不同蔬菜的重金属污染评价与特征分析

韦伟，金琳山

（1.贵州清镇市站街镇农业综合服务中心，551403；2.贵阳市蔬菜技术推广站）

近年来，随着经济和城市化的快速发展，城市和工业污染物大量向农村和农业环境转移，使得土壤重金属污染物种类和数量剧增。重金属污染具有不可逆性及长期性，且土壤中重金属不易在生物物质循环和能量交换中分解[1]，经过食物链的富集和放大，最终将影响人类的健康。蔬菜中重金属的含量超标问题已经受到人们广泛的重视[2～4]，在对蔬菜的污染状况进行调查研究的基础上，不同蔬菜对重金属富集能力的研究也已展开[3]，由于植物生长特性及遗传特性的不同，对土壤重金属的吸收、富集具有显著的差异性。因此，笔者在重金属含量高的地区不同蔬菜品种对重金属富集特征及富集规律进行了研究，并对不同蔬菜品种受重金属污染安全程度进行了评价。

1 材料与方法

1.1 区域概况

站街镇位于清镇市中部，总面积213 km2，耕地面积2368 hm2，境内蕴藏着有铝、铁、磷、硅、煤和重晶石、云归石、耐火黏土等丰富的矿产资源，是清镇市乃至贵阳市的工业重镇，是黔中产业带上的工业和能源基地之一，镇境内有大中型企业100余家。土地Cr、Zn、As、Cd、Hg、Pb 含量较高。

1.2 供试样品

2012年12月至2013年4月共采集青菜、白菜、菜薹、菠菜等11个蔬菜品种，94个样品。

1.3 测定项目与方法

①分析测试方法 Cd参照GB/T 5009.15-2003 方法消化，Cr参照GB/T 5009.14-2003方法消化，Hg参照GB/T 5009.17-2003 方法消化，Pb参照GB/T 5009.18-2003方法消化，As参照GB/T 5009.16-2003方法消化，统一采用ICP-MS测定。实验室分析在贵州大学农学院环境监测试验室进行。

②分析仪器与试剂 Agilent ICP-MS7500a电感耦合等离子质谱仪（美国安捷伦公司），Milli-Q50超纯水系统（美国Millipore公司），高压消解罐（浙江正宏），HNO3采用优级纯（德国默克），标样采用Agilent混标。

③农作物重金属含量安全评价标准与方法 评价标准按《中华人民共和国蔬菜食品卫生标准》中有关重金属的限量标准进行判定。

2 结果与分析

2.1 不同品种蔬菜重金属含量特征

对样品的重金属含量进行分析发现，94个蔬菜样品中各重金属元素含量变化差异较大，Cr含量范围在0.047～0.845 mg/kg，平均值 0.241 mg/kg。Zn 含量范围在0.204～1.887 mg/kg，平均值 0.931 mg/kg。As含量范围在0.001～0.086 mg/kg，平均值 0.035 mg/kg。Cd 的含量范围在0.026～0.105 mg/kg，平均值为0.050 mg/kg。Hg 含量范围在0.003～0.033 mg/kg，平均值 0.014 mg/kg。Pb 含量范围在0.106～0.396 mg/kg，平均值0.288 mg/kg。从各种元素平均含量的品种分布来看，Cr的最高含量出现在萝卜叶中，Zn的最高含量出现在萝卜叶中，As、Cd、Pb的最高含量出现在菠菜中，Hg的最高含量出现在蒜苗中（表1）。

表1 不同品种蔬菜重金属全量统计 mg/kg

2.2 不同品种蔬菜重金属超标率、富集系数

由于植物生长特性及遗传特性的不同，不同的作物对土壤重金属的吸收、富集具有显著的差异性，因此，可以用农作物对土壤重金属的超标率、富集系数来反映各种农作物吸收土壤重金属的状况，富集系数越大表明植物越容易从土壤中吸收该元素。由图1可知，除 Zn 没有超标外，Cr、As、Cd、Pb、Hg均出现不同程度的超标现象，其中Cd、Pb、Hg超标率较大。由图2可知，各种蔬菜中均以对Cd的富集系数最大，其次是 Zn、Hg。各蔬菜对Cd的富集系数范围为4.24～7.47；对 Zn 的富集系数范围为1.75～4.04；对Hg的富集系数范围为0.93 ～2.32；对Pb的富集系数范围为0.39～0.67；对Cr的富集系数范围为0.06～0.59；对 As的富集系数范围为0.03～0.27。

2.3 不同品种蔬菜重金属污染安全评价

根据《中华人民共和国蔬菜食品卫生标准》，结合对作物重金属综合污染指数（图3）和单因子污染指数（图4），对不同品种蔬菜的安全程度进行评价。研究区不同品种蔬菜综合污染评价值范围在0.559～1.118，重金属综合污染程度顺序为菠菜＞萝卜叶＞豌豆尖＞蒜苗＞青菜＞白菜＞菜薹＞玉米＞葱＞马铃薯＞萝卜根。其中菠菜、萝卜叶的污染指数分别为1.118和1.020，综合污染指数已经超过1，处于受污染状态，其他品种蔬菜品种的综合污染指数暂未超出国家蔬菜食品卫生标准。

图1 不同品种蔬菜重金属超标率

图2 不同品种蔬菜重金属富集系数

从单因子污染来看，各种蔬菜主要受到Cd、Hg和Pb的污染。其中，Cd的单项污染指数以菠菜最高，指数值为1.360，其次是萝卜叶和白菜，指数值为1.260 和1.220，其中还有青菜、豌豆尖，污染指数超过1，说明超出蔬菜卫生标准。Hg的单项污染指数以豌豆尖的最高，指数值为2.100，超标比较严重，其次是萝卜叶，指数值为1.800，其中只有萝卜根未超过1。Pb的单项污染指数以菠菜最高，污染指数值为1.530，其次是菜薹，污染指数是 1.445，其中还有青菜、白菜、葱、蒜苗、萝卜叶、玉米，污染指数超过1。Cr元素只有萝卜叶污染指数超过1，其余蔬菜Cr的单项污染指数均未超出安全标准，处于安全级内。As的污染指数的最高值为1.180，出现在菠菜中，其余蔬菜As的单项污染指数均未超过1。Zn的单项污染指数均在1以下，说明研究区域蔬菜未受到Zn元素的污染。

3 结论与讨论

总体看来，虽然此地区土壤重金属 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，不同品种蔬菜易受重金属综合污染程度顺序为菠菜＞萝卜叶＞豌豆尖＞蒜苗＞青菜＞白菜＞菜薹＞玉米＞葱＞马铃薯＞萝卜根。其中，菠菜对Cd、豌豆尖对Hg、菠菜对Pb和As、萝卜叶对 Cr富集能力强，易受污染。

鉴于土壤重金属污染具有隐蔽性、积累性和不可逆转性等特点，对于农作物重金属污染的防治应立足于 “预防为主，防治结合”的基本方针，搞好蔬菜基地重金属含量普查，根据不同蔬菜对重金属的富集能力不同，搞好生产规划，规避污染，或开展生物等多种治理方法，有效减少或控制重金属污染，以保障蔬菜生产的质量安全。

图3 不同品种蔬菜重金属综合污染指数

图4 不同品种蔬菜重金属单因子污染指数

[1]吕烈武，郭彬，漆智平.海南省万宁市水稻土重金属污染的初步研究 [J].热带作物学报，2009（7）：1023-1027.

[2]魏秀国，何江华，王少毅，等.广州市菜园土和蔬菜中镉含量水平及污染评价[J].土壤与环境，2002，11（2）：129－132.

[3]何江华，柳勇，王少毅，等.蔬菜对重金属富集能力的研究——以广州蔬菜生产基地为例[J].重庆环境科学，2003，25（12）：4－8.

[4]魏秀国，何江华，陈俊坚，等.广州市菜园土和蔬菜中锡含量水平及污染评价[J].土壤与环境，2002，11（3）：252-254.