广州市主要蔬菜生产地汞含量调查及污染评价

来源:用户上传      作者: 刘小瑜 谢世友 魏秀国 郝秀东

　　摘要：通过对广州市７个主要蔬菜生产地土壤汞含量进行采样测定，采用土壤环境质量标准值和广东省土壤背景值为标准对其单因子污染指数进行分析评价。结果表明，广州市蔬菜产地土壤汞含量较高，采集的６０个样品中，超过０．０５ ｍｇ／ｋｇ的样品达４３个，其中黄埔区汞含量超标严重；从时间角度来看，广州市蔬菜产地土壤汞平均含量呈现出先下降后增长的趋势，近几年的增速较快；６０个样品的汞污染指数为０．０７３～３．８２０，平均值为１．１３９。
　　关键词：蔬菜产地；土壤汞含量；污染评价；广州市
　　中图分类号：Ｘ５３文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）15－3069-03
　　
　　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｉｎ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ
　　
　　ＬＩＵ Ｘｉａｏ－ｙｕ１ａ，ＸＩＥ Ｓｈｉ－ｙｏｕ１ａ，１ｂ，ＷＥＩ Ｘｉｕ－ｇｕｏ２，ＨＡＯ Ｘｉｕ－ｄｏｎｇ１ａ
　　（１ａ． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ； 1ｂ． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ－Ｇｏｒｇｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｒｅｇｉｏｎ’ｓ Ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４００７１５， Ｃｈｉｎａ；
　　２．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６５０）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｍｅｒｃｕｒｙ ｃｏｎｔｅｎｔ in ６０ ｓｏｉｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ７ ｍａｉｎ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ａｒｅａｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ； ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｒｃｕｒｙ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ａｒｅａｓ ｗｅｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ． Mｅｒｃｕｒｙ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ２６ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｍｅｒｃｕｒｙ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ４３ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ａｂｏｖｅ ０．０５ ｍｇ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ６０ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ０．０７３～３．８２０ with a ｍｅａｎ ｖａｌｕｅ of １．１３９． Ｔｈｅ ｍｅｒｃｕｒｙ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｕａｎｇｐｕ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｗａｓ the ｍｏｓｔ ｓｅｒｉｏｕｓ． Ｔｈｅ ｍｅｒｃｕｒｙ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ａｒｅａｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｓｔ， ｈｏｗｅｖｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｒａｐｉｄｌｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ．
　　Kｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｏｒｉｇｉｎ； ｓｏｉｌ ｍｅｒｃｕｒｙ ｃｏｎｔｅｎｔ； ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ； Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｃｉｔｙ
　　土壤重金属污染一直是国内外土壤科学和环境科学工作者研究的热点问题之一［１－７］。广州市作为广东省的省会，同时又是广东省的经济中心，工业、生活中的重金属排放量日渐增多，尤其以汞最为突出。汞被植物根吸收，或是直接被植物的叶片吸收，进入食物链，使生物体内的酶受到破坏，对人体健康产生了很大的影响［８］。而目前的研究重点往往是着重于对镉、铅、锌的研究，而对汞的研究甚少［９－１１］。
　　本研究通过采集广州市主要蔬菜生产地的土壤，测定汞的含量，评价广州市蔬菜生产地汞的污染情况，总结汞的分布特点，探讨其时间变化特征；以期为广州市环境保护和保障居民健康提供基础资料和依据。
　　１材料与方法
　　１．１研究区概况
　　广州市位于广东省中南部，珠江三角洲北缘，接近珠江流域下游入海口，是华南地区的中心城市，地势北高南低，北部和东北部为山区，中部为丘陵和台地，南部为珠江三角洲平原。蔬菜地土壤母质来源主要为河流冲积物、三角洲沉积物、洪积－冲积物，以及少量赤红壤（坡积残积物）。土壤质地一般多为轻壤土、中壤土、重壤土、壤土和砂壤土，少量为砂土、轻黏土或黏土。地理位置为北纬２３°０２′２４″－２３°２５′５３″，东经１１３°０８′３６″－１１３°３４′５２″，地处南亚热带，属南亚热带典型的季风海洋气候，湿热同期，雨量充沛，光热条件充足。
　　１．２样品布设及采集
　　本次调查在2007年4~8月进行，主要调查土壤重金属汞的含量，调查的范围包括广州市主要的蔬菜生产地――天河区、海珠区、萝岗区、白云区、黄埔区、荔湾区和越秀区等，考虑到区域的代表性及均匀性，共布设了６０个样点，获取样品６０个；天河区、海珠区、萝岗区、白云区、黄埔区、越秀区和荔湾区的采样点分别为７个、６个、１个、１３个、２４个、３个和６个。
　　样品的采集采用多点混合的方法，采集耕作层０～２０ ｃｍ的土样，根据采集的面积、地形条件及土壤的性质确定混合点的数量，混合后采用四分法，最终采集１ ｋｇ左右的样品。
　　１．３分析方法
　　土样经自然风干后，去掉土壤中的侵入体，磨碎过１００目尼龙筛［１２］；样品经ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４消化处理后，采用原子荧光法进行汞含量的测定。
　　１．４数据处理
　　数据分析采用Ｅｘｃｅｌ软件和ＳＰＳＳ １７数据统计软件进行处理。
　　１．５评价方法
　　采用国家环境保护局科技标准司在１９９５年发布的土壤环境质量标准值（ＧＢ １５６１８－１９９５［１３］）（表１）。土壤背景值统一采用１９９０年中国环境监测总站提供的广东土壤背景值［１４］。
　　采用土壤单因子污染评价模式［１５，１６］。单项污染指数Ｐｉ＝Ｃｉ／Ｓｉ；式中，Ｐｉ为第ｉ种污染物的单因子指数；Ｃｉ为第ｉ种污染物的实测值；Ｓｉ为污染物ｉ的评价标准。
　　根据土壤和作物中污染物积累的相关数量计算污染指数，确定污染等级，划分污染指数范围。①土壤污染显著积累起始值：指土壤中某污染超过评价标准的数值，采用土壤环境质量标准（ＧＢ １５６１８－１９９５）中的一级标准，用Ｃ１表示。②土壤轻度污染的起始值：指土壤污染物超过一定的限度，使作物体内污染物相应增加，以致于作物开始受到污染；此时，土壤中的污染物含量即为轻度污染起始值，采用土壤环境质量标准（ＧＢ １５６１８－１９９５）中的二级标准，用Ｃ２表示。③土壤重度污染起始值：指土壤中的污染物继续积累，以致于作物受害加深，作物中的污染物含量接近或超过食物卫生标准；这时，土壤中的污染物含量起始值即为重度污染起始值，采用土壤环境质量标准（ＧＢ １５６１８－１９９５）中的三级标准，用Ｃ３表示。
　　根据上述Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３的数值，确定污染等级和污染指数范围：非污染，Ｐｉ≤１；轻度污染，１＜Ｐｉ≤２；中度污染，２＜Ｐｉ≤３；重度污染，Ｐｉ＞３。

　　２结果与分析
　　２．１广州市蔬菜产地汞含量
　　汞在地壳中的含量为０．０５ ｍｇ／ｋｇ，广州市主要蔬菜生产地土壤汞含量范围在０．０１１～２．３２０ ｍｇ／ｋｇ之间，样品中汞含量高于地壳中汞含量的样品有４３个，样品中汞含量高于广州市土壤汞含量背景值０．１６１ ｍｇ／ｋｇ的样品有２６个。其中，天河区、海珠区、萝岗区和白云区均有１个样品超标；黄埔区有２０个样品超标，占黄埔区样品总数的８３．３％，超标率较高（表２）。
　　２．２广州市蔬菜产地土壤汞含量的时间变化
　　由表３可知，广州市蔬菜地土壤中汞含量呈现出先下降后增长的趋势，下降速度较缓慢，但增长速度较快，尤其在近几年，呈现了飞速增长的情况。２００７年土壤汞平均含量为０．３６２ ｍｇ／ｋｇ，远高于广州市土壤背景值，土壤重金属含量的超标必然会影响蔬菜的品质；这个问题应引起相关部门的高度重视。
　　２．３广州市蔬菜产地汞含量的污染评价
　　通过广州市各蔬菜生产地土壤汞的污染评价显示，广州市土壤汞污染指数为０．０７３～３．８２０，平均１．１３９。天河区汞污染指数为０．２４０～２．４２０，平均０．８５５；海珠区汞污染指数为０．１４０～１．１４３，平均０．４６５；萝岗区汞污染指数为２．２５０，白云区汞污染指数为０．０８７～１．３１８，平均０．３６８；黄埔区汞污染指数为０．６００～３．８２０，平均１．８７７；越秀区汞污染指数为０．073～０．２３３，平均０．１７１；荔湾区汞污染指数为０．６１３～２．６９０，平均１．１６３。
　　由表４可知，广州市各蔬菜生产地的污染程度有所不同。其中越秀区的３个样品均未受到污染；白云区有１个样品受轻度污染，总污染率相对较低，为７．７％；天河区和海珠区均有１个样品分别受中度污染和轻度污染；黄浦区的２４个样品中，有２０个受到污染，污染率较高，为８３．３％。
　　３结论与讨论
　　３．１黄埔区汞含量超标严重
　　试验结果表明，黄埔区汞含量超标严重。黄埔区汞含量的平均值是其他产地汞含量平均值的１～２６倍，平均污染指数和污染率也较高，所有的重度污染均出自黄埔区。产生这种情况的原因可能是：黄埔区历来是广州市的工业重区，工厂分布密集，导致水体、空气、土壤均受到不同程度的污染，土壤的重金属含量较高；其次，因采样点比较集中，有可能造成距离较近的采样点得出的污染指数也较为接近的效果。
　　３．２广州市蔬菜产地汞含量高
　　地壳中汞的平均含量为０．０５ ｍｇ／ｋｇ，但在广州市蔬菜产地所抽取的６０个样品中，含量超过０．０５ ｍｇ／ｋｇ的样品达４３个；蔬菜产地汞含量的平均值为０．３６２ ｍｇ／ｋｇ，是广州市土壤背景值的２．２５倍；这说明广州市蔬菜产地的含汞量较高。这可能是由于广州市工业排污处理不当，导致土壤吸收工业排出的重金属汞，使土壤中汞的含量超标；另外也可能是由于样品采集的代表性不足引起了偏离，如萝岗区只采集１个样品，样品的含量超标、污染指数也较高，使得萝岗区的污染率达１００％。
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