矿区农田蔬菜重金属污染评价和富集特征研究

为明确南丹矿区周边农田不同种类蔬菜污染情况,筛选适宜本区域种植的蔬菜品种,降低生态风险,通过实地采样调查,运用单因子污染指数、综合污染指数、富集系数及系统聚类分析法,评价及比较不同蔬菜可食部位中Cd、As、Pb污染状况及富集特征,同时选取叶菜类及萝卜进行不同部位重金属累积情况分析。结果表明,研究区域农田土壤为Cd、As重度污染,Cd是蔬菜的主要污染因子,不同种类蔬菜对Cd的富集能力大小表现为叶菜类茄科类块根类瓠果类豇豆类。叶菜类、豇豆类及茄科类蔬菜对3种重金属的富集能力大小为CdPbAs,块根类和瓠果类的大体趋势为CdAsPb,其中抗热尖叶油麦菜对Cd、Pb的富集能力最强,生姜对As富集能力最强。通过对叶菜类及萝卜不同部位重金属浓度分析,Cd、As、Pb浓度表现为可食部位不可食部位。研究表明,不同种类蔬菜的重金属富集能力不同,大部分易受Cd污染,其中叶菜类对Cd的富集能力基本强于其他类蔬菜,为保障村民蔬菜食用安全,建议规避叶菜类蔬菜种植,推荐种植苦瓜、香芋南瓜、七寸人参红萝卜、紫薯等瓠果及块根类蔬菜。     

钝化剂对土壤镉铅有效性和微生物群落多样性影响

为研究海泡石和生物炭两种钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果及微生物群落功能多样性的影响,以南京某蔬菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究海泡石和生物炭单施及配施条件下,土壤理化性质、土壤微生物群落功能多样性、土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及萝卜和小白菜两种作物对Cd、Pb富集的影响。结果表明:海泡石和生物炭单施、混施均显著促进土壤Cd、Pb由酸溶态向残渣态转化,降低Cd、Pb生物有效性。其中,2.5%海泡石处理Cd、Pb有效态含量降幅最大,与对照相比,种植萝卜和小白菜的土壤Cd、Pb含量分别降低71.88%～75.44%和81.21%～84.52%。生物炭对土壤微生物活性影响显著,2.5%生物炭处理微生物对碳源利用能力最强,但微生物群落功能多样性未显著增加。添加海泡石和生物炭均减轻了萝卜和小白菜可食部位对Cd、Pb的富集,2.5%海泡石和1.25%海泡石与1.25%生物炭配施处理,萝卜可食部位Cd和Pb含量均满足《食品安全国家标准》(GB 2762—2017),但小白菜可食部位Pb含量超出安全标准。研究表明,从土壤环境质量和作物安全角度考虑,一般采取海泡石和生物炭配施进行重金属Cd-Pb复合污染土壤的修复,而且在中度Cd-Pb污染的菜地土壤中优先考虑种植萝卜类蔬菜。     

成都平原农田蔬菜重金属含量及污染评价

为降低重金属污染风险,保证蔬菜生产安全,调查了成都平原部分污染地区蔬菜种植地土壤和5类18种蔬菜可食部位重金属含量,并对蔬菜中重金属污染状况进行了评价,同时运用富集系数分析和比较了不同蔬菜对Cd、Cr、Pb、Zn、Cu、Ni、Hg、As的富集能力。结果表明：试验区域土壤Cd含量超标率达31.91%,Cd是主要污染物,其余元素均符合国家标准。所有蔬菜可食部位主要受重金属Cr、Hg、Cd污染,轻微污染的有蒜苗和油菜,轻度污染的有菠菜和香菜;通过富集系数发现,18种蔬菜对8种重金属元素的富集系数平均值均从高到低依次为Cd>Zn>Hg>Cu>Ni>As>Cr>Pb,且不同蔬菜对同一种元素的富集系数也表现显著性差异。总体上,叶菜类蔬菜如香菜对Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu和菠菜对Cd、Hg、Zn、Pb、Cu以及红油菜对As、Pb富集能力相对较强,表明研究区域香菜和菠菜不宜在Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu污染土壤上栽培,及红油菜不宜在As、Pb污染土壤上栽培,而甘蓝类和根茎类如包心菜对Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu和白萝卜对C...     

铜对3种蔬菜生长的影响及其累积效应研究

[目的]研究Cu污染对3种蔬菜生长的影响及其累积效应。[方法]在不同浓度Cu（0、100、200、400 mg/L）胁迫下,对萝卜（Ra-phanus sativus L.）、小白菜（Brassica campestrisssp.Chinensis）和苋菜（Amaranthus tricolour）进行种子萌发和盆栽试验,研究不同处理对蔬菜种子发芽率、幼苗生长、生物量及Cu含量的影响。[结果]不同浓度Cu胁迫对3种蔬菜种子的发芽率无显著影响,100和200 mg/LCu胁迫对蔬菜苗长具有显著影响,萝卜对过量Cu毒害的耐性强于小白菜和苋菜;各处理3种蔬菜的地上部和地下部Cu含量均低于国家食品卫生标准,萝卜可食部位Cu含量低于小白菜和苋菜。3种蔬菜对土壤中Cu的富集指数表现为苋菜〉小白菜〉萝卜。[结论]在遭受Cu污染的农田中,种植萝卜比种植小白菜和苋菜更有利于减少Cu进入食物链。     

不同类型蔬菜重金属镉低积累品种筛选

通过盆栽试验在不同镉污染浓度条件下，探讨叶菜类、茄果类、根茎类9个蔬菜品种对土壤Cd的吸附规律，根据重金属低积累蔬菜的判定标准，筛选出污染地区可以种植的Cd低积累蔬菜品种。试验结果表明，1）对土壤Cd积累由低到高排序为根茎类<叶菜类（菠菜除外）<茄果类，其中速生虎耳菠菜最易吸收富集土壤Cd。2）叶菜类蔬菜随土壤Cd污染程度增加，Cd更多的由可食部分向非可食部分迁移；根茎类蔬菜则随土壤Cd污染程度增加更多的富集在可食部分；而茄果类蔬菜在轻中度污染土壤中，吸收的Cd更多富集于非可食部分，在重度污染土壤中，则更多的向可食部分迁移。3）菠菜和辣椒不能够在轻度镉污染土壤中种植，可考虑种植春不老萝卜、冬青和六月慢等蔬菜；春不老萝卜种植在中重度污染地区时，可食部分的Cd含量未超过国家安全标准。     

组配钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果研究

为研究组配钝化剂(纳米羟基磷灰石∶巯基化膨润土∶生物质炭=1∶2∶2)对镉铅复合污染土壤修复效果,以南京近郊某蔬菜基地镉(Cd)、铅(Pb)含量超标(Cd:0.89～1.37 mg·kg-1, Pb:441.9～707.8 mg·kg-1)的两块菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究不同钝化剂添加量(0、0.5%、1%、2.5%和5%)对菜地土壤理化性质和土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及小白菜富集转运Cd、Pb的影响。结果表明:组配钝化剂能够有效提高土壤pH和CEC,使两种土壤有效态Cd和有效态Pb含量显著降低,同时降低了小白菜可食部位和根部对Cd、Pb的富集。与对照相比,两种土壤有效态Cd和有效态Pb最大降幅分别为60.34%～63.83%和81.84%～85.19%,小白菜可食部位降幅最大值分别为64.44%～81.48%和80.07%～82.98%。小白菜对Cd的富集和转运能力高于Pb,且2.5%～5%的钝化剂用量可同时显著降低小白菜对Cd、Pb的富集转运。添加钝化剂可以显著降低土壤中重金属Cd、Pb有效性,进而降低小白菜可食部位对Cd、Pb的积累和转运。从食品安全角度考虑,中度污染土壤(土壤A)推荐钝化剂用量为5%,轻度污染土壤(土壤B)推荐钝化剂用量为2.5%。     

济南市菜地蔬菜富集重金属的特征研究

[目的]以济南市菜地为研究对象,通过研究不同蔬菜品种富集重金属的特征,筛选出抗重金属污染的蔬菜品种.[方法]田间采样与室内分析相结合.[结果]济南市菜地土壤中重金属全量果菜类＞叶菜类＞茎菜类;蔬菜各部位中Zn富集最多,Cd富集最少;不同蔬菜可食部位重金属含量存在差异,同种蔬菜可食部位不同重金属含量也存在明显差异.[结论]蔬菜富集重金属能力大小为Zn＞ Cd＞Pb＞Cu ＞Cr,黄瓜最不容易积累重金属,菠菜和土豆富集系数较大,抗重金属污染能力弱.     

华中地区3种蔬菜对铅的耐性和累积特性差异研究

[目的]比较华中地区3种常见蔬菜对铅污染的耐性和累积特性的差异。[方法]在不同浓度Pb胁迫下,对萝卜、小白菜和苋菜进行种子萌发试验和盆栽试验,研究不同处理对蔬菜种子发芽率、幼苗生长、生物量及Pb含量的影响。[结果]不同浓度Pb胁迫对3种蔬菜种子的发芽率无明显的影响,2 000 mg/L Pb胁迫对蔬菜苗长具有0.05水平显著影响,小白菜对过量Pb毒害的耐性强于萝卜和苋菜;在施加Pb浓度为0~100 mg/kg时,萝卜和小白菜的食用部位Pb含量均低于食品卫生标准;在施加Pb浓度为100和500 mg/kg的处理中,萝卜的可食部位Pb含量低于小白菜和苋菜。[结论]萝卜抗土壤Pb污染的能力最强,比小白菜和苋菜更适合在Pb污染的农田上种植,以减少Pb进入食物链。     

不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价

将取自某矿区附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明:不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg)黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0 mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。     

不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价（英文）

将取自某矿厂附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南地区春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明,不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg),黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。     

华中地区3种蔬菜对Zn的耐性和累积特性差异研究

[目的]比较华中地区3种常见蔬菜对Zn污染的耐性和累积特性的差异。[方法]在不同Zn浓度的胁迫下,对萝卜、小白菜和苋菜进行种子萌发试验和盆栽试验,研究不同处理对蔬菜种子发芽率、幼苗生长、生物量及Zn含量的影响。[结果]高浓度（2000mg/L）的Zn胁迫对小白菜和萝卜的种子发芽没有影响,但对苋菜有显著影响;较高浓度（500和2000mg/L）的Zn胁迫会影响3种蔬菜幼苗的生长;萝卜对过量Zn毒害的耐性强于小白菜和苋菜。各处理中,3种蔬菜的可食部位Zn含量均低于国家食品卫生标准。在Zn施加浓度为100、500和1000mg/kg土的处理中,萝卜的地上部和地下部Zn含量均低于小白菜和苋菜。[结论]萝卜抗土壤Zn污染的能力最强,比小白菜和苋菜更适合在Zn污染的农田中种植,以减少过量的Zn进入食物链。     

华中地区3种蔬菜对Zn的耐性和累积特性差异研究(摘要)(英文)

[目的]比较华中地区3种常见蔬菜对Zn污染的耐性和累积特性的差异。[方法]在不同浓度Zn的胁迫下,对萝卜、小白菜和苋菜进行种子萌发试验和盆栽试验,研究不同处理对蔬菜种子发芽率、幼苗生长、生物量及Zn含量的影响。[结果]高浓度(2000mg/L)的Zn胁迫对小白菜和萝卜的种子发芽没有影响,但对苋菜有显著影响;较高浓度(500和2000mg/L)的Zn胁迫会影响3种蔬菜幼苗的生长;萝卜对过量Zn毒害的耐性强于小白菜和苋菜。各处理中,3种蔬菜的可食部位Zn含量均低于国家食品卫生标准。在Zn施加浓度为100、500和1000mg/kg土的处理中,萝卜的地上部和地下部Zn含量均低于小白菜和苋菜。[结论]萝卜抗土壤Zn污染的能力最强,比小白菜和苋菜更适合在Zn污染的农田中种植,以减少过量的Zn进入食物链。     

西安市郊菜地土壤重金属污染及其与蔬菜重金属质量分数的相关性

为查明西安市郊菜地土壤和蔬菜重金属污染现状及原因,采用"点对点"采样方法(即同时采集同一地块上的土壤和蔬菜样品),分别采集36个西安市郊菜地土壤和蔬菜样品,分析其Cd、Hg和As 3种重金属元素的质量分数;以单因子污染指数和综合污染指数为评价指标,对其进行污染评价;研究蔬菜与土壤中重金属质量分数之间的相关性。结果表明:(1)西安市郊菜地土壤达到轻度污染水平;其中,Cd为轻度污染,Hg、As质量分数超出警戒线。(2)部分蔬菜重金属质量分数超过国家食品卫生标准。Cd的超标率为27.78%,Hg的超标率为2.78%;但从蔬菜的综合污染指数看,当地的绿叶蔬菜是清洁的。(3)不同蔬菜对Cd和As的富集能力为:芹菜油菜小白菜小青菜,对Hg的富集顺序为:芹菜小青菜油菜小白菜;重金属元素的富集潜势为CdHgAs。(4)土壤全量和有效态Cd、Hg质量分数与蔬菜地上部Cd、Hg质量分数显著正相关。     

13种小白菜基因型对Cd、Pb、A s累积特性比较

13种小白菜基因型在温室以125μmol.L-1Cd、Pb、As等3种重金属离子胁迫培育8 d,比较茎叶和根系的金属累积能力.结果表明:①不同基因型茎叶和根系累积重金属离子能力的差异达极显著水平.②根系累积能力大于茎叶.茎叶对不同金属离子累积能力不同,13种基因型,茎叶Cd平均累积量为373.34 mg.kg-1,分别是Pb(62.20 mg.kg-1)和As(27.56mg.kg-1)的6.0和13.6倍,即小白菜茎叶食用部位是Cd累积和分配的主要部位,Cd对蔬菜可食部位卫生品质的影响很大.③在本试验条件下,小白菜基因型L、B茎叶、根系Cd含量交叉分列前两位,初步认为它们是Cd高累积基因型;而基因型D茎叶Cd含量次低和根系最低,则可能为Cd低累积基因型.     

东北设施叶菜类蔬菜镉铅污染安全生产分区研究

近年来东北地区设施蔬菜种植业发展迅速,导致菜地土壤出现了不同程度的镉（Cd）和铅（Pb）污染,影响了蔬菜的安全生产。本文以保护90%和5%的蔬菜品种为划分依据,利用物种敏感性分布法对Cd和Pb污染设施蔬菜土壤进行了安全生产分区研究。结果表明,蔬菜中Cd和Pb的含量超标率分别为23.53%和20.59%。蔬菜对Cd的富集系数与土壤pH呈显著性负相关关系（P<0.05）,而对Pb的富集系数与土壤有机质的含量呈显著性正相关关系（P<0.05）。菠菜和小白菜对Cd的富集能力较强,而油麦菜对Cd的富集能力较弱。小白菜和韭菜对Pb的富集能力较强,而茼蒿对Pb的富集能力较弱。建议设施叶菜类蔬菜宜产区、限产区和禁产区土壤中Cd的含量分别为≤0.43、0.43~2.88 mg·kg^-1和≥2.88 mg·kg^-1;Pb的含量分别为≤24.21、24.21~392.31 mg·kg^-1和≥392.31 mg·kg^-1。设施叶菜类蔬菜对Cd和Pb的吸收富集特征不同,并且在蔬菜样品间也表现出了明显的差异,因此进行宜产区、限产区和禁产区划分对Cd和Pb污染设施蔬菜土壤的安全生产具有重要意义。     

不同类型水稻镉富集与转运能力的差异分析

选取84个水稻品种在镉(Cd)中轻度污染农田上进行原位小区试验,通过统计分析水稻Cd富集系数及转运系数,探索具有相似产量与Cd富集能力的水稻品种各器官Cd的富集及Cd在土壤-水稻系统中转移特征,比较不同类型水稻Cd富集与转运的差异。结果表明:水稻糙米Cd富集系数范围为0.10~0.78,小区产量范围为8.20~11.50 kg(以小区面积3.5 m×3.5 m计),不同水稻品种产量与糙米Cd富集能力不存在显著相关性。以产量和糙米Cd富集系数为指标将所有水稻品种进行聚类分为高产高Cd(组1)、低产高Cd(组2)、高产低Cd(组3)和低产低Cd(组4)四组。水稻各器官Cd富集规律均为根系茎叶糙米,Cd由根系向上传递过程中,含量越来越低。不同产量和富集能力的水稻类型的差异,主要在于茎和叶的富集与转移。高产或高Cd品种有较强的将Cd从根转运到茎和从茎、叶转运到米的能力。低Cd水稻无论产量高低,对各器官的Cd转运能力无显著影响。筛选、培育适合在中轻度污染区种植的高产低Cd水稻品种是可行的。在种植过程中控制茎的吸收与转运将对保障粮食安全生产具有重要意义。     

十种稀特蔬菜对硝酸盐和重金属元素的富集能力

测定了10种稀特蔬菜食用部位硝酸盐和5种重金属元素(Pb、Cd、As、Hg、Cr)的含量,并进行了污染和健康风险评价。结果表明,不同稀特蔬菜对硝酸盐的富集能力存在差异,其中红苋、绿苋、薄荷、蒲公英、野菊、景天三七和婆罗门参硝酸盐含量达重度污染级;稀特蔬菜对重金属元素富集能力由大到小依次为PbCrAsCdHg,其中红苋和绿苋重金属含量达轻度污染级,稀特蔬菜的重金属暴露风险指数均小于1,食用后不会引起健康风险。     

大宝山污染弃耕农田不同植物对重金属的吸收与富集特征

为了从重金属污染弃耕农田自然恢复植被中筛选出重金属超富集植物,2011年2月采用野外采集与实验室分析的方法对大宝山矿坝心区污染弃耕农田土壤上的斑茅、小白菜、铺地黍、类芦、芦苇和乌毛蕨6种植物进行Cu、Zn、Pb、Cd的富集调查。结果表明:Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属中,Cd最容易被植物吸附转移,之后依次是Pb、Zn、Cu;6种植物中,斑茅和小白菜对Cd、Zn和Cu具有富集优势,斑茅不仅是Cu的超富集植物,而且对Zn、Cd、Pb的富集系数和转运系数也均大于1;小白菜对Zn和Cd具有富集优势,其中对Cd的富集系数高达15.55。因此,斑茅和小白菜可以作为修复Cu、Cd、Zn和Pb多金属污染土壤的富集植物种植,但因小白菜体内4种重金属含量均超出国家食品(叶菜类)中污染物限量标准,所以,小白菜可以作为富集植物种植,但不适宜作为蔬菜食用。     

适于轻度Cd、As污染土壤种植的水稻品种筛选

对重金属具有高耐性、低富集的水稻品种可用于轻度重金属污染的水稻土。采用温室盆栽试验研究2种水稻土(红泥田和黄泥田)中Cd、As污染对9种水稻生长的影响,分析不同水稻品种对Cd、As富集能力的差异。结果表明,As污染处理下所有水稻品种的生物量均显著降低,在红泥田上,水稻生物量降低幅度为29.4%～54.3%;在黄泥田上,降低幅度为29.5～53.3%。不同水稻品种对As耐性有显著差异(P<0.05),晚粳9707(粳稻)生物量降幅较小,耐性较高;浙1500(籼稻)降幅较大,耐性较低。对于Cd污染处理,在2种类型土壤上9种水稻对Cd耐性差异不显著。不同水稻品种对土壤Cd、As的富集能力有显著差异(P<0.05)。在2种类型土壤上,德农2000(杂交稻)和浙1500(籼稻)分别对As、Cd的富集系数最高,对As、Cd污染敏感;南粳32(粳稻)对Cd、As的富集系数均较低,对Cd、As污染不敏感。在9个水稻品种中,南粳32对Cd、As的富集能力最低,并且对As耐性较高,适合在Cd、As轻度污染的水稻土上种植。     

中、轻度污染农田杂交水稻对Cd的吸收和累积分布

为比较不同杂交水稻品种对重金属元素镉(Cd)富集能力的差异性,筛选和培育Cd安全水稻品种,实现中、轻度重金属污染农田安全利用。以具有高产优质特性的闽恢3301为亲本的6个"闽恢3301"系列杂交水稻品种为试验材料,开展原位试验,测定其Cd吸收和累积特性。研究结果表明,供试杂交水稻品种生长与产量指标差异不明显,对Cd的吸收积累能力差异显著,其中谷优3301糙米Cd浓度显著低于其他,但仍超出安全标准限值,可结合其他农艺措施进一步降低其糙米Cd浓度。谷优3301表现出优于"闽恢3301系列"杂交水稻其他5品种的籽粒低积累特征,具有中、轻度污染土壤上安全生产的潜力。