蔬菜重金属污染状况及风险评估研究——以新疆乌昌库地区为例

以新疆乌鲁木齐市、昌吉市和库尔勒市蔬菜及其对应的土壤为研究对象,测定菜地土壤和蔬菜中Pb、Cd、Ni的含量,评价蔬菜摄入对人体可能产生的健康风险。结果表明,乌鲁木齐市和昌吉市蔬菜产地土壤中Pb、Cd、Ni含量均低于HJ 332-2006《食用农产品产地环境质量评价标准》和GB 15618-1995《土壤环境质量标准》的限量值,运用内梅罗指数进行土壤重金属污染程度评价,乌鲁木齐市、昌吉市和库尔勒市菜地土壤的综合污染指数分别为1.07、0.33、1.25;在所采集的样本范围内,昌吉市菜地土壤未受到污染,乌鲁木齐市和库尔勒市部分菜地土壤受到轻度污染。乌鲁木齐市和库尔勒市蔬菜中Pb、Cd、Ni含量均未超过限量值,乌昌库地区蔬菜中Pb、Cd、Ni单一重金属暴露健康风险较低,Pb、Cd、Ni单一重金属对成人和儿童都无暴露健康风险,豆类、叶菜类、鳞茎类蔬菜中多种重金属也无暴露健康风险。     

典型农业土壤重金属的累积特征与源解析

为探明商丘市农业土壤重金属累积特征及规律,调查研究商丘市不同利用方式下的土壤重金属含量。结果表明,商丘市农业土壤重金属呈现不同程度的累积趋势,其As、Cd、Cu、Pb和Zn的含量均值分别为10.74、0.24、21.87、15.33和70.93mg·kg-1。通过不同土地利用方式比较发现,重金属As、Cu、Zn含量以设施菜地最高,Pb在绿化地、Cd在果园的含量最高,而森林土重金属含量普遍较低,其Cu、Zn含量显著低于设施菜地(P0.05),Pb含量以森林土和设施菜地较低。不同土壤按Cd累积程度排序为:果园露天菜地设施菜地绿化地麦地森林土;集约化生产方式下,设施菜地重金属含量随设施年限的增加而不断累积,导致相应的环境风险增加,此过程与化肥和有机肥的不当投入有关。本文研究为规避农业土壤重金属累积风险及开展区域重金属污染防控提供一定科学依据。     

冶炼厂综合堆渣场周边菜地重金属分布特征与污染评价

通过对冶炼厂综合堆渣场菜地土壤和蔬菜中重金属的测定,分析了该区土壤和蔬菜中Cu、Zn、Pb、Cd、As的污染状况。结果表明,Cu和Cd为该区菜地的主要污染元素,其超标率均为100%;其最高含量分别为对照的5.3倍和4.3倍。蔬菜可食部分重金属Cu、Cd和Pb含量均不符合国家无公害蔬菜的标准,超标率均达100%,且不同的重金属元素在不同蔬菜品种中的累积各异。     

北京市菜地土壤重金属现状分析与评价

近年来北京蔬菜种植业得到迅速发展,已成为农业经济的支柱产业之一。为了解北京地区菜地以重金属为主要指标的土壤环境质量现状,采集北京市主要蔬菜生产区表层土壤(0~20cm),测定镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(Ni)、汞(Hg)含量和基础理化性质。依照《土壤环境质量标准》和《土壤环境监测技术规范》采用单项和综合污染指数法进行评价,结果表明,与土壤背景值相比,大兴、昌平、密云、延庆、房山、顺义、通州区内Cd、Cr明显富集,顺义区、房山区Cd质量分数平均值接近于《食用农产品产地环境质量评价标准》限量值(0.40 mg/kg),但未超过《土壤环境质量标准》中二级限量值(0.60 mg/kg)。Cd、Cu、Zn、Cr单项污染指数平均值处于0.7~1.0,属于尚清洁(警戒限)水平,且土壤Cd质量分数变异系数极高,40%以上样点存在"轻度"和"中度"污染,设施菜地较裸露菜地相比存在较高Cd污染风险。综上,北京市菜地土壤重金属环境质量指标总体安全,处于非污染状态,但存在一定程度的Cd、Cr、Cu、Zn累积污染风险。     

滩涂围垦区土壤重金属调查及生态风险评价——以盐城市弶港镇为例

以苏北盐城弶港镇滩涂围垦土壤为研究对象,进行了重金属Cr、Pb、As、Cd、Hg的测定及其风险评价,为我国沿海滩涂种植业的发展提供依据,并为其他国家和地区相关研究提供参考。结果表明,该区域土壤中5种重金属含量均未超过《国家土壤环境质量标准》（GB15618—1995）一级标准限制,农田土壤Cr、As、Cd含量较高,郊区菜地土壤Pb、Hg含量较高;重金属Cr、Pb、As、Cd含量在不同土地利用类型间存在显著性差异;Hg含量差异不显著。采用地积累指数法进行评估可知,土壤没有受到单项重金属污染。依据内梅罗综合指数法评估可知,潮间带沉积物、工业区土壤、滩涂围垦熟化的土壤没有受到重金属污染;郊区菜地与农田土壤的污染等级已达到警戒线,污染水平属于＂尚清洁＂。Hakanson潜在生态风险评价结果表明,区域内土壤重金属处于无风险等级,尚不具有潜在生态风险。     

基于便携式X射线荧光光谱速测的设施菜地土壤重金属污染诊断与评价

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy, PXRF)原位快速获取土壤重金属（镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锌（Zn）、砷（As）、镍（Ni）及汞（Hg））含量,在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上,对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断,并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明：(1) 异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01),土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01);(2) 土壤含水量为150 g?kg-1~200 g?kg-1时,Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01);(3) 土壤Cd和Cu的超标现象较为突出,其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg?kg-1,约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高;(4) 土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1,由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg,内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言,土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断,并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素,研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。     

济南市石灰性菜地土壤和蔬菜重金属含量特征及健康风险评价

通过对济南市石灰性菜地土壤和蔬菜样品中Pb、Cd、Cr、Cu和Zn含量的调查,研究了蔬菜和土壤重金属含量状况、富集特征及其健康风险。结果表明,石灰性菜地土壤Pb、Cd、Cu和Zn平均含量均高于相应的济南市土壤背景值,与我国《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准比,石灰性菜地土壤中Cd含量超标1.93倍,表现为以Cd为主的重金属污染。与《食品中污染物限量》等标准比,叶菜类、根茎类和瓜果类蔬菜中Pb、Cr和Cd有不同程度的超标。蔬菜中重金属富集系数大小为:ZnPbCuCdCr,黄瓜对5种重金属的富集系数最小。济南市石灰性菜地种植的蔬菜中重金属的风险系数(HQ)都小于1.0。成人摄食蔬菜产生的风险指数(HI)大于1,儿童摄食蔬菜产生的风险指数小于1,表明当地成人健康受危害的可能性大,儿童摄食蔬菜尚处于安全状态。     

南京江北地区菜地土壤有效态重金属的含量及空间分异特征

在南京市浦口和大厂的5大主要功能区（工业区、交通干线、居民区、蔬菜生产基地和风景区）内共采集了75个菜地表层土壤样品,以Cd、Cu、Pb和Zn等典型污染重金属的有效态含量为基础,运用经典统计分析、主成分分析和地统计分析相结合的方法对菜地土壤重金属污染进行了评估。结果表明,菜地有效态Cd、Cu、Pb和Zn的平均含量以交通干线沿线（宁六公路泰山新村-南信大段）最低,工业区（南钢或扬子石化）最高,其他功能区的均介于两者之间。主成分分析将菜地土壤有效态重金属大致分为农业源和工业、生活源。从功能区菜地土壤污染总得分排序结果可以看出,宁六公路沿线（泰山新村-南信大段）菜地土壤环境质量最高,以下依次是龙王山风景区、盘城蔬菜基地和盘城镇,老工业区的扬子石化和南钢周边菜地土壤环境质量较差。研究区内菜地土壤有效态Cd、Cu、Pb和Zn的空间分布均具有中等强度空间相关性,不同有效态重金属在空间上具有明显的各向异性,其空间变异主要发生在北-南方向。有效态Pb的空间分布较离散,有效Cd、Cu和Zn的高值区大致都位于老工业区内。     

基于便携式X射线荧光光谱速测的设施菜地土壤重金属污染诊断与评价

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象，采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy, PXRF)原位快速获取土壤重金属（镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锌（Zn）、砷（As）、镍（Ni）及汞（Hg））含量，在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上，对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断，并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明：(1) 异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01)，土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01)；(2) 土壤含水量为150 g?kg-1~200 g?kg-1时，Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01)；(3) 土壤Cd和Cu的超标现象较为突出，其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg?kg-1，约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高；(4) 土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1，由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg，内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言，土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断，并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素，研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。     

长沙市韶山路沿线不同绿地土壤重金属含量及其潜在生态风险

调查和分析了长沙市韶山路沿线4种绿地类型0-20 cm土壤层重金属Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Ni的含量及其来源,并以湖南省土壤背景值和全国土壤平均值为评价标准评价其污染程度和潜在的生态风险。结果表明,公共绿地、居住绿地和道路交通绿地土壤重金属含量普遍较高,而生产绿地的含量普遍较低,不同绿地类型土壤重金属含量空间分布差异较大。公共绿地、居住绿地和道路交通绿地中,有机质是绿地土壤重金属的主要载体,Cd、Pb、Ni、Cu、Zn来源相同的可能性较大,公共绿地和道路交通绿地中Cd、Pb、Ni、Cu、Zn可能主要来源于交通活动产生的污染源,居住绿地中可能来源于生活垃圾污染源。4种绿地土壤重金属综合污染指数由高至低的排序为:道路交通绿地居住绿地公共绿地生产绿地,均处于轻度污染或警戒水平,Cd污染最为严重,Pb、Cu污染为其次,Mn、Zn、Ni污染较小。公共绿地、道路交通绿地Cd和Pb污染较重,居住绿地Cd和Cu污染较重。4种绿地土壤重金属潜在生态危害指数大小排序为:居住绿地道路交通绿地公共绿地生产绿地,均处于轻微生态危害程度,Cd的生态风险最大,Pb、Cu为其次,Zn、Mn最小。     

不同农业用地类型对土壤性质和土壤环境的影响——以北京市延庆县为例

选择北京市延庆县为研究区域,通过对不同农业用地类型的土壤进行采样和分析,研究了延庆县不同农业用地类型对土壤性质和环境的影响,以期为北京市土壤的农业可持续利用提供依据。结果表明,研究区域粮田、菜地、果园的土壤pH值、有机质和碱解氮含量均显著低于林地;4种不同农业用地类型中表层土壤的As,Cd,Cr含量平均值分别超出北京市土壤背景值0.93,0.09和15.3 mg/kg。粮田、菜地耕作层的重金属含量高于林地和果园,内梅罗指数和单项污染指数评价表明这4种土壤利用类型尚属清洁。尽管研究区目前重金属污染程度较低,最高值仅为警戒值的74%,但其单项污染指数显示该地区土壤重金属累积速度较快。粮田土壤中As,Cd元素含量较退耕林地分别增加了20.9%和38.5%。如不加以控制,土壤重金属污染状况会进一步加剧。     

重庆市蔬菜地土壤重金属特征研究

研究结果表明重庆市蔬菜地0~20cm和20~40cm土层土壤重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb含量无显著差异,Cd、Hg含量差异显著。不同土壤类型平均重金属含量和变异系数差异均较小。城郊区、工矿区和一般农区重金属Ni、Cu、Zn、As、Pb含量及阳离子代换量无显著差异。不同土壤类型和不同区域重金属间均具较强相关性,重金属Cu、Ni、Cr间具有较强伴生关系。重庆市蔬菜地土壤重金属Cd污染较重。     

洛川苹果园地土壤重金属污染调查与评价

通过对洛川苹果园地土壤样品的采集、监测,依据无公害果园产地土壤环境质量标准和绿色食品产地土壤环境质量标准,重点分析评价了对土壤环境及人体危害较大的Cd、As、Cr、Pb等重金属元素的污染现状。评价结果表明:以无公害果园产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As>Cr>Cd>Pb的特征,土壤重金属综合污染指数为0.51,土壤Cd、As、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤环境中的重金属元素含量现状水平符合无公害苹果生产的要求;以绿色食品产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As>Pb>Cr>Cd的特征,土壤重金属综合污染指数为0.64,土壤Cd、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤As单项污染指数平均值大于0.7,但小于1。土壤环境中的重金属含量现状水平符合绿色食品苹果生产的要求。但土壤As单项污染指数平均值为0.74,已超过绿色食品产地土壤污染警戒线。洛川苹果园地土壤重金属As污染程度较高,主要是由于人为长期不合理使用含As农药、化肥所致。因而,洛川苹果生产中应将土壤环境中的As作为严控的土壤污染物。     

上海宝山区城市表土重金属累积的空间分布规律

检测了上海宝山区127个表土样点的重金属含量。宝山区表土Zn、Cr、Cd、Pb、Cu、Ni、Mn的平均含量分别为228.6、127.6、0.56、118.5、55.2、55.7、718.7mg/kg。其中Pb、Zn、Cd的含量分别是上海土壤背景值的5.6、3.0、2.8倍,受污染较明显。宝山区地表的重金属含量呈现出明显的空间分布规律:工业区地表,如吴淞、大场等地,多种重金属污染均很重,Zn、Cr、Cd、Pb、Cu的平均含量分别高达407.6、319.0、0.75、101.2、76.2mg/kg;马路绿地土壤Pb的累积较显著,平均为180.2mg/kg;远郊菜地土壤重金属污染不明显。     

农业废弃物中重金属含量特征及农用风险评估

为了解江西省主要农业废弃物中重金属污染状况和评估其再利用产物农用的安全性,在江西省内采集了水稻秸秆、蔬菜废弃物、猪粪和牛粪等样品,对样品中铬、镍、铜、锌、砷、镉、汞和铅重金属含量进行了测定与风险评估。结果表明,动物性废弃物中重金属含量和超标率明显高于植物性废弃物,其中猪粪属于重度污染,牛粪为轻度污染,植物性废弃物尚处于安全水平。若以江西省农业废弃物为原料制成有机肥,并长期施用于设施菜地,猪粪有机肥施用8.4、15.3和23.9 a后土壤中Cu、Cd和Zn将陆续超标,牛粪有机肥施用23.3 a后土壤中Cu将超标,水稻秸秆、蔬菜废弃物有机肥施用约29a后土壤中Cd将超标,故农业废弃物有机肥须严格控制原料中重金属含量,其农用的长期安全性有待加强监测。     

草海湖湿地重金属分布特征及污染负荷

该文测定了草海湿地土壤和草海表层沉积物中7种毒性重金属的含量,对比研究了重金属元素含量的时空变异特征,同时应用单因子污染指数法和污染负荷指数法对底泥、沼泽草地、农用地和林地土壤中重金属污染进行了评价。结果表明:本研究中7种重金属中,Cd,Zn,Hg含量明显高于贵州省土壤背景值,重金属Cd和Zn分布特征为:底泥农用地沼泽草地林地;Cr的分布特征为:沼泽草地林地农用地底泥;Pb和Cu含量的分布特征为:农用地底泥沼泽草地林地;Hg的分布特征为:底泥沼泽草地农用地林地;As的分布特征为:林地农用地沼泽草地底泥;草海湖周边的农用地和沼泽湿地中Cd,Hg达到重污染程度,Zn为中度污染,Pb和As为轻度污染。草海底泥中Cd,Hg和Zn达到重污染水平,其余4种重金属尚未构成污染;草海底泥重金属污染水平为中等污染,枯水期污染略重,且靠近湖心的采样点污染较重,3个采样区都呈现距岸边越远污染越重的趋势。草海湿地底泥重金属污染较重,农用地次之,沼泽草地再次,林地无重金属污染。研究可为草海湿地重金属污染放置与治理提供基础数据。     

水趋光抑制法快速监测重金属污染土壤的生态毒性研究

试验研究水趋光抑制法快速监测重金属污染土壤的生态毒性结果表明,水趋光指数与土壤Cd、Pb添加量(模拟污染浓度)呈极显著相关性。同一污染水平下土壤生物毒性表现为酸提液>水提液;同浓度重金属含量下土壤溶液生物毒性则表现为Cd>Pb,水提液 重金属>酸提液 重金属,远低于重金属在ISO标准水中的生物毒性。水趋光抑制法能综合、快速、灵敏地反映土壤重金属污染状况及土壤生态毒性,可为土壤健康质量的生物监测及评价提供理论依据。     

北京顺义区土壤重金属分布与环境质量评价

在北京顺义区采集了412份土壤表层样品,分析了其中7种重金属元素（Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、As和Hg）的全量,采用单因子指数和内梅罗指数对土壤环境质量进行评价。结果表明,土样中As、Cd、Cr、Hg、Cu、Pb和Zn含量平均值分别为7.85、0.136、61.47、0.073、22.43、20.38mg.kg-1和69.75mg.kg-1,As、Cd、Cr、Cu和Zn含量平均值超过了北京地区环境背景值,但所有元素含量的平均值均未超出土壤环境质量一级标准。土壤中各重金属元素含量Shapiro-Wilk检验和相关性检验结果表明,研究区土壤中重金属Cr呈正态分布,Cd、Cr、Cu、Pb元素与As元素相关性显著。土壤各元素单因子污染指数排序为Zn〉Cr〉Cd〉Cu〉Pb〉As〉Hg,内梅罗综合污染指数平均值为0.745,达到了土壤环境质量评价分级标准Ⅱ级,污染等级为＂警戒线＂级;菜地、果园、荒地、林地、苗圃、设施农业用地和水浇地的土壤内梅罗指数分别为0.809、0.765、0.720、0.669、0.781、0.786和0.729,表现为菜地〉设施农业〉苗圃〉果园〉水浇地〉荒地〉林地。土壤环境质量总体安全,部分地区土壤重金属污染处于警戒水平。     

淮南煤矿复垦区土壤腐殖质特征及其与重金属的关系

选择淮南典型煤矿复垦区不同土地利用方式下（菜地、玉米—小麦地、林地和荒地）的土壤作为研究对象,运用单因素方差分析和内梅罗综合污染指数调查了其腐殖质组成特征与重金属污染状况并探究两者间关系,为修复矿区复垦土壤提供依据。结果表明:土壤腐殖质含量、腐殖化程度和稳定性依菜地 > 玉米—小麦地 > 林地 > 荒地的次序从最佳向最差过渡。不同土地利用方式下土壤胡敏素（HM）的组成不同,HM各组分有机碳含量为HMr > HMi > HMc;且施用有机肥土壤较不施肥土壤中HM各组分的含量明显增加。复垦区土壤中Cu和Cd含量均高于土壤背景值,Zn含量低于土壤背景值,土壤处于轻度污染状态。施用有机肥提高复垦土壤肥力的同时,需控制有机肥中重金属含量,以降低土壤重金属污染风险。     

重庆市蔬菜区重金属污染现状

本文通过对不同区域菜地大气污染物和灌溉水、土壤、蔬菜重金属平均含量比较发现,污染区大气污染物均大于清洁区;灌溉水和土壤重金属在不同区域差异不大;不同蔬菜品种重金属在不同区域表现不一致,叶菜类基本表现为污染区大于清洁区,说明叶菜类蔬菜重金属污染主要由大气污染引起。苋菜、莴笋重金属含量较高,说明富集重金属能力较强。蔬菜重金属含量同食品卫生限量标准比较表明超标蔬菜品种为苋菜、莴笋、葱子,超标重金属为Pb、Cd、Cr。同一蔬菜品种莴笋重金属Pb、Cd、Hg、As平均含量在污染点的下风向高于上风向,说明Pb、Cd、Hg、As与大气污染有直接关系。蔬菜重金属相关性分析表明Cr、Hg具有明显的协同和拮抗作用。