蓬莱仙界园区土壤-蔬菜系统重金属形态解析及关联特征

为了解贵阳市蓬莱仙界生态园区土壤-蔬菜系统中重金属的赋存形态及其内在的关联特征,采用Nemero综合污染指数和综合质量影响指数IICQ分析了番茄(Lycopersicon esculentum)、甘蓝(Brassica oleracea)、红油菜(Brassica napus)、豌豆(Pisum sativum)、白菜(Spinacia oleracea)、胭脂萝卜(Raphanus sativus)地土壤-蔬菜系统重金属Pb、Cr、Cd、Hg、As的综合污染状况,并依据重金属生物有效性、形态解析和富集系数对土壤-蔬菜系统中重金属的关联特征进行了表征。结果表明:土壤重金属综合污染指数为番茄地(2.98)甘蓝地(2.90)红油菜地(2.36)豌豆地(2.33)白菜地(2.18)胭脂萝卜地(1.85),番茄土壤和甘蓝土壤属于中度污染,胭脂萝卜土壤污染最轻,土壤中Hg的单因子污染指数最大,其含量高于贵州省背景值2~3倍。BCR连续分级提取结果表明:研究区Pb、Cr、Cd和As以残渣态为主,Cr、Hg和As的形态分布相似,Cd的酸可提取态占总量的比例最大,为14.81%,活性态比例大小顺序为:Hg(48.98%)Cd(44.44%)Pb(39.40%)Cr(10.37%)As(1.18%),同种元素的不同形态所占比例不同,其中,Hg、Cd和Pb的活性态含量较高,潜在危害较大。土壤-蔬菜系统重金属IICQ指数大小顺序为:番茄(3.92)红油菜(3.37)白菜(3.33)胭脂萝卜(3.32)甘蓝(3.25)豌豆(2.74),除土壤-豌豆系统属轻度污染外,其余属中度污染;蔬菜综合质量影响指数表明,番茄的IICQ_v最大,为2.50,污染最严重。番茄叶和白菜叶对Hg的富集系数均高于其他蔬菜的叶组织,不同蔬菜和不同组织部位对Pb、Cr、Cd、Hg和As的富集能力差异明显,番茄根和胭脂萝卜根对Pb的富集能力远高于茎叶,Pb主要累积在豌豆和甘蓝的茎部,其次为根部,红油菜叶和白菜叶对Pb的富集系数高于其根茎;甘蓝、白菜和红油菜富集Cd能力较高,豌豆对Cd的富集能力最弱、IICQ_V最小,受污染最轻,抵抗重金属能力最强。     

某污灌区土壤与蔬菜重金属污染状况及健康风险评价

对安徽蚌埠某污灌区的土壤及蔬菜进行取样调查,分别测定其重金属As、Pb、Cr、Cd和Hg含量,利用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价污灌区土壤及蔬菜的污染状况,并结合EPA MMSOILS模型评价了当地食用蔬菜对人体造成的健康风险。结果表明,研究区土壤中As、Pb、Cr、Cd和Hg含量平均值分别为4.182、3.685、1.397、0.381和0.151 mg·kg-1,与GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准(pH值为6.5~7.5)相比,Cd含量超标,其单因子污染指数为1.27。土壤内梅罗综合污染指数为0.931,表明土壤污染情况已处于警戒范围内,主要因素是Cd污染。蔬菜中各重金属含量符合GB 2762—2012《食品中污染物限量》,各重金属含量由高到低分别为Pb、As、Cr、Cd和Hg。食用蔬菜中Pb、Cd、Hg和Cr对人体造成的健康风险均较低,风险指数分别为0.40、0.07、0.12和0.06,而As的风险指数达1.12,暴露风险较大。     

上海宝山区农业用地土壤重金属空间分异规律及分布特征研究

利用地理信息系统(GIS)和地统计分析方法对宝山区农业用地土壤重金属(As,Cd,Cr,Hg,Pb)空间分异规律和分布特征进行研究.结果表明,区内农业用地土壤中5种重金属均表现为中等空间变异性;在全局趋势上,Cd为一次全局趋势,其余重金属元素都表现为二次趋势;5种元素在空间上均存在明显的方向效应;Cr,Hg和Pb具有强烈的空间相关性,As和Cd具有中等强度的空间相关性;5种重金属的空间变程由大到小分别为Hg,Pb,Cr,As和Cd.土壤重金属As,Cd,Cr,Hg和Pb平均含量分别为7.31mg.kg-1、0.24 mg.kg-1、107.89 mg.kg-1、0.15 mg.kg-1和38.54 mg.kg-1,分别是上海土壤背景值的0.80,1.81,1.44,1.43和1.51倍.宝山区南部农业用地土壤重金属污染程度普遍高于北部.从宝山区各镇农业用地土壤重金属污染看,Cr和Pb普遍污染严重,而基本不存在As污染.同期降尘污染调查表明,降尘重金属是本区土壤重金属污染的最重要来源.     

大邑铅锌矿区土壤和蔬菜重金属污染现状及评价

研究了四川省大邑县铅锌矿区附近土壤和蔬菜中Pb、Zn、Cr和Cd含量,采用单因子污染指数法和综合污染指数法评价铅锌矿区附近土壤重金属污染状况。结果表明,铅锌矿矿口以及选矿厂周边土壤重金属富集因子均超过1,距选矿厂距离≤20 m的3个土壤样点Pb、Zn和Cd的单因子污染指数和综合污染指数较高,土壤污染程度为重污染,选矿厂周边土壤重金属污染在水平层次的空间分布上表现出异质性。选矿厂周边蔬菜地下部分重金属含量普遍高于地上部分,不同重金属在蔬菜可食用部分的转移因子总体由大到小依次为Cd、Zn、Pb和Cr。选矿厂周边蔬菜地土壤与蔬菜中Pb、Zn、Cd和Cr含量之间无显著相关性,但土壤中Pb、Zn和Cd含量3者之间在α=0.01水平上显著相关。     

昆明地区土壤重金属与农药残留分析

对昆明地区土壤中Cd、Cu、Pb、As、Cr、Hg6种重金属和六六六、DDT、甲胺磷、乐果4种农药含量进行了调查监测，并就其来源及污染状况进行了评价，结果表明：Cd、Cu、As、Hg等重金属对土壤均存在不同程度的污染，其中Cd污染最为严重，其后依次为Cu、Hg、As、Pb、Cr，土壤重金属综合评价为中度污染，土壤有机氯农药仍有部分残留，有机磷农药残留量很低。     

有色矿业区耕作土壤、蔬菜和大米中重金属污染

有色金属矿业区周边土壤重金属污染严重,对我国生态环境质量、食品安全和人体健康构成了一定威胁,研究典型矿业区周边复合污染地带的土壤环境质量及其食物安全对促进其可持续发展具有深远的意义。从湖南省的长沙、株洲、衡阳、郴州等有色金属矿业区收集耕作土壤、蔬菜和大米样品,结合主成分分析、聚类分析和相关分析,研究其中重金属元素的累积和迁移特征,评估蔬菜和大米中重金属元素对人体健康的潜在危害程度。研究结果表明,耕作土壤中主要重金属污染元素为Cd、As、Pb、Cu、Zn等;主成分分析表明,菜地土中第一主成分主要反映了Pb、Zn、Cd、As的复合污染信息以及与土壤pH的相关关系;水稻土中第一主成分主要反映了Cu、Zn、Pb、Cd的复合污染信息;聚类分析进一步阐明耕作土壤以Cd、Pb、As、Cu、Zn为主的复合污染特征。研究区蔬菜中Cd、Pb、As、Cu、Zn、Cr含量,大米中Cd、Pb和Zn含量均明显超过我国食品卫生标准;蔬菜中Cd、Pb、As和大米中Cd、Pb对人体健康的潜在危害较大。     

广州市郊区农业土壤重金属生物有效性

调查了广州市郊区农业土壤以及该土壤上生长的蔬菜的重金属含量情况，分析测定了Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg这8种重金属元素的全量和有效态含量。结果表明，同种蔬菜对不同的重金属有不同的吸收能力，不同蔬菜对同种重金属的吸收能力亦有差异。即使在同一种土壤中，各种蔬菜对不同重金属的富集能力有很大的差别。而对于同一种蔬菜，在不同的土壤中对同一种重金属的吸收能力也不相同。     

湖南某植烟土壤重金属含量及其生态风险评价

采集了湖南某植烟区表层土壤样品112份,测定了土壤中6种重金属元素的含量,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对其污染状况进行评价.结果表明,植烟区土壤重金属平均含量分别为36.25(Cu)、69.78(Zn)、37.66(Pb)、0.36(Cd)、12.71(As)、0.27(Hg)mg·kg-1.6个元素的变异系数在32.57%—59.03%之间,属于中等变异,元素分布不均.污染评价结果表明,植烟区土壤重金属Cu、Zn、Pb、As的单因子污染指数平均值小于1,其污染较轻.而重金属Cd和Hg的超标率为54.46%和58.04%,土壤受到Cd和Hg污染.潜在生态风险指数评价结果显示植烟区土壤重金属属于轻度污染.相关性分析结果表明Cu、Zn、Pb和Cd之间呈显著相关性,As和Hg相关性显著,说明其同源性较高.来源分析表明,研究区Cu、Zn、Pb和Cd污染来源东北部主要为矿区污染,西南部主要是人为源,As主要来源为成土母质和生活源,Hg主要为大气污染源.     

昆明地区土壤重金属与农药残留分析

对昆明地区土壤中Cd、Cu、Pb、As、Cr、Hg6种重金属和六六六、DDT、甲胺磷、乐果4种农药含量进行了调查监测,并就其来源及污染状况进行了评价,结果表明:Cd、Cu、As、Hg等重金属对土壤均存在不同程度的污染,其中Cd污染最为严重,其后依次为Cu、Hg、As、Pb、Cr,土壤重金属综合评价为中度污染,土壤有机氯农药仍有部分残留,有机磷农药残留量很低。     

河北省典型蔬菜产区土壤和蔬菜中重金属累积特征研究

采用野外调查和室内分析相结合的方法,以河北省典型蔬菜产区永年、藁城、定州、青县和玉田等5个县为研究对象,调查研究土壤和蔬菜中重金属累积特征,分析不同设施类型和种植年限土壤重金属含量差异,对同一设施类型下土壤重金属含量与种植年限的关系进行分析和模拟。结果表明,与全国和河北省土壤重金属背景值相比,典型蔬菜产区土壤重金属累积明显的是Cd、Cu和Zn。参照农业部绿色食品产地环境质量标准(NY/T391—2000),河北省典型蔬菜产区土壤Cr和Cd的超标率分别为4.72%和6.60%,其它元素均不超标。除Cr外,所有蔬菜可食部位中重金属Cd、Pb、As、Hg均不超标(GB2762—2012)。设施蔬菜土壤中Cd、As、Cu和Zn平均含量均显著高于露地蔬菜。设施蔬菜土壤中Cr、Cd、As、Hg、Cu变异系数均明显高于露地蔬菜,Pb和Zn变异系数均明显低于露地蔬菜。随着种植年限增加,蔬菜土壤中Cd、Pb和Hg含量均呈明显上升趋势,且种植年限分别与土壤Pb和Hg含量呈极显著正相关。根据产地环境质量标准(NY/T391—2000)土壤中Pb和Hg含量限值,推测研究区蔬菜的Pb和Hg安全种植年限分别为239.41 a和64.72 a。     

新乡市郊区大棚菜地土壤重金属Pb、Cd、Cr和Hg污染评价

科学评估菜地土壤重金属污染对保障食品安全和公众身体健康具有重要的现实意义。采用原子吸收光谱法和冷原子吸收光谱法,研究了新乡市郊区菜地土壤重金属Pb、Cd、Cr和Hg的质量分数,并参照HJ 333-2006《温室蔬菜产地环境质量评价标准》,对土壤重金属污染进行评价。结果表明：菜地土壤重金属Cd、Pb、Cr、Hg的平均质量分数分别为25.64、156.18、992.38、0.316 mg·kg-1。东黑堆、前河头、后河头和东水东菜地土壤重金属Cd、Pb、Cr均全部超标,其中以Cd污染最为严重,后河头土壤重金属Cd的质量分数达到33.78 mg·kg-1,超过土壤环境质量评价指标限值的111.6倍,东水东采样点次之,也超标66倍。除了前辛庄Hg污染超标127%以外,其他采样点重金属Hg均不超标。表层（0~10 cm）土壤重金属Hg质量分数高于耕层（10~20 cm）,其他重金属没有表现出明显的规律性。在不同季节,Cr质量分数随着季节变化逐渐递增,Hg质量分数则呈递减的趋势;Cd和Pb质量分数没有明显规律性。不同采样点综合污染指数以后河头的为最高,达到了82.49,其他依次为前河头、前辛庄、东黑堆、东水东。总体上讲,新乡市近郊菜地土壤重金属综合污染指数远远超过Ⅴ级的限值3.0,前河头、后河头和前辛庄菜地土壤都处于极高风险的重金属污染状态;东黑堆和东水东菜地土壤也处于高风险状态。     

北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染特征及风险评估

为研究北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染状况,采用野外调查及室内分析法,选取北京市5个有机设施蔬菜基地中125个土壤样品和77个蔬菜样品进行了Pb、Cd、Cr、As和Hg含量的检测、统计分析与评价,对土壤重金属含量与土壤理化指标进行了相关分析,研究了重金属在蔬菜中的迁移规律,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。结果表明,5个设施蔬菜基地中有极少数土壤样本Cd含量超标,有极少数叶菜样本Cr含量超标,其他重金属含量均未超标。污染指数评价表明5个基地土壤重金属污染排序为:基地5基地1基地3基地2基地4,主要由土壤Cd累积所致。土壤重金属与理化性质相关性表明,5种重金属含量都受土壤的理化性质影响较大。总体上,5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力排序为:CdHgAsCrPb,在不同类蔬菜中的富集系数排序为:叶菜类茄果类瓜果类豆菜类。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:CdPbAsHgCr,不同类蔬菜的综合重金属目标危害系数值排序为:叶菜类茄果类瓜果类豆菜类,所有蔬菜单一重金属目标危害系数和复合危害系数都远小于1,说明单一重金属和复合重金属污染对成人和儿童都没有明显的负面健康影响。     

工业城市不同功能区土壤和蔬菜中重金属污染及其健康风险评价

为了研究和评价工业城市不同功能区的土壤和蔬菜中重金属污染和健康风险状况,以株洲市为例,在工业区（石峰区）、农业区（芦淞区）和旅游区（大京风景区）分别采集土壤和蔬菜样品,分析重金属Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的质量分数,并采用地质累积指数法（Igeo）和健康风险评价模型分别对土壤和蔬菜中重金属进行评价。结果表明：工业区、农业区和旅游区土壤中Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的平均质量分数都超出湖南省土壤背景值,部分重金属甚至超出国家土壤环境质量二级标准。不同功能区土壤中重金属的地质累积指数（Igeo）表明：工业区、农业区和旅游区土壤受到不同程度的重金属污染,其中Cd和Hg的污染最为严重,污染程度依次是工业区〉农业区〉旅游区。不同功能区蔬菜中Cd、As、Pb和Zn的危害商（HQ）值都大于1.0,而Cu和Cr的危害商（HQ）都小于1.0。不同功能区蔬菜中重金属危害指数（HI）都大于10.0,尤其是工业区蔬菜的危害指数（HI）〉100.0,当地成年人食用受到重金属污染的蔬菜会导致严重的健康危害,其中Cd和As,是危害指数（HI）的主要贡献者,两者贡献率之和的范围为75%~89%,而Cr的贡献率几乎为0。     

广州市蔬菜地重金属剂量对蔬菜富集重金属的影响--以菜心为例

调查并分析了广州市蔬菜地土壤和菜心中主要重金属元素质量分数，通过多元统计分析建立了菜心中某一重金属元素和土壤中元素的数学回归模型。结果表明，Cd更易在菜心体内造成累积；总体上菜心中重金属质量分数与其在土壤中的质量分数有一定的相关性，菜心中Pb、As的积累分别取决于土壤中Pb、As的质量分数，土壤中Pb和As还分别促进了菜心对Cr、Hg的吸收，Pb对菜心中Cd的累积表现为协同作用；土壤重金属质量分数临界值可为今后无污染蔬菜的生产提供参考依据。     

会泽某铅锌矿周边农田土壤重金属生态风险评价

为了了解云南会泽某铅锌矿废周边农田土壤中重金属含量及潜在的生态危害程度,利用野外采样与实验室分析相结合的方法,以会泽某铅锌矿周边农田土壤（0-20 cm）为研究对象,分析其中7种的重金属（Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Hg）含量,并采用风险评价代码法和Hankanson潜在生态风险指数法评价对重金属污染程度与潜在生态风险进行评价。结果表明：7种重金属都存在超标或污染,其中Pb、As、Cd等的污染较为严重。统计学分析结果表明,Pb、As、Hg、Zn、Cd来源相同,铅锌矿冶炼污染物的排放可能是导致研究区域农田土壤重金属含量升高的主要原因。7种重金属化学形态也不尽相同：在重金属有效态中,Cd的水溶态和可提取态较高（平均值达到31.2%）;Pb、Cu和Zn可还原态、可氧化态这两部分含量较高,两部分之和的平均值分别可达到27.9%、30%和27.2%;Hg、As和Cr的残渣态含量较高,平均值分别为90.4%、72.9%和76.8%。风险评价代码评价结果表明,54.4%的样点Cd为高生态风险,45.6%的样点Cd为中度生态风险;100%的样点Zn为中度生态风险;Cu有41.2%的点位属于低生态风险,58.8%的点位属于中度生态风险;As和Pb主要以低生态风险为主（所占比例分别为92.6%和91.8%）;Hg主要以无生态风险为主（所占97.1%）。Hakanson潜在生态风险指数法结果表明,7种重金属潜在生态危害大小顺序为：Cd（331）〉Hg（127.5）〉Pb（43.6）〉As（14.9）〉Cu（9.3）〉Zn（2.3）〉Cr（2.1）。7种重金属的综合潜在生态风险指数（RI）的范围为58.2-1839.3。11%的采样点处于轻微生态风险程度,27.1%的采样点处于中等生态风险程度,46.3%的的采样点处于强生态风险程度,15.6%的采样点处于很强的生态风险程度。综上所述,该矿区周边农田土壤受到了严重的重金属污染,由此引起的重金属生态风险不容忽视?     

Cd、Pb污染对几种叶类蔬菜生长的影响及其毒害症状

通过生物盆栽试验,研究了重金属Cd、Pb污染对3种叶类蔬菜(青菜、白菜、菠菜)生长的影响.结果表明,1)重金属污染对叶类蔬菜生长的影响及毒害症状因重金属种类和蔬菜品种而异.其中青菜对Pb污染敏感性最低,仅在高浓度污染时才表现出生长抑制作用.较低浓度Cd、Pb对蔬菜生长还具有一定促进作用.青菜、白菜和菠菜体内Cd累积量与土壤中Cd投加量呈显著线性关系(r2分别为0.995、0.992、0.958);2)蔬菜在不同重金属污染浓度下的吸收和富集能力存在差异.青菜和白菜在300mg·kg-1Cd投加量时表现出最大的富集能力(p<0.05).Pb处理下,白菜Pb富集系数始终低于青菜和菠菜,青菜的最大Pb富集系数出现在Pb投加量为2900mg·kg-1时;而菠菜则在Pb投加量1500mg·kg-1时表现出最强的Pb富集能力.     

江苏蔬菜产地土壤重金属污染现状调查与评价

江苏苏南、苏中、苏北蔬菜产地土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr含量的检测结果表明,该省蔬菜地土壤5种重金属平均含量除Cd略高于20世纪80年代背景值外,其他4种均未超出,总体质量较好,然而各检测点间差异较大,特别是苏南部分地区污染较重,且部分点Cd、Hg、As远超过国家无公害蔬菜产地环境标准值(GB/T18407.1—2001),表明苏南部分产地已不适宜生产无公害蔬菜。以GB/T18407.1—2001为评价标准,采用Nemerow指数法进行评价,全省土壤重金属平均综合污染指数为0.54,属1级安全。苏北、苏中、苏南分别为0.30、0.29、1.20,即苏南为3级土,属轻污染,苏北、苏中为1级土,属安全。苏中、苏北明显好于苏南。全省有15%蔬菜地土壤已受不同程度重金属污染,主要分布在苏南,且Cd、Hg分担率较高。     

东莞市蔬菜重金属污染状况研究

人类活动对土壤造成的影响越来越严重,特别是土壤重金属污染,通过食物链转移,对人体健康造成极大危害。通过对东莞市主要蔬菜生产基地的11种蔬菜48个样品的可食部分的重金属含量测试,得出了2大类11种蔬菜中Pb、Cu、Zn、Cd、Cr、As、Hg、Ni等八种重金属的含量。发现Pb对该地区蔬菜的污染较普遍,超标率达到了20.9%,最高检出值为标准的2.2倍,其次是Cd、Hg,超标率分别为11.6%和2.3%。研究发现重金属元素含量超标的蔬菜均为叶菜类蔬菜,其中菠菜有四种重金属元素的含量在各品种蔬菜中最高。     

重庆市蔬菜基地土壤中重金属含量及污染特征

重庆市蔬菜基地土壤中重金属的平均含量分别为Hg0.185mg/kg．CdO.231mg/kg.Pb21.09mg/kg.As.As7.03mg/kg,Cr47.92mg/kg；部分基地的土壤受到污染．主要污染物为Hg和Cd。由于城市区划的不同，土壤污染程度为近郊区＞工矿区＞远郊区。     

广州市菜园土主要蔬菜重金属背景含量的研究

研究了广州市几个主要的蔬菜生产基地种植的白菜、芥蓝、芥菜、菜薹、萝卜、大白菜、豆瓣菜、结球甘蓝、芹菜、菜豆、豌豆、结球莴苣、尖叶莴苣、菠菜、番茄等15种蔬菜中Pb、Hg、Cd、Cr和As等5种重金属的背景质量分数。其背景质量分数为：Pb 0．002～0．148mg/kg；Hg ND-0．006mg/kg；Cd 0．001～0．034mg/kg；Cr 0．002～0．150mg/kg；As 0.001～0．070mg／kg。由于不同种类蔬菜的吸收特性和遗传特性有所不同，其重金属背景质量分数也有很大差异。蔬菜中元素水平还与土壤条件等因素有关。