珠江三角洲地区典型菜地土壤与蔬菜重金属分布特征研究

通过对珠江三角洲地区的广州市、佛山市、江门市和惠州市典型菜地土壤和蔬菜中重金属（Pb、Cr、Cd、As和Hg）含量及其土壤中有效态（Pb、Cr、Cd）含量的调查,分析蔬菜重金属污染状况与土壤重金属含量的相关性,探讨了土壤重金属含量、有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明,菜地土壤主要受Pb、Cd、Hg污染。Pb、Cd主要以轻度污染为主;而Hg污染在广州市菜地土壤以轻度污染和重度污染为主,佛山市菜地土壤以中度污染和重度污染为主,江门市和惠州市菜地土壤以轻度污染为主。蔬菜主要受Pb、Cd、Hg污染,少数蔬菜受到Cr污染,但并未检测出蔬菜受As污染。蔬菜中重金属含量与土壤中Pb、Cr、Cd的总量、有效态含量之间呈显著正相关关系,与土壤中As、Hg的总量无显著相关性。土壤中Pb、Cr含量与土壤有机质含量、黏粒含量、粉粒含量均达到显著相关。土壤中有效Pb与有效锰含量呈显著负相关关系,土壤中有效Cr含量与土壤粘粒含量、有效铁含量呈极显著正相关关系。     

大冶矿区土壤-蔬菜重金属污染特征及健康风险评价

对大冶铜绿山、铜山口矿区和非矿区的土壤、蔬菜重金属污染特征进行了分析,利用单因子污染指数及内梅罗综合污染指数法评价了土壤环境质量,并进一步分析了蔬菜重金属暴露接触对当地居民的健康风险.结果表明,矿区附近蔬菜地土壤均受到不同程度上的重金属污染,尤其是Cu和Cd的污染.非矿区蔬菜地土壤受到重金属的中度污染,主要是Cd污染.矿区蔬菜中Pb和Cd的含量均超过中国食品安全卫生标准,非矿区部分蔬菜中Pb和Cd的含量超标.矿区居民食用各种蔬菜均会产生Pb和Cd的健康风险.青少年儿童食用蔬菜比成年人更易受到重金属的危害.     

中国蔬菜地土壤重金属健康风险基准的研究

对我国目前土壤和蔬菜中重金属污染评价情况进行了综述,根据全国已报道蔬菜地土壤和蔬菜中重金属含量的数据和相关资料,探讨了蔬菜地土壤和蔬菜中重金属含量之间的关系以及不同的蔬菜种类和品种中重金属的积累差异,并在已有土壤和蔬菜中重金属污染的评价指标基础上,对蔬菜地土壤和蔬菜中重金属的健康风险基准值进行了讨论,尤其对我国各地区蔬菜地土壤中重金属的污染指标值进行了统一的限定,可为制订蔬菜地土壤重金属健康风险标准提供科学依据.     

不同年限设施菜地土壤中重金属和抗生素污染特征

设施菜地中土壤污染将直接关系到蔬菜产品的安全和消费者的健康。为评价设施蔬菜连续耕种对土壤中重金属和抗生素污染的影响,选取连续耕种2、4、7、15年的设施菜地为研究对象,研究了不同种植年限对土壤中7种重金属和15种抗生素污染的影响。结果表明,4、7、15年棚内土壤中Cu的含量显著高于棚外,并且棚内土壤中Cu的含量随着设施蔬菜耕种年数的增加而显著增加。15年棚内Cd含量和7、15年棚内Hg含量显著高于棚外。所有土壤中重金属含量均低于GB 15618—2018中农用地土壤污染风险筛选值,属于安全范围。设施菜地土壤中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb均有不同程度富集,其中15年棚内Cd富集明显,达到重度富集。PLI表明经过7年和15年设施蔬菜耕种后,土壤中重金属污染较棚外污染严重。所有棚内土壤中15种抗生素总量均高于棚外,在2、4、15年棚内土壤中抗生素总含量分别是棚外的2.36、2.02、2.63倍。检出最高的抗生素为四环素类和氟喹诺酮类,磺胺类有少量检出。种植设施蔬菜增加了部分重金属和抗生素的污染,并随着种植年限的增加污染趋向严重。建议从化肥、有机肥和农药施用等污染源头进行合理控制,保障设施蔬菜安全生产。     

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。     

铜陵狮子山矿区土壤重金属污染特征及生态风险评价

选择安徽铜陵狮子山矿区5种不同土地利用类型(采矿区、选矿区、堆矿区、尾矿区及周边菜园)的土壤为主要调查研究对象,采集样品76份,分析了土壤重金属含量和形态特征,并对重金属污染程度和潜在生态危害进行了评价.结果表明,铜陵狮子山矿区表层土壤中重金属Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量均超过铜陵市土壤背景值,且不同片区土壤中重金属含量差异较大.各片区土壤的重金属元素以残渣态为主,可氧化态比例最小.采用相关性和主成分分析可知,重金属元素之间存在一定的正相关性,Cu、Pb与Zn之间相关性尤为显著(P0.01),推断Cu、Pb和Zn来源相似.单因子指数法结果表明,重金属元素的污染程度大小为CuCdPbZn.内梅罗综合污染指数法结果表明,不同片区土壤重金属综合污染指数大小为:堆矿区选矿区采矿区菜园尾矿库区,其中选矿区和堆矿区污染尤为严重.综合潜在生态危害指数来看,尾矿区属于轻度危害,采矿区和菜地属于中度危害,堆矿区和选矿区属于很强危害.     

湘中某工矿区农户菜园重金属污染分析与健康风险评价

为研究湘中某工矿区对周边农户菜园土壤和蔬菜的影响,采集矿区周边18个蔬菜样地15个品种计80个蔬菜样品,分析土壤及蔬菜中重金属Pb、Cd、Cu、Zn的含量,并采用污染指数法和健康风险评价模型对土壤和蔬菜重金属污染进行评价.研究表明,矿区蔬菜地土壤受到严重的重金属污染,Cd污染最为严重.从综合污染指数来看,蔬菜均受到中、重度污染,苋菜污染最严重.各元素在蔬菜中的富集能力大小为:Cd>Zn>Cu>Pb.重金属暴露接触对人体的风险评估结果表明,蔬菜可食部分Cd与Pb的危险度(HQ)均大于1,居民通过蔬菜途径摄入的Pb和Cd对人体健康存在较大的潜在风险.建议农户菜园在不能改制改种的情况下,种植根茎类蔬菜.     

南丹矿业活动影响区蔬菜重金属含量及健康风险

为评估"有色金属之乡"——南丹典型村庄常住居民蔬菜消费中重金属暴露风险,对矿业活动影响区大厂镇、车河镇和长老乡及对照区六寨镇典型村庄蔬菜和菜地土壤重金属含量进行调查。通过连续3 d入户膳食调查获得蔬菜消费量数据,并采集37个菜地土壤样品及166个蔬菜样品,分析其As、Pb、Cd、Cu、Zn和Sb含量,通过污染指数法和重金属摄入量评估暴露接触的人体健康风险。结果表明,不同地区土壤与蔬菜中重金属含量由高到低依次为大厂镇、车河镇、长老乡和六寨镇;矿业影响区蔬菜As、Pb和Cd的超标率分别为5.60%、71.1%和32.3%,对照区蔬菜Pb和Cd的超标率分别为57.1%和37.5%;大厂镇和车河镇成人经蔬菜途径进入人体的As、Pb、Cd、Cu、Zn和Sb含量显著高于六寨镇;4个地区蔬菜As、Pb、Cd和Sb对应的目标危险系数均高于Cu和Zn。风险评价结果表明,大厂镇和车河镇蔬菜As的年健康风险分别为10.64×10-5和10.20×10-5a-1,远高于国际放射防护委员会推荐的标准,表明居住在矿业密集区的居民面临较严重的重金属接触暴露风险,且显著高于对照区。     

畜禽有机肥对典型蔬果地土壤剖面重金属与抗生素分布的影响

采集不同类型的畜禽有机肥及施用后的土壤,测定其重金属浓度,同时利用超声波提取-SPE—LC／MS／MS方法分析土壤中14种抗生素的污染特征,研究长期施用畜禽有机肥对典型蔬果地土壤剖面重金属与抗生素分布的影响。结果表明,猪粪、羊粪、鸡粪3种畜禽有机肥中最易造成土壤污染的是猪粪,Cu、Zn和Cd含量分别为197．0、947．0和1．35mg·kg-1。不同土地利用方式下,施用有机肥均使重金属在土壤剖面呈现表聚现象,以设施菜地最为突出,Zn和Cd积累明显,0—20cm土层含量分别为203和0．48mg·kg-1。不同土地利用方式下,14种抗生素的含量与组成在土壤剖面上存在明显分异,随土层深度增加含量迅速下降,但在〉80～100cm土层仍有检出;设施菜地表层土壤抗生素含量为39．5μg·kg-1,积累和残留明显高于林地和果园,特别是四环素类和氟喹诺酮类,含量分别为34．3和4．75μg·kg-1。可见,农田土壤长期大量施用畜禽有机肥可引起重金属和抗生素的复合污染,具潜在生态风险。     

不同利用方式农用地土壤重金属污染状况及其动态变化特征——以广东省徐闻县为例

通过分析广东省徐闻县不同季节香蕉地、菜地、桉树林地和甘蔗地等4种不同利用方式农用地土壤As、Cu、Pb、Zn、Cd重金属含量,应用单项污染指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属污染状况进行评价,并得出其动态变化特征。结果表明,（1）根据重金属单项污染指数可知,所研究的5种重金属中,Cu污染最为严重,4种农用地土壤Cu污染程度大小顺序为菜地〉桉树地〉香蕉地〉甘蔗地;其次是Cd污染,污染程度依次为菜地〉香蕉地〉甘蔗地〉桉树地;菜地受到轻度Zn污染;其他元素含量均未超过国家标准。从重金属综合污染指数来看,菜地受到重金属中度污染,香蕉地、桉树地和甘蔗地均为轻度污染。（2）在不同季节,土壤重金属污染状况差异较大。Cu在4种农用地土壤中的污染指数年内呈递减规律;Cd在菜地和香蕉地中夏季污染指数最低而冬季最高。（3）土壤重金属相关性分析结果表明,Cu与Pb在4种土壤中的相关系数都较高,说明土壤中Cu与Pb同源,主要来自成土母质。菜地中,Zn与碱解N,Cd与有机质在0．05水平上存在显著负相关性,这说明土壤Zn和Cd污染不是来自有机肥,可能主要来自化肥和农药。     

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。     

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。     

广州市菜园土和蔬菜中镉含量水平及污染评价

探讨了广州市各区、市菜园土和蔬菜中的重金属Cd污染状况,测定了95份土壤样品以及292份蔬菜样品中的镉含量,并对广州市各区市菜园土中Cd污染程度进行了评价。研究结果表明,不同种类的蔬菜中,叶菜类对重金属Cd的吸收和富集较高,瓜豆类较低。蔬菜中重金属Cd的含量受土壤中Cd含量的影响。与国内其它城市相比,广州市蔬菜地土壤中的Cd平均含量处于较高水平;蔬菜则以海珠、番禺两区Cd含量相对较高,高于其它城市的含量水平。     

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。     

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。     

寿光设施菜地土壤N_2O排放规律及其影响因素

设施栽培是我国蔬菜生产的重要方式之一.设施菜地土壤高温、高湿、持续且大量施肥等特点,可能改变土壤氮素周转及N_2O排放.寿光是我国重要的蔬菜生产基地之一.然而,鲜有研究关注寿光市设施菜地土壤N_2O排放规律及其影响因素.本文以寿光市农田、种植6、12年设施菜地及荒废设施菜地为例,研究农田转变为设施菜地后土壤N_2O排放规律,并探讨其影响机理.结果表明,设施菜地土壤N_2O年排放量明显高于农田及荒废设施菜地,且种植6年设施菜地土壤N_2O年排放量显著大于种植12年设施菜地(P0.05).其原因可以归结为:(1)设施菜地种植过程中施加大量有机肥及化肥,会促进土壤氮素周转.(2)设施菜地土壤温度、含水率及硝态氮含量均高于农田,且均与土壤N_2O排放通量呈显著正相关关系(P0.05),表明设施菜地土壤高温、高湿的环境特点会促进土壤硝化过程,加速土壤N_2O排放.(3)设施菜地具有较高的土壤脲酶活性,且与土壤硝态氮含量、含水率呈显著正相关关系(P0.05),表明农田变为设施菜地增加了土壤脲酶活性,促进土壤硝化过程及硝态氮累积,这可能间接加速土壤N_2O排放.     

长期温室菜地土壤重金属累积状况及污染评价

为研究温室菜地种植对土壤重金属含量的影响,以中国农业大学曲周实验站长期定位试验土壤为研究对象,分析了土壤重金属含量累积变化特征并对其进行了污染评价.结果表明,与河北省重金属土壤背景值相比,0—40 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有不同程度的累积,其中Cd和Cu累积程度最高;除As和Ni外,0—20 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有随种植年限的增长而增加的趋势;0—20 cm土壤Cd、Cu、Zn含量均分别显著高于20—40 cm土壤Cd、Cu、Zn含量(P0.05),0—20 cm土壤As含量显著低于20—40 cm土壤As含量;0—20 cm土壤中,重金属Cu、Pb、Ni、Cr与土壤p H呈显著负相关关系(P0.05).根据《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准限值评价,2016年曲周实验站温室菜地0—20 cm土壤重金属环境质量处于轻污染状态,其中重金属Cd是主要的污染因子.     

潍坊市菜地重金属调查与环境风险评价研究

科学评估菜地土壤重金属污染状况对有机种植规划布局、指导农业种植结构调整具有重要的现实意义,也可为土壤环境风险防控和污染土壤修复提供科学依据。在山东省潍坊市全境蔬菜主产区随机采集32个设施菜地和15个露地菜地样本,应用电感耦合等离子体质谱测定了Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb等元素以及用原子荧光光度计测定As、Hg质量分数;依据GB15618—2008,对土壤重金属超标情况进行评价,采用生态风险指数和潜在地积累指数等方法进行了重金属环境风险及污染程度评价。结果表明:Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Hg等元素质量分数平均值分别是山东省土壤环境背景值的1.13、1.16、1.27、1.62、3.21和2.11倍,表明重金属存在富集现象;各个元素质量分数平均值均低于国家二级标准值,但Cd、Ni、Cu、Zn的点位超标率分别为21.3%、8.51%、2.12%、2.12%;潜在生态风险指数评价结果显示,菜地土壤处于中等生态风险,其中设施菜地处于中等生态风险,露地菜地处于低生态风险;所有点位Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb均为低生态风险,而Cd、Hg分别有97.8%和80.8%的点位处于中等生态风险及其以上水平。地积累指数评价结果表明,设施菜地Cd、Hg、Zn处于轻度-中等污染水平,露地菜地Cd、Hg处于轻度-中等污染水平,其他元素均无污染;所有点位中,Hg、Cd、Zn、Ni、Cr、Cu、Pb受污染比例分别为78.7%、63.8%、42.6%、17.0%、14.9%、12.8%、2.1%。整体上,潍坊市菜地土壤能够满足有机种植的条件,但存在一定数量点位的污染,其中Cd点位污染比例最大,可能会成为限制该区域有机种植的主要因素。     

上海市蔬菜地土壤硝态氮状况研究

以上海市郊不同管理方式下菜地表层土壤采样测定土壤硝态氮含量为基础,并以水稻土等土壤作为对照,以期了解上海蔬菜地土壤硝态氮的现状,为菜地的合理施肥提出科学依据。结果表明,由于管理方式不同,土壤的硝态氮的NO3--N质量分数差异明显。大棚蔬菜地土壤中NO3--N明显高于其它其他用地管理方式下的土壤,依次为:w(大棚蔬菜地)>w(露天蔬菜地)>w(传统自留地),而且土壤硝态氮的积累是全剖面性的,而非仅在表层,如在80~100cm土层,大棚土壤硝态氮也为农田的好几倍。而且,大棚蔬菜地土壤盐渍化明显,主要特点之一是硝态氮积累,盐分高的土壤一般硝态氮也高。此外,长期大量的N肥投入引起了土壤酸化。土壤pH与土壤NO3--N质量分数呈线性负相关,经统计检验相关性达极显著水平。     

不同使用年限蔬菜大棚土壤重金属含量变化

调查了 1、5、8、1 1a棚龄蔬菜大棚土壤中重金属元素As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb和Zn的含量。结果表明 :同一使用年限的蔬菜大棚 0～ 40cm土层内重金属元素含量差异很小 ;与棚外土壤相比 ,除 1a棚龄的土壤外 ,多数土壤重金属含量随大棚使用年限的延长而有所增加 ;研究地区的蔬菜大棚土壤尚未发生重金属污染超标现象 ;大量施肥 (复合肥 )可能是导致蔬菜大棚土壤中重金属含量升高的主要原因