酸与Cd污染农田的植物修复及健康风险评价

在广西环江县酸与Cd复合污染土壤的大田条件下,研究种植超富集植物龙葵(Solanum nigrum L.)和经济作物甘蔗(Saccharum officinarum L.)对污染农田土壤的治理和修复效果,并分析龙葵和甘蔗对人体的健康风险。植物修复材料研究结果表明,龙葵中Cd的最高含量可达16.83 mg·kg^-1(试验区土壤Cd含量0.71 mg·kg^-1),富集系数大于1,表现出良好的Cd富集植物特性;甘蔗中Cd的最高含量为0.54 mg·kg^-1,富集系数小于1。若按当地正常种植模式计算,龙葵从土壤中提取Cd的量可达100 g·hm^-2以上,提取效率达6%以上,通过种植龙葵将试验区的土壤Cd修复到GB 15618-1995《土壤环境质量标准》的二级标准限值以内最短只需9年左右。因此,种植龙葵对当地酸与Cd复合污染土壤的治理和修复是可行的。试验区土壤中Cd含量分析结果表明,不同土壤处理模式下,添加石灰和氢氧化钠处理龙葵修复效率最高,可达4.44%。对植物的食用健康风险分析结果表明,将龙葵作为蔬菜食用,其可食用部位的Cd含量为5.21~6.83 mg·kg^-1(干重),远远超出食品安全国家标准GB 2762-2012《食品中污染物限量》限值,当地居民平均每日摄入Cd的量为5.38~17.39 μg·kg^-1·d^-1(鲜重),超出FAO/WHO提出的重金属Cd人均每日允许摄入限量标准(PTDI),引起的重金属暴露风险指数大于1,具有较高的潜在风险,因而当地居民不宜继续食用;食用实验区种植的甘蔗生产的蔗糖引起的重金属暴露风险指数小于1,但由于蔗糖中Cd的含量均超出国家标准限值,具有一定的健康风险,需改变甘蔗综合利用方式。

Phytoremediation and Health Risk Assessment of Acidified and Cadmium Contaminated Farmland