阜阳市蔬菜产地主要重金属含量测定与评价分析

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　　摘 要：在阜阳市蔬菜产区，通过定点取样，测定了土壤重金属铅、镉、汞、砷元素的含量，结果表明：重金属主要污染物为Pb、Cd、Hg，而As不超标;水样中以Hg超标最为严重;野生植物以老鹤草、乌敛莓较易富集Pb、Cd、Hg;部分肥料样品种，As元素超标。阜阳市蔬菜主产区土壤重金属元素污染与以前年度相比，污染日趋严重，需要在今后的工作中严格控制污染源。
　　关键词：蔬菜;重金属检测;评价分析
　　中图分类号 S63 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）01-0106-04
　　Abstract：In the vegetable production area of Fuyang City，the content of lead，cadmium，Mercury and arsenic in heavy metals was determined by fixed-point sampling.The results showed that the main pollutants of heavy metals were Pb，Cd，and Hg，and As was not exceeded.Hg is the most serious in water samples.Wild plants are more easily enriched with Pb，Cd，and Hg;Some fertilizer samples，As elements exceeded.Compared with previous years，the pollution of heavy metal elements in the main vegetable producing areas of fuyang city is becoming more and more serious.
　　Key words：Vegetables;Heavy metal detection;Evaluation analysis
　　近年来，随着工业化进程和城镇化的推进，土壤、水体、空气等均受到了重金属等有害物质的侵扰，国内多数研究者的研究结果表明，重金属污染随着工业化、城镇化程度加深，呈现加快、加重的趋势[1-11]。陈毛华等[1-3]对颍州区蔬菜产地采样分析表明，Pb部分样点严重超标，Cd不超标。刘建奎等[4]对阜阳市颍州区城市规划区土壤污染情况调查表明，Pb和Cu的污染比较严重。丁婷婷等[5]对沙颍河水流域中重金属进行了测定、分析，结果表明，Hg和Mn是主要污染物，其次是Cd，并分析了污染物来源。以上研究者只针对阜阳市颍州区范围内土壤样本，沙颍河1条河流，覆盖面积较小，不能代表阜阳市整体的土壤重金属水平;关于阜阳市蔬菜主产区重金属污染积累情况，至今未尚见详细、系统的研究和报道。为此，笔者对阜阳市8个县市区（颍东区、颍泉区、颍州区，太和县，颍上县，临泉县、界首市、阜南县）布点取样，测定重金属及有害物质的含量，并进行了风险评价分析。
　　1 材料与方法
　　1.1 样品采集 试验于2019年5—7月采样，样点覆盖阜阳市8个县市区。采取从定点监测100个样点中，随机抽取样点测定。将田间采回的新鲜土壤样品放在铺有干净牛皮纸的样品盘上，将土块捏碎，剔除植物残体、石块等土壤以外的侵入体，自然风干。将风干的土壤样品铺在制样板上，用木棍碾压研磨，过筛，筛上粗颗粒土壤应继续研磨、过筛，直至筛上只剩下石块和粗砂为止，混匀，装袋，贴上标签，备用。将过筛的土壤按四分法均匀取样。新鲜植物样品先用0.2%盐酸溶液洗涤，后用自来水和去离子水洗净，用吸水纸吸干外表的水份，称鲜重。再将样品置于80～90℃鼓风干燥箱中烘15～30min以杀酶，接着降温至65℃继续烘干水分，干燥时间视鲜样含水量而定，通常为12～24h，称烘干重，并计算含水量。烘干后的植物样品用不锈钢粉碎机粉碎后过筛，储存于密封塑料袋备用。水样直接采用干净容器盛装，带回实验室测定。
　　1.2 测定方法
　　（1）铅、镉：GB/T17141-1997土壤质量，铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法;
　　（2）汞：GB/T22105.1-2008土壤质量，总汞，总砷、总铅的测定原子荧光法，第1部分：土壤中总汞的测定;
　　（3）砷：GB/T22105.1-2008 土壤质量，总汞，总砷、总铅的测定，原子荧光法第2部分土壤中总砷的测定;
　　（4）总铅，总镉：HJ776-2015水质32种元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法;
　　（5）汞砷：HJ694-2014水质汞砷、硒、铋和锑的测定，原子荧光法;
　　（6）植物样品：GB 5009.11-2014总砷;GB5009.12-2017总铅;GB5009.15-2014总镉;GB5009.17-2014总汞;
　　（7）肥料：铅，GB/T 23349-2009;砷，HJ680-2013;镉，GB/T 23349-2009;汞，HJ 680-2013;
　　主要检测仪器：原子吸收分光光度计;原子荧光光度计。
　　1.3 评价方法 根据HJ333-2006溫室蔬菜产地环境质量评价标准;LY/T1678-2014食用林产品产地环境通用要求;NY/T848-2004蔬菜产地环境技术条件;NY/T391-2013绿色食品产地环境质量;GB5084-2005农田灌溉水质标准;GB2762-2017食品安全国家标准食品中污染物限量;NY525-2012有机肥料;综合考量，本研究采用的重金属技术控制指标见表1、2。
　　参照HJ333-2006温室蔬菜产地环境质量评价标准中列明的环境评价方法，本文采用如下指标计算：
　　单项质量指数=单项实测值/单项限量值; 　　各环境要素综合质量指数
　　=[（平均单项质量指数）2+（最大单项质量指数）22]
　　单项指标和综合指标，1项超标即视为不合格。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同蔬菜产地土壤重金属元素含量分析 由表3可以看出，Pb、Cd、Hg含量，样点2、3、4数值均显著超过了其他样点，这与样点位于界首再生铅工业园附近有关。与安徽省元素背景值比较，Pb有31个样点超过背景值，超标达91.18%;Cd有34个样点超过背景值，超标100%;Hg有33个样点超过元素背景值，超标97.06%;As有23个样点超过背景值，超标67.64%。
　　根据表3结果，按照1.3的方法，数据计算如表4所示。由表4可知，34个样点的重金属超标率为17.65%，达到重度污染水平的为8.82%;主要超标物为Pb、Cd、Hg，而As不超标。
　　2.2 不同蔬菜产地灌溉水重金属元素含量 由表5可知，Pb、Cd在水样中检测低于检测限值，38号样点水样的Hg含量超过其他的36～247倍;39号水样的As含量超过其他样点2.6～17.6倍。
　　由表6可知，水样中超标的达57.14%，重度污染的达28.57%，其中单项因子以Hg超标最为严重。
　　2.3 不同蔬菜产地野生植物重金属元素富集含量 由表7可知，不同植物富集重金属元素不同，其中较易富集Pb的为乌敛莓、蒲公英、老鹤草;较易富集Cd的为乌敛莓、蒲公英;较易富集Hg的为老鹤草;较易富集As的为老鹤草。而野生马泡瓜和新品种黄马泡都未检出重金属，说明这2个植物都不易富集重金属。
　　根据食品安全限值，可计算出几种植物若作为中药材或者食疗植物使用。由表8可知，除马泡瓜和黄马泡之外，几种植物在栽培中都重度富集重金属，作为中药材或者食疗使用是有重金属危害风险的。
　　2.4 不同有机肥重金属元素含量 由表9可知，不同厂家生产的有机肥料，重金属含量有所不同，其中52号样点的Pb含量是50号样点的6.7倍，51号样点的Cd含量是49号样点的1.32倍;51号样点的Hg是50号样点的4.47倍;其中，52号样点的As是50号和51号样点的6.15倍。
　　由表10可知，52号有机肥料As超标，为不合格产品，应该禁止使用;49号肥料虽然合格，但是也建议不使用，因为As含量也较高，长期使用有加重As污染的风险。
　　3 讨论
　　3.1 阜阳市蔬菜产区重金属污染状况 根据测定数值与安徽省重金属元素背景值相比较，采用内罗梅污染指数进行重金属污染评价，结果表明，阜阳市蔬菜产区，随着人类活动和城镇化进程的推进，不可避免受到重金属的污染和侵扰，重金属污染相较以前年度，逐年加重。其污染源多样，在工业区和人类活动频繁地区污染程度有加速、加重趋势。这与前人的研究结果相一致[1-11]。所不同的是与过去几年相比，污染物质的种类发生了一些变化。主要污染物为Pb、Cd、Hg，而As目前不超标。这可能与工业区主要为再生铅工艺，产品主要处理废旧电池有关。蔬菜产区灌溉水质也受到了不同程度的重金属污染，这与河流上游工业区污水排放有一定关系，但是主要是目前人类活动频繁，致使大量化工产品使用，包括化肥、农药、塑料制品，不可分解垃圾，特别是与废旧电池乱扔有关[7-11]。
　　3.2 植物对重金属的富集 本研究选取阜阳地区常见和容易生长管理的野生杂草乌敛莓、老鹤草、空心莲子草、臭鸡屎藤、蒲公英、野马泡等植物作为研究对象，结果表明：野生植物中以老鹤草非常容易吸收重金属Pb、Cd、Hg，乌敛莓非常容易富集Pb、Cd，而本地区重金属污染又以Pb、Cd、Hg为主。因此，如果采用植物富集的方式处理土壤，降低土壤重金属含量，应以老鹤草和乌敛莓为首选;如果是处理水体污染，由于空心莲子草较易在水中生长，应以空心莲子草为首选植物处理水体。
　　3.3 有机肥料的使用 蔬菜在减量施肥过程中，必然要采取有机肥料为主要的施肥方式。有机肥相对于化学肥料，具有稳定释放，长效性，安全等优点，可以疏松土壤，解决土壤板结和盐渍化问题，但是有机肥若制作不当，不经严格检测，会带来重金属和有害物质增加的问题。从测定结果来看，有机肥As超标，如果长期使用，会造成土壤、水体以及植物产品的As超标。
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　　（责编：张宏民）
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