不同蔬菜对污染土壤重金属的积累规律

周建昌，周丽燕，卢春霞，唐玲玲

(绍兴市农产品质量监督检验测试中心，浙江 绍兴 312000)

蔬菜是人类生活中不可或缺的重要农产品，可提供人体所必需的多种维生素和矿物质等营养物质。近几年来随着我国农田土壤重金属污染问题日益严重，蔬菜中的重金属污染越来越成为食品污染中的重要环节。重金属在蔬菜中的富集积累，可通过食物链危害人类健康和生命安全[1]。由于重金属污染具有隐蔽性、滞后性和长期性等特点，导致难以及时发现并控制。有研究报道，不同种类蔬菜对重金属吸收积累存在明显差异[2-3]，即使土壤存在重金属污染，只要种植适宜的种类，也可生产出安全的蔬菜。因此，我们对本地重金属污染蔬菜种植基地进行了调查分析，并对不同蔬菜种类受重金属污染程度进行了评价，筛选出重金属低积累型蔬菜，提高受污染土地安全利用率，以期为蔬菜安全生产和消费提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验地点为绍兴市直3个蔬菜种植基地，分别以蔬菜基地A、基地B、基地C表示。2013—2016年对种植基地土壤进行了重金属含量检测，试验基地土壤样本分别从各基地不同方位采取，共取样25批次。将采取的土壤晒干、粉碎、过筛和去除杂质后，根据不同检测指标分别制成10目(孔径2.0 mm)和100目(孔径0.149 mm)备用。

试验蔬菜为本地主要种植的大宗消费种类，共25种101批次。其中豆类有四季豆、豇豆、毛豆等3种；根(鳞)茎类有萝卜、茨菇、藕、茭白、葱等5种；瓜类有葫芦、南瓜、蒲子、青瓜等4种；茄果类有辣椒、番茄、茄子等3种；薯芋类有芋艿、土豆等2种；叶菜类有芹菜、青菜、空心菜、大白菜、叶用莴笋、木耳菜、生菜、菠菜等8种。各种蔬菜均在最佳上市时期采集可食部分样品，去除杂质，用食品加工机打成匀浆，储于洁净的塑料盒中，并标明标记，于-18 ℃ 冰箱中保存备用。

1.2 样品测定

土壤。pH值和重金属含量测定参照国家和行业标准NY/T 1121.2—2006、GB/T 22105.1—2008、GB/T 22105.2—2008、GB/T 17141—1997、HJ 491—2009。

蔬菜。重金属含量测定和判定标准：GB 5009.17—2014，Hg蔬菜限量值0.01 mg·kg-1；GB 5009.11—2014，As蔬菜限量值0.5 mg·kg-1；GB 5009.12—2010，Pb限量值叶菜类、豆类蔬菜、薯类0.2 mg·kg-1，其他蔬菜0.1 mg·kg-1；GB 5009.15—2014，Cd限量值叶菜类0.2 mg·kg-1，豆类、块根和块茎类、茎类0.1 mg·kg-1，其他蔬菜0.05 mg·kg-1；GB 5009.123—2014，Cr蔬菜限量值0.5 mg·kg-1。

1.3 评价标准

蔬菜样品重金属含量标准参照 GB 2762—2012判定，土壤样品重金属含量标准参照GB 15618—1995判定。

2 结果与分析

2.1 土壤重金属含量

土壤重金属检测结果(表1)表明，Hg含量超标。

2.2 蔬菜重金属含量

蔬菜样本各重金属平均含量分别为Hg 0.001 74 mg·kg-1，As 0.015 mg·kg-1，Pb 0.041 mg·kg-1，Cd 0.038 5 mg·kg-1，Cr 0.063 mg·kg-1。各类蔬菜的含量范围见表2。

表1 3个蔬菜基地土壤的重金属含量情况

注：参考GB 15618—1995 土壤环境质量标准土壤重金属限量指标，pH值<6.5，Hg≤0.30 mg·kg-1，As≤30 mg·kg-1，Pb≤250 mg·kg-1，Cd≤0.30 mg·kg-1，Cr≤250 mg·kg-1。

表2 3个蔬菜基地不同蔬菜重金属含量表现

不同种类蔬菜由于外部形态及内部结构不同，吸收重金属元素的生理生化机制各异，所以其重金属元素的积累量差异较大[1]。其中Hg含量从高到低依次为茄果类>根(鳞)茎类>薯芋类>叶菜类>瓜类>豆类；As含量从高到低依次为根(鳞)茎类>叶菜类>薯芋类>茄果类>瓜类>豆类；Pb含量从高到低依次为叶菜类>薯芋类>根(鳞)茎类>茄果类>瓜类>豆类；Cd含量从高到低依次为薯芋类>叶菜类>茄果类>根(鳞)茎类>豆类>根茎类>瓜类；Cr含量从高到低依次为叶菜类>薯芋类>茄果类>根(鳞)茎类>瓜类。可见薯芋类、根茎类、叶菜类蔬菜对于Cd、Pb、Cr、As吸附性较强，而茄果类对于Hg吸附性较强。豆类蔬菜中重金属As全部未检出，说明豆类蔬菜对于As吸附能力较差。

2.3 土壤与蔬菜重金属含量的相关性

通过分析，土壤重金属污染指标主要为Hg，超标含量在限量值的1.5～12.8 倍，但试验蔬菜Hg含量均未超过国家标准限量值，这说明土壤重金属Hg含量超标与蔬菜可食部分Hg含量的相关性不明显。

2.4 蔬菜重金属指标合格率

表3 3个蔬菜基地不同蔬菜类别重金属含量指标合格率

从试验结果(表3)来看，蔬菜可食部分重金属含量总体合格率为93.1%，其中豆类、茄果类和瓜类合格率为100%，表明这3类蔬菜对试验基地土壤污染重金属是低积累的，可安全种植。叶菜类、根(鳞)茎类和薯芋类合格率分别为92.6%，85.7%和82.4%，其中薯芋类最低。

共有4类蔬菜7批次样本超标。其中芋艿超标率最高，有3个批次，占不合格样品数的42.9%，主要超标项目有Cd、Pb，Cd含量超标数值在0.16～0.37 mg·kg-1，为标准限量值的1.6～3.7倍；Pb含量超标为0.22 mg·kg-1，为限量值的1.1倍。另外，葱Pb含量超标2批次，芹菜Cd含量超标1批次，空心菜Cr含量超标1批次。

3 小结与讨论

江解增等[4]研究表明, 即使是在土壤Hg含量超标且 pH 较低的情况下, 所调查的 31 个蔬菜样品的Hg含量均未超标。这与本研究结果基本一致。本试验土壤Hg污染超标和蔬菜中Hg含量相关性不大，均未出现Hg超标问题。可见，土壤中虽然存在较高的Hg含量，但因为作物对Hg的吸收影响因素较多，而且与作物本身的特性相关，并非简单的正相关关系。

本次监测蔬菜超标率不高，仅有芋艿、芹菜、空心菜和葱等7个样本出现Cd、Pb和Cr等超标的情况。蔬菜对重金属的吸收影响因子复杂，可能与土壤 pH值、有机质和微生物、土壤类型、蔬菜种类等因素相关。如几乎所有的研究报告都将土壤 pH 值列为影响植物对重金属吸收的最主要的土壤因素[5]，有机质与重金属发生螯合会阻碍植物对重金属吸收，使重金属的活性降低[6]，等等。但是，为控制作物的食用安全，建议在本地这些污染区域重点种植茄果类、瓜类和豆类等蔬菜，减少或不种植薯芋类、根茎类、叶菜类蔬菜；并建立定点监测制度，实时监控农产品污染现状，以便出现污染加重时，及时采取措施规避。

[1] 李书幻，温祝桂，陈亚茹，等.我国蔬菜重金属污染现状与对策[J]. 江苏农业科学,2016, 44(8):231-235.

[2] 张征.环境评价学[M].北京：高等教育出版社，2004：181-185.

[3] 邹日，沈镝，柏新富，等.重金属对蔬菜的生理影响及其富集规律研究进展[J].中国蔬菜，2011(4)：1-7.

[4] 江解增, 许学宏, 余云飞, 等.蔬菜对重金属生物富集程度的初步研究[J].中国蔬菜, 2006 (7):8-11.

[5] ANDERSON M A, RUBIN A J. Adsorption of inorganics at solid-liquid interfaces [M]. Ann Arbor Mich: Ann Arbor Science Publishers Inc,1981: 1-357.

[6] ARIAS M, BARRAL M T, MEJUTO J C. Enhancement of copper and cadmium adsorption on kaolin by the presence of humic acids[J].Chemosphere, 2002(48): 1081-1088.