矿业活动密集区河池市主要农产品铅含量分析研究

陆素芬 曹晶潇 齐国翠 韦锦开 谢艺强 覃勇荣

摘 要：为阐述矿业活动密集区河池市主要农产品铅含量现状及其潜在风险，在各大数据库检索并收集国内外近10a以来公开发表的关于河池地区农产品铅含量的文献。涉及河池市多个县及乡镇，农产品样点共870个。结果表明，铅含量范围为ND-0.708mg/kg，其中蔬菜类、大米及玉米类的几何均值分别为0.223、0.057、0.078mg/kg。农产品中蔬菜铅含量显著高于玉米和大米，同一类型农产品中铅高值主要分布在南丹县。河池市土壤和农产品受到不同程度的铅危害且分布具有区域特征。在已研究区域中南丹和环江等矿业集中县区污染较严重，基于河池市目前未涉及调查区域罗城、大化、宜州等部分地区作进一步的研究。结合土壤及农产品铅含量污染状况对当地土壤进行综合性评价，为土壤治理与修复、保障农产品质量的安全和促进农业的可持续发展及人类的健康提供重要的理论基础。

关键词：铅;农产品;矿业密集区;健康风险;河池

中图分类号：S-3文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190730002

广西位于中国西南部，矿产资源丰富[1]，且广西河池市素有“有色金属之乡”的美誉。河池市已探明有色金属锡、锑、铅、锌、铜等 40 多种，锑、铅、锌储量占全国第2。据统计，广西区内累计查明铅资源储量393.1万t，保有资源储量175.7万t，铅锌矿企业有118处[2]，矿点主要分布于河池的南丹、环江、罗城等县区。铅是一种对人体危害极大的有毒重金属[3]，铅及其化合物进入机体后将对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等多个系统造成危害，含量过高则会引起铅中毒。在已有报道中，河池市南丹[4， 5]、环江[6， 7]等地区矿业活动释放的铅通过土壤及农产品等途径威胁到人类健康。基于公开文献资料，许多学者对河池市土壤铅含量做了许多调查，有一定的参考价值。但对整个河池市农产品的报道比较零散且主要是针对各县区独立的研究报道，本研究结合现有的文件报道出发，收集前人对河池市农产品铅含量的研究，探讨河池市典型区域农产品铅含量和各县分布状况并进行风险评估，通过农产品综合质量[8]对矿业密集区河池市土壤铅的生态环境进一步的评价进行研究展望。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

研究区域为河池市，其地处广西西北边陲、云贵高原南麓，是大西南通向沿海港口的重要通道，东连柳州，南界南宁，西接百色市，北邻贵州省黔南布依族苗族自治州，介于E106°34′～109°09′、N23°41′～25°37′之间，属中亚热带季风气候，炎热湿润，夏雨冬干，干湿季分明。地形、地貌多样，成土母质母岩类型繁多。土壤的分布地带性较强，类型主要以红壤和赤红壤为主[9]。有色金属矿产资源丰富，据统计，广西有色金属产量81.06万t，占全国3.44%，居全国第10位，区内发现有色金属矿种45种，探明矿产地453处，其中铅锌118处，重有色金属矿产集中于南丹矿带的大厂矿区，占广西已探明储量的70%以上[10]。本研究从公开发表的文献中检索20世纪90年代以来河池市农产品铅含量数据，利用ArcGIS9.3等软件制作研究区域农产品有效样本分布图（图1）。

1.2 文献收集及整理

从公开发表的文献中检索近几年以来关于河池市农产品铅含量的数据。以中文关键词“农产品、铅、河池市”和英文关键词“Agricultural products、lead、Heavy Metals、pollution”為关键词在检索文献数据库中搜索文献;对调查区域农产品铅含量作直接表述的，根据样本中数据的分布特征，采用文献中符合正态分布的算术均值或几何均值或中位数来表示该区域土壤或农产品铅含量和样本数。

收集到的数据处理分析采用SPSS 18软件完成，土壤和农产品样本的空间分布图用ArcGIS等软件制作。

2 结果与讨论

2.1 农产品重金属含量差异

土壤污染直接影响到农产品的质量和安全，与人类的生产、生活和健康密切相关[11]。河池市各类农产品铅含量如表1所示，河池市各县区农产品的铅含量存在较大差异，其均值范围为ND～0.708mg/kg，与《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2012）的限量值进行比较，南丹县[12， 13]和都安县[14]的蔬菜及金城江[14]的大米均值高于参考值;其他县区农产品铅含量的最大值均高于参考值，表明河池市农产品存在铅的累积效应。

研究区域各类农产品（蔬菜、稻谷和玉米）的铅含量存在较大的差异，这可能是由于各类农产品对铅的富集效果不同和农产品种植地的土壤理化特性不同所导致的。通过差异性分析得出，蔬菜铅含量显著高于玉米和大米（P<0.05），说明这3种农作物中，蔬菜类农产品对铅的吸收较强。在对农产品质量检测的过程中应对蔬菜中的铅含量进行密切的关注。针对蔬菜类农产品进行进一步的分析，不同类型蔬菜铅含量大小分布为：叶菜类>根茎类>瓜果类的趋势，这与前人调查的结果一致[12]。为了降低人体摄入铅的危害，应建议居民应尽量少食用矿区种植的叶菜类蔬菜或者购买外地蔬菜补给当季蔬菜的不足。

在自然条件下，河池市各县区农作物样本中铅含量水平起伏相对较大，农产品铅含量在空间分布变化相对较大。这可能是因为本市长久以来矿业开发处于高力度、高密度和大规模的开发状态，矿业规划布局不合理及污染源分布的不均匀性，导致水体、土壤空气和植物处于长时间持续重金属污染的状态下，造成了其中个别地区采集的农作物铅含量异常高，甚至有些高出其他地区样品很多倍。蓝唯源等[16]研究的环江县大米铅含量最大值高达10.0mg/kg;同时少数产品（主要是蔬菜、粮食）铅含量超标率很高，陆素芬等[12]对南丹县居民食用的蔬菜进行调查，结果表明蔬菜铅含量超标率高达71.1%;余元元等[5]报道的南丹县矿区周边农产品（蔬菜和玉米）铅含量存在不同程度的超标，且都安县[19]玉米质量安全隐患也主要是铅含量的超标。唐保晖等[17]的研究结果显示，河池市市场上玉米面粉重金属铅超标严重，抽检超标率为 100%。这些农产品是当地居民每天都在食用的，其危害因素也相应提高，应当引起检测和监督部门高度重视。

2.2 讨论

土壤是一种重要的自然资源，是人类赖以生存和发展的物质基础[20]。随着采矿和冶炼业的迅速发展，造成企业周边地区的土壤中出现重金属污染[21]，过量的重金属会引起植物生长以及生理生化等方面的改变。土壤重金属污染是导致我国农产品安全问题的主要原因之一[22]。

人类的生活离不开农产品，尤其是当地居民的饮食更是依赖于当地的农产品，其质量安全问题人们尤为关注。土壤铅环境质量的评价主要由土壤铅影响含量综合指数和农产品铅影响综合指数构成，体现了土壤和农产品重金属对农田土壤环境质量之间的相互影响。农田土壤重金属环境影响评价中，一方面要强调土壤-农产品同时采样的重要性[23];另一方面需强调复合污染影响的客观存在[24]，无论是在典型的污染区，还是普通的农田，重金属复合影响的存在是一个不争的事实。近几年在国内外的一些研究中针对土壤中铅含量做了大量研究，我国北京[25]、成都[26]、桂林[27]、贵阳[28]等地及国外的格鲁利亚斯科[29]、墨西哥[21]、加济阿巴德[30]等城市均有相关调查;针对农产品的铅含量也做了不少的研究，例如湖南[31]、桂林[32]、河池[17]等地均有報道。而在相关报道中仅针对单一土壤或农产品的铅含量进行分析研究，而未能将土壤和农产品结合成一个整体对环境铅含量进行综合性的评估。在对耕地土壤环境质量评价中应该采取“点对点”和“同时”进行采集样品，这就要求土壤和农产品的样品应该来自同一位点，且在采集土壤样品的同吋采集生长于该样点的农产品[23]。

根据所查阅的文献显示，河池市土壤铅含量的调查研究远远多于农产品的研究。考虑到农产品品质在耕地土壤环境质量评价中不可或缺，同时对居民的安全食用起到直接性的作用;土壤及农产品铅含量分级标准都给予了比较明确的规定，但是以土壤-农产品结合为一个整体对环境的综合评价仍没有明确的规定。而单从土壤或植物的铅含量水平仍不足对大环境铅的总体评价，因此，基于了解河池市土壤铅含量的分布情况下，可对当地农产品可食部分铅含量的品质指数做进一步的调查和研究，采用土壤-农产品标准体系对河池市环境质量进行评价。综合上述，在条件允许的情况下进一步完善土壤-农产品-人体间的标准体系也是值得关注的问题。

3 结论

对广西已调查过的区域（南丹、都安、环江等）需要根据土壤铅含量的污染度，为完善生态环境和当地人群健康的风险要进一步补充农产品的调查研究。

对矿业活动密集县区（南丹、环江等矿业集中区）应进一步开展人体健康与农产品安全多层次研究，以制定具有针对性的风险控制和治理措施，必要时需加强监管，防止农产品受污染。

对河池市涉及矿业活动的其他未开展或较少开展调查的县区（罗城县、大化县、宜州等）可开展土壤-农产品铅含量的调查，以两者为一体对环境铅含量进行综合性评价。

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