武汉市蔬菜基地重金属污染现状调查

张媛媛 ，朱林耀 ，王孝琴 ，祝花 ，黄远 ，谭启玲 ，孔秋生 ，别之龙

（1.华中农业大学园艺林学学院/园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉，430070；2.长江蔬菜杂志社；3.武汉市蔬菜技术服务总站）

随着城市化进程的加快，工业、农业的发展，排放的工业三废及大量施用的农药、化肥等越来越多，使菜地土壤重金属含量超标严重，不仅对土壤生物种类的多样性及生态环境的安全性产生威胁，具有一定的生态风险[1，2]，而且直接或间接为害人体健康[3，4]。据统计，2007年我国受污染的耕地已达1 000万hm2[5]，其中土壤重金属污染尤为突出[6]。环境污染的严重性使人们越来越意识到土壤尤其是菜地土壤重金属污染评价的重要性，如北京、天津、上海和广州等大城市于20世纪80年代就已系统地对郊区蔬菜的污染状况开展了调查和研究[7]。近几年来，湖南环洞庭湖区[8]、广西桂林[9]、湖北武汉[10]等地也陆续开展了蔬菜基地重金属污染现状评价工作。调查结果显示，环洞庭湖区典型蔬菜基地土壤Cd污染严重，超标率达到45%以上，Ni也有不同程度的超标[8]，虽然大多数城市蔬菜基地土壤重金属含量低于国家土壤环境质量标准（二级）[11]，但土壤中Pb、Cd、Zn等重金属含量均较高，且重金属具有隐蔽性、长期性、累积性和不可逆性等特点[12]，因此必须予以重视。

武汉周边地区蔬菜基地，是武汉市的蔬菜生产和供应的主要来源，与城郊居民的日常生活息息相关。为实现蔬菜从田间到餐桌的质量安全控制，提高蔬菜质量，全面调查了武汉市洪山区、蔡甸区、东西湖区以及新洲区的24个蔬菜基地土壤的pH值、EC值以及Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属含量，对武汉近郊菜地土壤重金属污染现状进行了评价，提出相应的防治措施，以期为环境保护及无公害蔬菜生产的可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

以武汉市江夏区、洪山区、蔡甸区、东西湖区、新洲区的24个蔬菜生产基地为监测样点，按照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）[13]布设监测点并采集0～20 cm耕层土壤，每个蔬菜生产基地采集不同位置、不同点数的土样混合均匀，每个点获得复合样1份，共采集土壤样品24份。

将所取土样置于室内通风阴凉处风干，去除杂物，经100目筛后混匀，保存于采样袋中，待测。

1.2 测定项目及方法

土壤浸提后用电导仪测定pH值和EC值；有机质含量参照鲍士旦[14]方法，用重铬酸钾容量法-外加热法测定；样品重金属测定包括铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）和铅（Pb），参照《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）[11]，将土壤经过盐酸-硝酸-高氯酸消解后，原子吸收分光光度法测定。

2 结果与分析

2.1 不同菜地土壤理化性质和重金属含量比较

表1显示，除蔡甸区及其他区少量菜地土壤偏酸性外，其他菜地土壤大都呈中性或偏碱性。蔡甸区的有机质含量平均较高，新洲区的最低，其中蔡甸区张湾村蕹菜菜地土壤有机质含量最高，为30.22 g/kg，是新洲区双柳先正达基地的4.6倍。参照湖北省土壤背景值（土壤的环境要素在未受人类明显污染时，其化学元素的正常含量称为土壤背景值，或土壤环境背景值）以及国家土壤背景值二级标准[15]，全部样点土壤的 Cu、Zn、Cd、Pb 平均含量均在国家土壤背景值标准以内，且低于湖北省土壤背景值（Pb除外）。其中，新洲区的所有菜地土壤Pb含量低于湖北省土壤背景值，且远远低于国家土壤背景值。

2.2 不同区蔬菜生产基地重金属含量差异

表2显示，新洲区菜地土壤的Cu含量平均值最高，江夏区最低；洪山区菜地土壤的Zn含量最高，江夏区的最低；蔡甸区土壤中的Cd平均含量最高，为洪山区和新洲区的2倍；江夏区菜地土壤的Pb平均含量最高，新洲区的最低。但相同区不同取样地点的重金属含量差异较大，如新洲区双柳镇东家村的Cu含量是双柳刘镇村的17倍；东西湖区柏泉农场的Zn含量是走马岭四季豆菜地的34.9倍。

表1 武汉市不同蔬菜生产基地土壤理化性质和重金属含量

3 结论与建议

3.1 结论

通过田间采样和室内分析，试验结果显示，所调查的24个武汉市蔬菜基地土壤大部分呈中性或偏碱性，有机质含量差异较大，重金属含量均低于国家土壤背景值二级标准，说明这些蔬菜基地不存在重金属污染问题。但是洪山区菜地土壤Pb平均含量较高，可能是因为该地区处于武汉市中心繁华阶段，车流量大，空气质量较差，另外江夏区部分菜地土壤Pb含量也较高，这2个区进行蔬菜生产时应予注意。此外，洪山区洪山菜薹原产地，蔡甸区张湾村蕹菜基地、白菜基地和金鸡苦瓜基地，东西湖区柏泉农场生菜基地土壤酸化比较严重，必须予以高度重视。

3.2 建议

根据所得试验结果以及无公害蔬菜生产的要求，应采取以下措施保障蔬菜产品质量安全，降低和控制土壤和蔬菜的重金属含量。

①源头控制重金属污染源 土壤中重金属主要来源于灌溉水、大气沉降物[16]、工业“三废”排放、汽车尾气[17]等，应加强环境保护，减少有毒、有害物质的任意排放。

②合理规划蔬菜生产基地 在规划蔬菜生产基地之前，应对基地周边的环境进行调查，如附近有无污染性的工厂，对水源、土壤的重金属含量进行监测，应选择3 km以内水源、土壤和空气重金属含量在国家标准规定范围内、土壤有机质含量高的地块[18]。

表2 武汉市不同区土壤重金属含量差异

③科学配方施肥 农业生产过程中，除水源中可能含有重金属外，施用的肥料中也含有一定量重金属元素[19]。因此，在实际生产中，应采取测土配方施肥，合理、适时、适量施用化肥，尽量施用充分腐熟有机肥，减少肥料中的重金属源。

④调节土壤pH值 Singh等[20]认为土壤中的重金属活性与土壤pH值有关，pH值越高，重金属被解吸的越少，活性越弱，越不易被植物吸收，反之越易向植物体内迁移。因此，应结合蔬菜对土壤pH值的要求采取合适的措施调节土壤pH值，如对于酸性土壤，可增施熟石灰、草木灰等[21]；对于碱性土壤，可使用燃煤烟气脱硫副产物[22]、沸石[23]等。

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