不同蔬菜的重金屬污染評價與特征分析

韋偉　金琳山

摘 要：通過對同一地區（重金屬含量高的地區）、不同蔬菜品種的Cr、Zn、As、Cd、Hg、Pb含量進行調查分析，研究了不同蔬菜品種對不同重金屬的富集特征及規律，對不同蔬菜品種易受污染程度進行了安全評價，并提出了相應的控制措施與建議，以保障蔬菜生產的質量安全。

關鍵詞：蔬菜；重金屬；污染評價

近年來，隨著經濟和城市化的快速發展，城市和工業污染物大量向農村和農業環境轉移，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不同蔬菜品種對重金屬富集特征及富集規律進行了研究，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 區域概況

站街鎮位于清鎮市中部，總面積213 km2，耕地面積2 368 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，是清鎮市乃至貴陽市的工業重鎮，是黔中產業帶上的工業和能源基地之一，鎮境內有大中型企業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，統一采用ICP-MS測定。實驗室分析在貴州大學農學院環境監測試驗室進行。

②分析儀器與試劑 Agilent ICP-MS 7500a電感耦合等離子質譜儀（美國安捷倫公司），Milli-Q50超純水系統（美國Millipore公司），高壓消解罐（浙江正宏），HNO3采用優級純（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）。

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，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生標準。

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，搞好生產規劃，規避污染，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。

參考文獻

[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）：1 023-1 027.

[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].土壤與環境，2002，11（3）：252-254.

摘 要：通過對同一地區（重金屬含量高的地區）、不同蔬菜品種的Cr、Zn、As、Cd、Hg、Pb含量進行調查分析，研究了不同蔬菜品種對不同重金屬的富集特征及規律，對不同蔬菜品種易受污染程度進行了安全評價，并提出了相應的控制措施與建議，以保障蔬菜生產的質量安全。

關鍵詞：蔬菜；重金屬；污染評價

近年來，隨著經濟和城市化的快速發展，城市和工業污染物大量向農村和農業環境轉移，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不同蔬菜品種對重金屬富集特征及富集規律進行了研究，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 區域概況

站街鎮位于清鎮市中部，總面積213 km2，耕地面積2 368 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，是清鎮市乃至貴陽市的工業重鎮，是黔中產業帶上的工業和能源基地之一，鎮境內有大中型企業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，統一采用ICP-MS測定。實驗室分析在貴州大學農學院環境監測試驗室進行。

②分析儀器與試劑 Agilent ICP-MS 7500a電感耦合等離子質譜儀（美國安捷倫公司），Milli-Q50超純水系統（美國Millipore公司），高壓消解罐（浙江正宏），HNO3采用優級純（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）。

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，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生標準。

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，搞好生產規劃，規避污染，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。

參考文獻

[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）：1 023-1 027.

[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].土壤與環境，2002，11（3）：252-254.

摘 要：通過對同一地區（重金屬含量高的地區）、不同蔬菜品種的Cr、Zn、As、Cd、Hg、Pb含量進行調查分析，研究了不同蔬菜品種對不同重金屬的富集特征及規律，對不同蔬菜品種易受污染程度進行了安全評價，并提出了相應的控制措施與建議，以保障蔬菜生產的質量安全。

關鍵詞：蔬菜；重金屬；污染評價

近年來，隨著經濟和城市化的快速發展，城市和工業污染物大量向農村和農業環境轉移，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不同蔬菜品種對重金屬富集特征及富集規律進行了研究，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 區域概況

站街鎮位于清鎮市中部，總面積213 km2，耕地面積2 368 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，是清鎮市乃至貴陽市的工業重鎮，是黔中產業帶上的工業和能源基地之一，鎮境內有大中型企業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，統一采用ICP-MS測定。實驗室分析在貴州大學農學院環境監測試驗室進行。

②分析儀器與試劑 Agilent ICP-MS 7500a電感耦合等離子質譜儀（美國安捷倫公司），Milli-Q50超純水系統（美國Millipore公司），高壓消解罐（浙江正宏），HNO3采用優級純（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）。

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，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生標準。

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，搞好生產規劃，規避污染，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。

參考文獻

[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）：1 023-1 027.

[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].土壤與環境，2002，11（3）：252-254.