo)準(zhǔn)值 P 為 內(nèi)羅梅綜合污染指數(shù) P i 為單項(xiàng)污染指數(shù)平均值 P max 為最大單項(xiàng)污染指數(shù)值 單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合 污染指數(shù)按照以下方式進(jìn)行分級(jí) Pnull0 7 為安 全 0 7 Pnull1 0 為清潔 1 0 Pnull2 0 為輕微污染 2 03 0 為重度污染 23 2 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)能夠 體現(xiàn)土壤環(huán)境中重金屬種類含量 敏感程度 毒性 水平等情況 其按照公式 3 4 計(jì)算 E i T i C s C n 3 RI E As E Cd E Cr E Hg E Pb 4 式 3 4 中 T i 為重金屬標(biāo)準(zhǔn)化毒性系 數(shù) 砷 As Cd 鉻 Cr 汞 Hg 鉛 Pb 的毒性系數(shù)分別為 10 30 2 40 5 C s 是土壤 重金屬實(shí)測(cè)值 C n 為背景值 E i 為單項(xiàng)重金屬潛 在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) RI 是多種重金屬綜合潛在生態(tài) 風(fēng)險(xiǎn) 參照 Hakanson 關(guān)于潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)劃分 標(biāo)準(zhǔn) E i null40 為輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 40 E i null80 為 中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 80 E i null160 為較強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 160320 為極強(qiáng)生 態(tài)風(fēng)險(xiǎn) RInull150 為輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 150 RInull 300 為中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 300600 為極強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 24 25 3 生物富集系數(shù) 采用BCF 26 27 評(píng)價(jià)蔬菜對(duì)其 土壤中重金屬富集吸收能力 BCF 值越大 蔬菜 對(duì)土壤中重金屬富集吸收能力越強(qiáng) 反之則越弱 BCF值按公式 5 計(jì)算 BCF R V R S 5 式中 R V 表示蔬菜中重金屬含量 R S 表示土 壤中重金屬含量 4 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商 THQ 和總目 標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商 TTHQ 是根據(jù)不同人群及對(duì)應(yīng)的參數(shù) 建立的關(guān)于人體攝入蔬菜健康風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)方法 THQ值若小于1 則說(shuō)明對(duì)暴露人群沒(méi)有明顯的健 康風(fēng)險(xiǎn) 反之 存在健康風(fēng)險(xiǎn) THQ 按照公式 6 7 計(jì)算 TTHQ按照公式 8 計(jì)算 CDI EF ED FIR C BW TA 6 THQ CDI RfD 或 TDI 7 P P i 2 P max 2 2null 2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 37 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024年第2期 TTHQ THQ As THQ Cd THQ Cr THQ Hg THQ Pb 8 式 6 8 中 EF為暴露頻率 d a 取值 365 ED 為暴露區(qū)間 成人為 70 a FIR 為蔬菜 平均攝入量 成人為 0 345 kg C 為蔬菜中重金屬 的平均含量 RfD為重金屬的參考劑量 As Cd Cr Hg 分別取值0 05 0 001 1 5 0 000 7 mg kg d 因 Pb 無(wú) RfD 值 采用 Pb 的 TDI 值替代 RfD值計(jì)算其THQ 取值為 0 003 6 mg kg d 28 BW 為平均體重 成人的體重為 60 3 kg TA 為 暴露平均時(shí)間 365 暴露年限 29 THQ 和 TTHQ 1 0 表明沒(méi)有明顯健康風(fēng)險(xiǎn) THQ 和 TTHQ 1 0 表明存在健康風(fēng)險(xiǎn) 20 30 四 統(tǒng)計(jì)分析 使用 SPSS 17 0 對(duì)原始數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理 對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行最小值 最大值 平均 值 標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)分析 二 結(jié)果與討論 一 土壤樣品分析結(jié)果 1 土壤中重金屬含量測(cè)定結(jié)果 經(jīng)測(cè)定 所采 集土壤樣品中As Cd Cr Hg Pb含量平均值分 別為 6 56 0 221 15 0 4 80 10 2 24 7 mg kg pH 平均值為 5 39 見(jiàn)表 1 土壤樣品 As 含量范 圍為2 90 14 6 mg kg Cd含量范圍為4 51 10 2 0 537 mg kg Cr含量范圍為7 93 21 7 mg kg Hg 含量范圍為 1 35 10 3 0 191 mg kg Pb 含量范圍 為 14 2 38 7 mg kg 所有重金屬的平均值均未超 過(guò) HJ 333 2006 規(guī)定的限量值 但有部分土壤樣 品的Cd含量超過(guò)HJ 333 2006規(guī)定的限量值 所 有重金屬含量均低于LIU等 32 報(bào)道的我國(guó)大棚蔬菜 土壤重金屬含量平均值 Cd 含量平均值約達(dá)到土 壤背景值的 2 2 倍 其他重金屬未超過(guò)土壤背景 值 說(shuō)明贛東北地區(qū)大棚菜地土壤中 Cd 在不斷累 積 贛東北大棚蔬菜土壤 pH平均值為 5 39 遠(yuǎn)低 于LIU等 32 的報(bào)道 設(shè)施蔬菜生產(chǎn)不同于露地蔬菜 生產(chǎn) 其生產(chǎn)系統(tǒng)相對(duì)封閉 內(nèi)部氣候環(huán)境條件相 對(duì)可控 但是由于農(nóng)業(yè)投入品的使用 而使土壤中 重金屬累積不斷加重 賈麗等 3 研究認(rèn)為 我國(guó)設(shè) 施蔬菜土壤生態(tài)環(huán)境總體較為安全 主導(dǎo)污染因子 為 Cd 元素 且土壤中的 Cd 含量與投入肥料有機(jī) 質(zhì)呈正相關(guān) 李杰等 12 認(rèn)為溫室蔬菜土壤 Cd 累積 明顯 農(nóng)藥 化肥和污水灌溉是造成重金屬超標(biāo)的 主要原因 孟敏等 33 研究認(rèn)為 我國(guó)南部地區(qū)設(shè)施 農(nóng)田 Cd Pb 和 Hg 含量最高 與我國(guó)南部地區(qū)工 業(yè)活動(dòng)頻繁和受到農(nóng)業(yè)投入品的影響有關(guān) 曾希柏 等 34 通過(guò)收集 1989 年以來(lái)我國(guó)蔬菜土壤重金屬研 究資料發(fā)現(xiàn) Cd 含量超標(biāo)的問(wèn)題較為突出 本研 究結(jié)果也與前人研究結(jié)果相吻合 蔬菜土壤中 Cd 累積較為嚴(yán)重 導(dǎo)致 Cd 高累積的主要因素是化 肥 農(nóng)藥的施用 礦山開(kāi)采 有色金屬冶煉等人類 行為及土壤有效態(tài)重金屬占比高的特性因素 21 35 表1 塑料大棚土壤中重金屬 pH分析結(jié)果 指標(biāo) 平均值 n 30 范圍 標(biāo)準(zhǔn)差 HJ 333 2006規(guī)定的限量值 背景值 31 As mg kg Cd mg kg Cr mg kg Hg mg kg Pb mg kg pH 6 56 0 221 15 0 4 80 10 2 24 7 5 39 2 90 14 6 4 51 10 2 0 537 7 93 21 7 1 35 10 3 0 191 14 2 38 7 4 43 6 47 2 98 0 124 0 463 1 42 10 2 8 56 0 69 30 0 3 150 0 25 50 10 4 0 1 48 0 0 08 32 1 2 土壤污染程度評(píng)價(jià)結(jié)果 按照內(nèi)羅梅污染指 數(shù)法對(duì)設(shè)施蔬菜種植土壤進(jìn)行評(píng)價(jià) 結(jié)果見(jiàn)表 2 由表 2 可知 As Cr Hg Pb 單項(xiàng)污染評(píng)價(jià)指數(shù) 平均值均 0 7 說(shuō)明土壤中 As Cr Hg Pb 總體 上是安全的 但有部分土壤樣品 Hg Pb 單項(xiàng)污染 評(píng)價(jià)指數(shù)在0 7 1 0的范圍內(nèi) 屬于清潔 土壤中 Cd單項(xiàng)污染評(píng)價(jià)指數(shù)平均值處于0 7 1 0范圍內(nèi) 說(shuō)明土壤中 Cd 總體上是清潔的 但有部分土壤樣 品 Cd 單項(xiàng)污染評(píng)價(jià)指數(shù) 1 0 表明部分土壤中存 在 Cd 輕微污染的情況 綜合污染評(píng)價(jià)指數(shù)平均 值 0 7 表明土壤中重金屬總體是安全的 但是有 部分土壤綜合污染評(píng)價(jià)指數(shù)處于 0 7 1 0 范圍內(nèi) 屬于清潔 少部分土壤綜合污染評(píng)價(jià)指數(shù) 1 0 屬 于輕微污染 3 土壤潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果 經(jīng)計(jì)算 設(shè)施 蔬菜種植土壤中各重金屬單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)范 圍分別為 As 2 79 14 00 Cd 12 60 161 18 Cr 0 33 0 90 Hg 0 67 95 33 Pb 2 21 6 03 綜合 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 38 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024年第2期 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為 23 48 202 48 見(jiàn)表 3 由 表3可知 重金屬單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)按平均值 從高到低排序?yàn)?Cd Hg As Pb Cr As Pb Cr 單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均 40 屬于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 水平 土壤中 Hg 單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)平均值 40 總體處于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平 但是部分土壤樣 品中 Hg 單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分別處于 40 80 和80 160范圍內(nèi) 分別處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平和 較強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平 土壤中 Cd 單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 指數(shù)平均值處于 40 80 范圍內(nèi) 表明土壤中 Cd 總體處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平 但有部分土壤中 Cd 單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分別處于 80 160 和 160 320范圍內(nèi) 處于較強(qiáng)和強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平 本研究 中土壤的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)平均值為 100 96 總體處于較強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平 林小兵等 36 對(duì)我國(guó)江 西省某地不同功能區(qū)域菜地研究發(fā)現(xiàn) 蔬菜地土壤 重金屬Cr Pb Cd As和Hg已有不同程度累積 其中以 Cd 和 Hg 富集情況最嚴(yán)重 重金屬單項(xiàng)潛 在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)排序?yàn)?Cd Hg As Pb Cr 其中 Cd 達(dá)到了中等生態(tài)危害程度 本研究結(jié)果與之相 吻合 二 蔬菜樣品分析結(jié)果 1 各類蔬菜重金屬含量測(cè)定結(jié)果 經(jīng)測(cè)定 葉 菜類蔬菜中As Cd Cr Hg Pb含量平均值分別 為2 46 10 2 3 30 10 2 0 264 9 43 10 4 8 77 10 2 mg kg 見(jiàn)表 4 瓜類蔬菜中 As Cd Cr Hg Pb 含量平均值分別為 3 90 10 3 6 00 10 3 7 60 10 2 1 02 10 4 4 90 10 2 mg kg 茄果類蔬 菜中 As Cd Cr Hg Pb 含量平均值分別為 3 65 10 3 2 04 10 2 0 132 9 00 10 5 8 53 10 2 mg kg 豆類蔬菜中 As Cd Cr Hg Pb 含 量平均值分別為 2 56 10 5 5 48 10 3 0 116 1 30 10 4 5 70 10 2 mg kg 比較各類蔬菜重金屬 含量平均值 其中 As 平均含量從高到低排序?yàn)?葉菜類 瓜類 茄果類 豆類 Cd平均含量從高到低 排序?yàn)槿~菜類 茄果類 瓜類 豆類 Cr平均含量從 高到低排序?yàn)槿~菜類 茄果類 豆類 瓜類 Hg 平 均含量從高到低排序?yàn)槿~菜類 豆類 瓜類 茄果 類 Pb 平均含量從高到低排序?yàn)槿~菜類 茄果類 豆類 瓜類 葉菜類蔬菜對(duì)重金屬的累積能力要強(qiáng) 于其他蔬菜 豆類和瓜類蔬菜對(duì)重金屬的累積能力 較弱 部分葉菜類蔬菜樣品中 Cr 含量 瓜類和茄 果類蔬菜樣品中 Pb 含量超過(guò) GB 2762 2022 規(guī)定 的限量值 其他樣品重金屬含量均未超標(biāo) 2 各類蔬菜生物富集系數(shù)分析結(jié)果 經(jīng)計(jì)算 葉菜類蔬菜對(duì)As Cd Cr Hg Pb的富集系數(shù)分 別為 3 05 10 3 1 73 10 1 1 33 10 2 1 64 10 2 3 50 10 3 瓜類蔬菜對(duì) As Cd Cr Hg Pb 的富 集系數(shù)分別為 7 01 10 4 5 13 10 2 5 50 10 2 1 86 10 2 2 50 10 3 茄果類蔬菜對(duì) As Cd Cr Hg Pb 的富集系數(shù)分別為 7 14 10 4 0 173 1 12 10 2 6 40 10 2 4 62 10 3 豆類蔬菜對(duì)As Cd Cr Hg Pb 的富集系數(shù)分別為 3 11 10 4 2 43 10 2 7 60 10 3 3 13 10 2 2 50 10 3 見(jiàn) 圖 1 葉菜類蔬菜對(duì)各重金屬富集能力排序?yàn)?Cd Hg Cr Pb As 瓜類蔬菜對(duì)各重金屬富集能力 排序?yàn)镃r Cd Hg Pb As 茄果類蔬菜對(duì)各重金屬 富集能力排序?yàn)?Cd Hg Cr Pb As 豆類蔬菜對(duì) 各重金屬富集能力排序?yàn)?Hg Cd Cr Pb As 各 類蔬菜對(duì) As 富集能力排序?yàn)槿~菜類 茄果類 瓜 類 豆類 對(duì) Cd 富集能力排序?yàn)槿~菜類 茄果類 瓜類 豆類 對(duì) Cr 富集能力排序?yàn)楣项?葉菜類 茄果類 豆類 對(duì) Hg 富集能力排序?yàn)榍压?豆 類 瓜類 葉菜類 各類蔬菜對(duì) Pb 富集能力排序?yàn)?茄果類 葉菜類 瓜類 豆類 葉菜類蔬菜對(duì) As和 Cd 的富集能力強(qiáng)于其他 3 種蔬菜 這與徐笠等 2 孟敏等 33 YANG等 37 的研究結(jié)果相似 瓜類蔬菜 對(duì) Cr 的富集能力強(qiáng)于其他 3 種蔬菜 這與 CHEN 等 20 對(duì)陜西省溫室瓜類蔬菜重金屬富集的研究結(jié)論 不一致 CHEN等發(fā)現(xiàn)瓜類蔬菜對(duì)不同重金屬富集 能力的排序?yàn)?Cd Cr As Pb 茄果類蔬菜對(duì) Hg 表2 基于內(nèi)羅梅污染指數(shù)的土壤重金屬污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果 指數(shù) 平均值 n 30 范圍 標(biāo)準(zhǔn)差 P As P Cd P Cr P Hg P Pb P 0 219 0 735 0 096 0 185 0 494 0 590 0 097 0 485 0 140 1 791 0 040 0 144 0 005 0 763 0 283 0 774 0 228 1 345 0 099 0 415 0 033 0 142 0 171 0 290 表3 土壤潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果 指數(shù) 平均值 n 30 范圍 標(biāo)準(zhǔn)差 E As E Cd E Cr E Hg E Pb RI 6 31 66 16 0 63 24 02 3 85 100 96 2 79 14 00 12 60 161 18 0 33 0 90 0 67 95 33 2 21 6 03 23 48 202 48 2 87 37 32 0 19 31 84 1 33 57 17 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 39 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024年第2期 Pb 的富集能力強(qiáng)于其他 3 種蔬菜 豆類蔬菜對(duì) As Cd Cr和Pb的富集能力最弱 上述結(jié)果說(shuō)明 在贛東北土壤As Cd 污染的地塊不適宜種植葉菜 類蔬菜 而適宜種植豆類蔬菜 土壤 Cr 污染地塊 不適宜種植瓜類蔬菜 但適合種植豆類蔬菜 而土 壤Pb污染地塊 適宜種植豆類和瓜類蔬菜 3 蔬菜健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果 經(jīng)計(jì)算 4 類蔬菜 的總目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商均小于1 見(jiàn)圖2 具體排序?yàn)槿~ 菜類 茄果類 瓜類 豆類 結(jié)果表明 贛東北地區(qū) 塑料大棚生產(chǎn)的這4類蔬菜均不存在明顯的健康風(fēng) 險(xiǎn) 這與 HU 等 38 對(duì)沿黃海溫室蔬菜研究結(jié)果相 符 葉菜類蔬菜總目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商最高 接近 1 其中 As 的目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商對(duì)總目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商貢獻(xiàn)最大 其次 為 Pb Cd Cr 的貢獻(xiàn)最小 茄果類 瓜類和豆類 蔬菜的總目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)商均小于0 5 其中Pb是主要健 康風(fēng)險(xiǎn)因素 因此 當(dāng)?shù)鼐用裨谑秤眠@4類蔬菜時(shí) 要關(guān)注Pb的污染情況 三 結(jié)論 本研究分析了贛東北地區(qū)塑料大棚蔬菜及其種 植土壤中5種重金屬污染累積特征 并評(píng)估了土壤 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和蔬菜食用的健康風(fēng)險(xiǎn) 結(jié)果表明 土壤中存在較為嚴(yán)重的 Cd 累積 土壤總體存在較 強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) Cd 和 Hg 是主要風(fēng)險(xiǎn)因素 應(yīng)加強(qiáng) 當(dāng)?shù)赝寥乐?Cd 和 Hg 的監(jiān)測(cè)和控制 葉菜類蔬菜 對(duì)重金屬As Cd 的富集能力要強(qiáng)于其他蔬菜 茄 果類蔬菜對(duì) Hg Pb 的富集能力強(qiáng)于其他蔬菜 瓜 類蔬菜對(duì) Cr 的富集能力強(qiáng)于其他蔬菜 蔬菜對(duì)不 同重金屬的富集能力因種類差異而不同 在種植蔬 菜時(shí) 應(yīng)根據(jù)土壤中重金屬污染情況選擇合適的蔬 菜種類種植 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明 當(dāng)?shù)鼐用袷?用葉菜類 瓜類 茄果類和豆類這4類蔬菜沒(méi)有明 顯的健康風(fēng)險(xiǎn) 本研究對(duì)于今后贛東北地區(qū)大棚蔬 菜生產(chǎn)中重金屬污染控制具有一定指導(dǎo)作用 但是 表4 各類蔬菜中重金屬含量分析結(jié)果 mg kg 蔬菜種類 統(tǒng)計(jì)量 As Cd Cr Hg Pb 葉菜類 瓜類 茄果類 豆類 平均值 n 35 范圍 標(biāo)準(zhǔn)差 平均值 n 24 范圍 標(biāo)準(zhǔn)差 平均值 n 16 范圍 標(biāo)準(zhǔn)差 平均值 n 7 范圍 標(biāo)準(zhǔn)差 2 46 10 2 6 59 10 3 5 42 10 2 1 76 10 2 3 90 10 3 1 44 10 3 1 29 10 2 3 20 10 3 3 65 10 3 1 93 10 3 6 48 10 3 1 73 10 3 2 56 10 5 1 72 10 3 3 85 10 3 9 66 10 4 3 30 10 2 2 34 10 2 7 97 10 2 2 31 10 2 6 00 10 3 2 74 10 3 1 16 10 2 3 19 10 3 2 04 10 2 9 93 10 3 2 64 10 2 6 71 10 3 5 48 10 3 2 83 10 3 1 29 10 2 4 16 10 3 0 264 2 01 10 2 1 36 0 438 7 60 10 2 2 00 10 2 0 391 0 114 0 132 8 89 10 3 0 286 0 119 0 116 2 52 10 2 0 340 0 127 9 43 10 4 4 30 10 4 1 98 10 3 5 28 10 4 1 02 10 4 3 00 10 5 2 70 10 4 5 91 10 5 9 00 10 5 3 00 10 5 1 90 10 4 7 00 10 5 1 30 10 4 8 00 10 5 1 70 10 4 3 39 10 5 8 77 10 2 2 28 10 2 0 190 4 86 10 2 4 90 10 2 1 66 10 2 0 144 3 44 10 2 8 53 10 2 1 76 10 2 0 197 6 89 10 2 5 70 10 2 2 86 10 2 8 77 10 2 2 14 10 2 限量值 0 5 0 05 葉菜0 2 0 5 0 01 0 1 葉菜0 3 圖1 各類蔬菜對(duì)重金屬的富集能力情況 PbHgCrCdAs 重金屬種類 0 0 04 0 08 0 12 0 16 0 20 0 24 葉菜類 瓜類 茄果類 豆類 富 集 系 數(shù) 圖2 各類蔬菜健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果 葉菜類 瓜類 茄果類 豆類 蔬菜種類 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 As Cd Cr Hg Pb 總 目 標(biāo) 風(fēng) 險(xiǎn) 商 注 限量值來(lái)源于GB 2762 2022 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 40 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024年第2期 由于樣品采集量相對(duì)較少 同時(shí)有研究表明品種間 也存在重金屬富集能力的差異 因此今后還應(yīng)加大 采樣密度 并關(guān)注同類蔬菜不同品種間重金屬富集 的差異 本文引用格式 聶根新 周瑤敏 涂田華 等 贛 東北設(shè)施蔬菜重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估 J 農(nóng) 產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024 2 36 42 NIE Genxin ZHOU Yaomin TU Tianhua et al Monitoring and assessment of heavy metal pollution risk in vegetables and soil in northeast Jiangxi Province J Quality and Safety of Agro products 2024 2 36 42 參考文獻(xiàn) 1 劉文科 我國(guó)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的方法與措施 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2019 39 10 28 32 2 徐笠 陸安祥 田曉琴 等 典型設(shè)施蔬菜基地重金屬 的累積特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 J 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017 50 21 4 149 4 158 3 賈麗 喬玉輝 陳清 等 我國(guó)設(shè)施菜田土壤重金屬含 量特征與影響因素 J 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) 2020 39 2 263 274 4 祁迎春 王建 黃瑤 等 延安市蔬菜大棚土壤重金屬 污染評(píng)價(jià)及影響因素 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 47 6 249 253 5 何文齡 劉智峰 趙娜 等 漢中市郊區(qū)大棚蔬菜土壤 重金屬污染特征及環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) J 環(huán)境保護(hù)與循環(huán) 經(jīng)濟(jì) 2020 40 3 35 38 6 陳毛華 阜陽(yáng)市設(shè)施菜地 6 種重金屬含量及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 評(píng)價(jià) J 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 47 9 136 141 7 孫碩 李菊梅 馬義兵 等 河北省蔬菜大棚土壤及蔬 菜中重金屬累積分析 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J Eco toxicology and Environmental Safety 2022 244 114 030 18 O KELLY B C EL ZEIN A LIU X et al Microplas tics in soils An environmental geotechnics perspective J Environmental Geotechnics 2021 8 8 586 618 19 BHAGAT J NISHIMURA N SHIMADA Y Toxico logical interactions of microplastics nanoplastics and envi ronmental contaminants Current knowledge and future perspectives J Hazard Mater 2021 405 123 913 20 CHEN Z MUHAMMAD I ZHANG Y et al Transfer of heavy metals in fruits and vegetables grown in green house cultivation systems and their health risks in north west China J Science of the Total Environment 2021 766 142 663 21 WANG C LI M YAN C et al Refining health risk assessment of heavy metals in vegetables from high geo chemical background areas Role of bioaccessibility and cytotoxicity J Process Safety and Environmental Pro tection 2022 159 345 353 22 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司 溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì) 量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) HJ 333 2006 S 北京 中國(guó)環(huán)境科 學(xué)出版社 2007 23 LI X LI Z LIN C et al Health risks of heavy metal exposure through vegetable consumption near a large scale Pb Zn smelter in central China J Ecotoxicology and Environmental Safety 2018 161 99 110 24 龔夢(mèng)丹 朱維琴 顧燕青 等 杭州蔬菜基地重金屬 污染及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) J 環(huán)境科學(xué) 2016 37 6 2 329 2 337 25 WEI M PAN A MA R et al Distribution characteris tics source analysis and health risk assessment of heavy metals in farmland soil in Shiquan County Shaanxi 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 41 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全 2024年第2期 上接第 17頁(yè) 分析與評(píng)價(jià) J 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2018 31 4 786 795 15 劉雪梅 趙飛 潘少香 等 山東主栽甜石榴品種果 實(shí)品質(zhì)特征分析及評(píng)價(jià) J 中國(guó)果菜 2023 43 11 31 37 44 16 杜少平 馬忠明 薛亮 氮磷鉀配施對(duì)砂田西瓜產(chǎn)量 和品質(zhì)的影響 J 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào) 2016 22 2 468 475 17 王思威 孫海濱 常虹 等 基于主成分分析綜合評(píng) 價(jià)白糖罌荔枝果實(shí)品質(zhì) J 果樹(shù)學(xué)報(bào) 2022 39 4 610 620 18 馬肖靜 劉勇鵬 尚文凱 等 44 份西瓜種質(zhì)資源苗 期耐鹽性綜合評(píng)價(jià) J OL 中國(guó)瓜菜 1 15 2024 02 28 https doi org 10 16861 ki zggc 202423 0604 19 李同梅 鉀肥對(duì)西紅柿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 J 中國(guó)農(nóng) 業(yè)文摘 農(nóng)業(yè)工程 2023 35 6 47 51 20 園藝 食品中化學(xué)元素對(duì)人體健康的作用 J 中國(guó)標(biāo) 準(zhǔn)化 2003 3 70 71 21 蔣龍剛 史建碩 郭麗 等 不同氮磷鉀水平對(duì)夏大 豆產(chǎn)量與品質(zhì)的影響 J 大豆科學(xué) 2023 42 2 220 227 22 周敏 楊國(guó)順 鉀對(duì)刺葡萄果實(shí)品質(zhì)及糖分代謝相關(guān) 酶活性的影響 J 中國(guó)南方果樹(shù) 2023 52 2 124 129 134 Province J Process Safety and Environmental Protec tion 2023 171 225 237 26 李富榮 徐愛(ài)平 吳志超 等 大灣區(qū)根莖類蔬菜 農(nóng)田土壤系統(tǒng)中 10 種重金屬吸收特性及其種植安全 性研究 J 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào) 2020 29 6 1 251 1 259 27 ZUNAIDI A LIM L METALI F Comparative assess ment of the heavy metal phytoextraction potential of vegetables from agricultural soils A field experiment J Heliyon 2023 9 2 e13547 28 MOHAMMADPOUR A EMADI Z SAMAEI M et al The concentration of potentially toxic elements PTEs in drinking water from Shiraz Iran A health risk assess ment of samples J Environmental Science and Pollu tion Research 2023 30 9 23295 23311 29 環(huán)境保護(hù)部 中國(guó)人群暴露參數(shù)手冊(cè) M 北京 中國(guó) 環(huán)境出版社 2013 30 MACHATE D Anthropogenic hyperactivity for natural resources increases heavy metals concentrations in the en vironment Toxicity of healthy food and cancer risks esti mated J Journal of Trace Elements and Minerals 2023 4 100 057 31 徐昌旭 蘇全平 李建國(guó) 等 江西耕地土壤重金屬 含量與污染狀況評(píng)價(jià) C 全國(guó)耕地土壤污染監(jiān)測(cè)與 評(píng)價(jià)技術(shù)研討會(huì)論文集 天津 農(nóng)業(yè)部環(huán)境監(jiān)測(cè)總站 2006 32 LIU J WANG Y LIU X et al Occurrence and health risks of heavy metals in plastic shed soils and vegetables across China J Agriculture Ecosystems and Environ ment 2021 321 107 632 33 孟敏 楊林生 韋炳干 等 我國(guó)設(shè)施農(nóng)田土壤重金 屬污染評(píng)價(jià)與空間分布特征 J 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué) 報(bào) 2018 34 11 1 019 1 026 34 曾希柏 李蓮芳 梅旭榮 中國(guó)蔬菜土壤重金屬含量 及來(lái)源分析 J 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué) 2007 40 11 2507 2 517 35 MENG M YANG L WEI B et al Plastic shed pro duction systems The migration of heavy metals from soil to vegetables and human health risk assessment J Ecotoxicology and Environmental Safety 2021 215 112 106 36 林小兵 武琳 王惠明 等 不同功能區(qū)蔬菜地土壤 重金屬污染特征及其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) J 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào) 2020 29 11 2 2