不同蔬菜的重金屬污染評價與特征分析

韋偉，金琳山

（1.貴州清鎮(zhèn)市站街鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務中心，551403；2.貴陽市蔬菜技術推廣站）

近年來，隨著經濟和城市化的快速發(fā)展，城市和工業(yè)污染物大量向農村和農業(yè)環(huán)境轉移，使得土壤重金屬污染物種類和數量劇增。重金屬污染具有不可逆性及長期性，且土壤中重金屬不易在生物物質循環(huán)和能量交換中分解[1]，經過食物鏈的富集和放大，最終將影響人類的健康。蔬菜中重金屬的含量超標問題已經受到人們廣泛的重視[2～4]，在對蔬菜的污染狀況進行調查研究的基礎上，不同蔬菜對重金屬富集能力的研究也已展開[3]，由于植物生長特性及遺傳特性的不同，對土壤重金屬的吸收、富集具有顯著的差異性。因此，筆者在重金屬含量高的地區(qū)不同蔬菜品種對重金屬富集特征及富集規(guī)律進行了研究，并對不同蔬菜品種受重金屬污染安全程度進行了評價。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況

站街鎮(zhèn)位于清鎮(zhèn)市中部，總面積213 km2，耕地面積2368 hm2，境內蘊藏著有鋁、鐵、磷、硅、煤和重晶石、云歸石、耐火黏土等豐富的礦產資源，是清鎮(zhèn)市乃至貴陽市的工業(yè)重鎮(zhèn)，是黔中產業(yè)帶上的工業(yè)和能源基地之一，鎮(zhèn)境內有大中型企業(yè)100余家。土地Cr、Zn、As、Cd、Hg、Pb 含量較高。

1.2 供試樣品

2012年12月至2013年4月共采集青菜、白菜、菜薹、菠菜等11個蔬菜品種，94個樣品。

1.3 測定項目與方法

①分析測試方法 Cd參照GB/T 5009.15-2003 方法消化，Cr參照GB/T 5009.14-2003方法消化，Hg參照GB/T 5009.17-2003 方法消化，Pb參照GB/T 5009.18-2003方法消化，As參照GB/T 5009.16-2003方法消化，統(tǒng)一采用ICP-MS測定。實驗室分析在貴州大學農學院環(huán)境監(jiān)測試驗室進行。

②分析儀器與試劑 Agilent ICP-MS7500a電感耦合等離子質譜儀（美國安捷倫公司），Milli-Q50超純水系統(tǒng)（美國Millipore公司），高壓消解罐（浙江正宏），HNO3采用優(yōu)級純（德國默克），標樣采用Agilent混標。

③農作物重金屬含量安全評價標準與方法 評價標準按《中華人民共和國蔬菜食品衛(wèi)生標準》中有關重金屬的限量標準進行判定。

2 結果與分析

2.1 不同品種蔬菜重金屬含量特征

對樣品的重金屬含量進行分析發(fā)現，94個蔬菜樣品中各重金屬元素含量變化差異較大，Cr含量范圍在0.047～0.845 mg/kg，平均值 0.241 mg/kg。Zn 含量范圍在0.204～1.887 mg/kg，平均值 0.931 mg/kg。As含量范圍在0.001～0.086 mg/kg，平均值 0.035 mg/kg。Cd 的含量范圍在0.026～0.105 mg/kg，平均值為0.050 mg/kg。Hg 含量范圍在0.003～0.033 mg/kg，平均值 0.014 mg/kg。Pb 含量范圍在0.106～0.396 mg/kg，平均值0.288 mg/kg。從各種元素平均含量的品種分布來看，Cr的最高含量出現在蘿卜葉中，Zn的最高含量出現在蘿卜葉中，As、Cd、Pb的最高含量出現在菠菜中，Hg的最高含量出現在蒜苗中（表1）。

表1 不同品種蔬菜重金屬全量統(tǒng)計 mg/kg

2.2 不同品種蔬菜重金屬超標率、富集系數

由于植物生長特性及遺傳特性的不同，不同的作物對土壤重金屬的吸收、富集具有顯著的差異性，因此，可以用農作物對土壤重金屬的超標率、富集系數來反映各種農作物吸收土壤重金屬的狀況，富集系數越大表明植物越容易從土壤中吸收該元素。由圖1可知，除 Zn 沒有超標外，Cr、As、Cd、Pb、Hg均出現不同程度的超標現象，其中Cd、Pb、Hg超標率較大。由圖2可知，各種蔬菜中均以對Cd的富集系數最大，其次是 Zn、Hg。各蔬菜對Cd的富集系數范圍為4.24～7.47；對 Zn 的富集系數范圍為1.75～4.04；對Hg的富集系數范圍為0.93 ～2.32；對Pb的富集系數范圍為0.39～0.67；對Cr的富集系數范圍為0.06～0.59；對 As的富集系數范圍為0.03～0.27。

2.3 不同品種蔬菜重金屬污染安全評價

根據《中華人民共和國蔬菜食品衛(wèi)生標準》，結合對作物重金屬綜合污染指數（圖3）和單因子污染指數（圖4），對不同品種蔬菜的安全程度進行評價。研究區(qū)不同品種蔬菜綜合污染評價值范圍在0.559～1.118，重金屬綜合污染程度順序為菠菜＞蘿卜葉＞豌豆尖＞蒜苗＞青菜＞白菜＞菜薹＞玉米＞蔥＞馬鈴薯＞蘿卜根。其中菠菜、蘿卜葉的污染指數分別為1.118和1.020，綜合污染指數已經超過1，處于受污染狀態(tài)，其他品種蔬菜品種的綜合污染指數暫未超出國家蔬菜食品衛(wèi)生標準。

圖1 不同品種蔬菜重金屬超標率

圖2 不同品種蔬菜重金屬富集系數

從單因子污染來看，各種蔬菜主要受到Cd、Hg和Pb的污染。其中，Cd的單項污染指數以菠菜最高，指數值為1.360，其次是蘿卜葉和白菜，指數值為1.260 和1.220，其中還有青菜、豌豆尖，污染指數超過1，說明超出蔬菜衛(wèi)生標準。Hg的單項污染指數以豌豆尖的最高，指數值為2.100，超標比較嚴重，其次是蘿卜葉，指數值為1.800，其中只有蘿卜根未超過1。Pb的單項污染指數以菠菜最高，污染指數值為1.530，其次是菜薹，污染指數是 1.445，其中還有青菜、白菜、蔥、蒜苗、蘿卜葉、玉米，污染指數超過1。Cr元素只有蘿卜葉污染指數超過1，其余蔬菜Cr的單項污染指數均未超出安全標準，處于安全級內。As的污染指數的最高值為1.180，出現在菠菜中，其余蔬菜As的單項污染指數均未超過1。Zn的單項污染指數均在1以下，說明研究區(qū)域蔬菜未受到Zn元素的污染。

3 結論與討論

總體看來，雖然此地區(qū)土壤重金屬 Cr、Zn、As、Cd、Hg、Pb 含量不同，但研究表明，由于不同蔬菜的富集能力不同，抗污染的能力不同，不同品種蔬菜易受重金屬綜合污染程度順序為菠菜＞蘿卜葉＞豌豆尖＞蒜苗＞青菜＞白菜＞菜薹＞玉米＞蔥＞馬鈴薯＞蘿卜根。其中，菠菜對Cd、豌豆尖對Hg、菠菜對Pb和As、蘿卜葉對 Cr富集能力強，易受污染。

鑒于土壤重金屬污染具有隱蔽性、積累性和不可逆轉性等特點，對于農作物重金屬污染的防治應立足于 “預防為主，防治結合”的基本方針，搞好蔬菜基地重金屬含量普查，根據不同蔬菜對重金屬的富集能力不同，搞好生產規(guī)劃，規(guī)避污染，或開展生物等多種治理方法，有效減少或控制重金屬污染，以保障蔬菜生產的質量安全。

圖3 不同品種蔬菜重金屬綜合污染指數

圖4 不同品種蔬菜重金屬單因子污染指數

[1]呂烈武，郭彬，漆智平.海南省萬寧市水稻土重金屬污染的初步研究 [J].熱帶作物學報，2009（7）：1023-1027.

[2]魏秀國，何江華，王少毅，等.廣州市菜園土和蔬菜中鎘含量水平及污染評價[J].土壤與環(huán)境，2002，11（2）：129－132.

[3]何江華，柳勇，王少毅，等.蔬菜對重金屬富集能力的研究——以廣州蔬菜生產基地為例[J].重慶環(huán)境科學，2003，25（12）：4－8.

[4]魏秀國，何江華，陳俊堅，等.廣州市菜園土和蔬菜中錫含量水平及污染評價[J].土壤與環(huán)境，2002，11（3）：252-254.