阜陽(yáng)市蔬菜產(chǎn)地主要重金屬含量測(cè)定與評(píng)價(jià)分析

摘 要：在阜陽(yáng)市蔬菜產(chǎn)區(qū)，通過(guò)定點(diǎn)取樣，測(cè)定了土壤重金屬鉛、鎘、汞、砷元素的含量，結(jié)果表明：重金屬主要污染物為Pb、Cd、Hg，而As不超標(biāo);水樣中以Hg超標(biāo)最為嚴(yán)重;野生植物以老鶴草、烏斂莓較易富集Pb、Cd、Hg;部分肥料樣品種，As元素超標(biāo)。阜陽(yáng)市蔬菜主產(chǎn)區(qū)土壤重金屬元素污染與以前年度相比，污染日趨嚴(yán)重，需要在今后的工作中嚴(yán)格控制污染源。

關(guān)鍵詞：蔬菜;重金屬檢測(cè);評(píng)價(jià)分析

中圖分類(lèi)號(hào) S63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）01-0106-04

Abstract：In the vegetable production area of Fuyang City，the content of lead，cadmium，Mercury and arsenic in heavy metals was determined by fixed-point sampling.The results showed that the main pollutants of heavy metals were Pb，Cd，and Hg，and As was not exceeded.Hg is the most serious in water samples.Wild plants are more easily enriched with Pb，Cd，and Hg;Some fertilizer samples，As elements exceeded.Compared with previous years，the pollution of heavy metal elements in the main vegetable producing areas of fuyang city is becoming more and more serious.

Key words：Vegetables;Heavy metal detection;Evaluation analysis

近年來(lái)，隨著工業(yè)化進(jìn)程和城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，土壤、水體、空氣等均受到了重金屬等有害物質(zhì)的侵?jǐn)_，國(guó)內(nèi)多數(shù)研究者的研究結(jié)果表明，重金屬污染隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化程度加深，呈現(xiàn)加快、加重的趨勢(shì)[1-11]。陳毛華等[1-3]對(duì)潁州區(qū)蔬菜產(chǎn)地采樣分析表明，Pb部分樣點(diǎn)嚴(yán)重超標(biāo)，Cd不超標(biāo)。劉建奎等[4]對(duì)阜陽(yáng)市潁州區(qū)城市規(guī)劃區(qū)土壤污染情況調(diào)查表明，Pb和Cu的污染比較嚴(yán)重。丁婷婷等[5]對(duì)沙潁河水流域中重金屬進(jìn)行了測(cè)定、分析，結(jié)果表明，Hg和Mn是主要污染物，其次是Cd，并分析了污染物來(lái)源。以上研究者只針對(duì)阜陽(yáng)市潁州區(qū)范圍內(nèi)土壤樣本，沙潁河1條河流，覆蓋面積較小，不能代表阜陽(yáng)市整體的土壤重金屬水平;關(guān)于阜陽(yáng)市蔬菜主產(chǎn)區(qū)重金屬污染積累情況，至今未尚見(jiàn)詳細(xì)、系統(tǒng)的研究和報(bào)道。為此，筆者對(duì)阜陽(yáng)市8個(gè)縣市區(qū)（潁東區(qū)、潁泉區(qū)、潁州區(qū)，太和縣，潁上縣，臨泉縣、界首市、阜南縣）布點(diǎn)取樣，測(cè)定重金屬及有害物質(zhì)的含量，并進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析。

1 材料與方法

1.1 樣品采集 試驗(yàn)于2019年5—7月采樣，樣點(diǎn)覆蓋阜陽(yáng)市8個(gè)縣市區(qū)。采取從定點(diǎn)監(jiān)測(cè)100個(gè)樣點(diǎn)中，隨機(jī)抽取樣點(diǎn)測(cè)定。將田間采回的新鮮土壤樣品放在鋪有干凈牛皮紙的樣品盤(pán)上，將土塊捏碎，剔除植物殘?bào)w、石塊等土壤以外的侵入體，自然風(fēng)干。將風(fēng)干的土壤樣品鋪在制樣板上，用木棍碾壓研磨，過(guò)篩，篩上粗顆粒土壤應(yīng)繼續(xù)研磨、過(guò)篩，直至篩上只剩下石塊和粗砂為止，混勻，裝袋，貼上標(biāo)簽，備用。將過(guò)篩的土壤按四分法均勻取樣。新鮮植物樣品先用0.2%鹽酸溶液洗滌，后用自來(lái)水和去離子水洗凈，用吸水紙吸干外表的水份，稱(chēng)鮮重。再將樣品置于80～90℃鼓風(fēng)干燥箱中烘15～30min以殺酶，接著降溫至65℃繼續(xù)烘干水分，干燥時(shí)間視鮮樣含水量而定，通常為12～24h，稱(chēng)烘干重，并計(jì)算含水量。烘干后的植物樣品用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎后過(guò)篩，儲(chǔ)存于密封塑料袋備用。水樣直接采用干凈容器盛裝，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。

1.2 測(cè)定方法

（1）鉛、鎘：GB/T17141-1997土壤質(zhì)量，鉛、鎘的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法;

（2）汞：GB/T22105.1-2008土壤質(zhì)量，總汞，總砷、總鉛的測(cè)定原子熒光法，第1部分：土壤中總汞的測(cè)定;

（3）砷：GB/T22105.1-2008 土壤質(zhì)量，總汞，總砷、總鉛的測(cè)定，原子熒光法第2部分土壤中總砷的測(cè)定;

（4）總鉛，總鎘：HJ776-2015水質(zhì)32種元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法;

（5）汞砷：HJ694-2014水質(zhì)汞砷、硒、鉍和銻的測(cè)定，原子熒光法;

（6）植物樣品：GB 5009.11-2014總砷;GB5009.12-2017總鉛;GB5009.15-2014總鎘;GB5009.17-2014總汞;

（7）肥料：鉛，GB/T 23349-2009;砷，HJ680-2013;鎘，GB/T 23349-2009;汞，HJ 680-2013;

主要檢測(cè)儀器：原子吸收分光光度計(jì);原子熒光光度計(jì)。

1.3 評(píng)價(jià)方法 根據(jù)HJ333-2006溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);LY/T1678-2014食用林產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境通用要求;NY/T848-2004蔬菜產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件;NY/T391-2013綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量;GB5084-2005農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);GB2762-2017食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量;NY525-2012有機(jī)肥料;綜合考量，本研究采用的重金屬技術(shù)控制指標(biāo)見(jiàn)表1、2。

參照HJ333-2006溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中列明的環(huán)境評(píng)價(jià)方法，本文采用如下指標(biāo)計(jì)算：

單項(xiàng)質(zhì)量指數(shù)=單項(xiàng)實(shí)測(cè)值/單項(xiàng)限量值;

各環(huán)境要素綜合質(zhì)量指數(shù)

=[（平均單項(xiàng)質(zhì)量指數(shù)）2+（最大單項(xiàng)質(zhì)量指數(shù)）22]

單項(xiàng)指標(biāo)和綜合指標(biāo)，1項(xiàng)超標(biāo)即視為不合格。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蔬菜產(chǎn)地土壤重金屬元素含量分析 由表3可以看出，Pb、Cd、Hg含量，樣點(diǎn)2、3、4數(shù)值均顯著超過(guò)了其他樣點(diǎn)，這與樣點(diǎn)位于界首再生鉛工業(yè)園附近有關(guān)。與安徽省元素背景值比較，Pb有31個(gè)樣點(diǎn)超過(guò)背景值，超標(biāo)達(dá)91.18%;Cd有34個(gè)樣點(diǎn)超過(guò)背景值，超標(biāo)100%;Hg有33個(gè)樣點(diǎn)超過(guò)元素背景值，超標(biāo)97.06%;As有23個(gè)樣點(diǎn)超過(guò)背景值，超標(biāo)67.64%。

根據(jù)表3結(jié)果，按照1.3的方法，數(shù)據(jù)計(jì)算如表4所示。由表4可知，34個(gè)樣點(diǎn)的重金屬超標(biāo)率為17.65%，達(dá)到重度污染水平的為8.82%;主要超標(biāo)物為Pb、Cd、Hg，而As不超標(biāo)。

2.2 不同蔬菜產(chǎn)地灌溉水重金屬元素含量 由表5可知，Pb、Cd在水樣中檢測(cè)低于檢測(cè)限值，38號(hào)樣點(diǎn)水樣的Hg含量超過(guò)其他的36～247倍;39號(hào)水樣的As含量超過(guò)其他樣點(diǎn)2.6～17.6倍。

由表6可知，水樣中超標(biāo)的達(dá)57.14%，重度污染的達(dá)28.57%，其中單項(xiàng)因子以Hg超標(biāo)最為嚴(yán)重。

2.3 不同蔬菜產(chǎn)地野生植物重金屬元素富集含量 由表7可知，不同植物富集重金屬元素不同，其中較易富集Pb的為烏斂莓、蒲公英、老鶴草;較易富集Cd的為烏斂莓、蒲公英;較易富集Hg的為老鶴草;較易富集As的為老鶴草。而野生馬泡瓜和新品種黃馬泡都未檢出重金屬，說(shuō)明這2個(gè)植物都不易富集重金屬。

根據(jù)食品安全限值，可計(jì)算出幾種植物若作為中藥材或者食療植物使用。由表8可知，除馬泡瓜和黃馬泡之外，幾種植物在栽培中都重度富集重金屬，作為中藥材或者食療使用是有重金屬危害風(fēng)險(xiǎn)的。

2.4 不同有機(jī)肥重金屬元素含量 由表9可知，不同廠家生產(chǎn)的有機(jī)肥料，重金屬含量有所不同，其中52號(hào)樣點(diǎn)的Pb含量是50號(hào)樣點(diǎn)的6.7倍，51號(hào)樣點(diǎn)的Cd含量是49號(hào)樣點(diǎn)的1.32倍;51號(hào)樣點(diǎn)的Hg是50號(hào)樣點(diǎn)的4.47倍;其中，52號(hào)樣點(diǎn)的As是50號(hào)和51號(hào)樣點(diǎn)的6.15倍。

由表10可知，52號(hào)有機(jī)肥料As超標(biāo)，為不合格產(chǎn)品，應(yīng)該禁止使用;49號(hào)肥料雖然合格，但是也建議不使用，因?yàn)锳s含量也較高，長(zhǎng)期使用有加重As污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3 討論

3.1 阜陽(yáng)市蔬菜產(chǎn)區(qū)重金屬污染狀況 根據(jù)測(cè)定數(shù)值與安徽省重金屬元素背景值相比較，采用內(nèi)羅梅污染指數(shù)進(jìn)行重金屬污染評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，阜陽(yáng)市蔬菜產(chǎn)區(qū)，隨著人類(lèi)活動(dòng)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，不可避免受到重金屬的污染和侵?jǐn)_，重金屬污染相較以前年度，逐年加重。其污染源多樣，在工業(yè)區(qū)和人類(lèi)活動(dòng)頻繁地區(qū)污染程度有加速、加重趨勢(shì)。這與前人的研究結(jié)果相一致[1-11]。所不同的是與過(guò)去幾年相比，污染物質(zhì)的種類(lèi)發(fā)生了一些變化。主要污染物為Pb、Cd、Hg，而As目前不超標(biāo)。這可能與工業(yè)區(qū)主要為再生鉛工藝，產(chǎn)品主要處理廢舊電池有關(guān)。蔬菜產(chǎn)區(qū)灌溉水質(zhì)也受到了不同程度的重金屬污染，這與河流上游工業(yè)區(qū)污水排放有一定關(guān)系，但是主要是目前人類(lèi)活動(dòng)頻繁，致使大量化工產(chǎn)品使用，包括化肥、農(nóng)藥、塑料制品，不可分解垃圾，特別是與廢舊電池亂扔有關(guān)[7-11]。

3.2 植物對(duì)重金屬的富集 本研究選取阜陽(yáng)地區(qū)常見(jiàn)和容易生長(zhǎng)管理的野生雜草烏斂莓、老鶴草、空心蓮子草、臭雞屎藤、蒲公英、野馬泡等植物作為研究對(duì)象，結(jié)果表明：野生植物中以老鶴草非常容易吸收重金屬Pb、Cd、Hg，烏斂莓非常容易富集Pb、Cd，而本地區(qū)重金屬污染又以Pb、Cd、Hg為主。因此，如果采用植物富集的方式處理土壤，降低土壤重金屬含量，應(yīng)以老鶴草和烏斂莓為首選;如果是處理水體污染，由于空心蓮子草較易在水中生長(zhǎng)，應(yīng)以空心蓮子草為首選植物處理水體。

3.3 有機(jī)肥料的使用 蔬菜在減量施肥過(guò)程中，必然要采取有機(jī)肥料為主要的施肥方式。有機(jī)肥相對(duì)于化學(xué)肥料，具有穩(wěn)定釋放，長(zhǎng)效性，安全等優(yōu)點(diǎn)，可以疏松土壤，解決土壤板結(jié)和鹽漬化問(wèn)題，但是有機(jī)肥若制作不當(dāng)，不經(jīng)嚴(yán)格檢測(cè)，會(huì)帶來(lái)重金屬和有害物質(zhì)增加的問(wèn)題。從測(cè)定結(jié)果來(lái)看，有機(jī)肥As超標(biāo)，如果長(zhǎng)期使用，會(huì)造成土壤、水體以及植物產(chǎn)品的As超標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳毛華，高鵬，劉明廣，等.基于GS+的阜陽(yáng)市城郊菜地重金屬空間分布研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2017，31（08）：148-152.

[2]陳毛華，劉明廣，郭斌，等.阜陽(yáng)市城郊菜地重金屬污染調(diào)查與評(píng)價(jià)[J].地球與環(huán)境，2017，45（03）：322-328.

[3]陳毛華，劉明廣，郭斌，等.阜陽(yáng)市潁州區(qū)城郊菜地重金屬污染調(diào)查與評(píng)價(jià)[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，41（03）：37-40.

[4]劉建奎，王金路，殷玉忠，等.阜陽(yáng)市城市規(guī)劃區(qū)土壤重金屬積累特征及其污染評(píng)價(jià)[J].城市地質(zhì)，2019，14（02）：73-77.

[5]丁婷婷，李強(qiáng)，杜士林，等.沙潁河流域水環(huán)境重金屬污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J/OL].環(huán)境化學(xué)：1-16[2019-10-10].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1844.X.20190929.1516.016.html.

[6]馬宗新.阜陽(yáng)市蔬菜產(chǎn)區(qū)重金屬等有害物質(zhì)的檢測(cè)與分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2019，25（01）：87-88，94.

[7]王寅.重金屬污染農(nóng)田土壤修復(fù)工程實(shí)施和面臨的問(wèn)題探討——以阜陽(yáng)市臨泉縣耕地土壤污染治理與修復(fù)示范工程為例[A]//中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì).中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十九次會(huì)議暨“農(nóng)田土壤污染與修復(fù)研討會(huì)”第二屆山東省土壤污染防控與修復(fù)技術(shù)研討會(huì)摘要集[C].中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)：中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，2017：2.

[8]孔令健，王振龍，王兵.阜陽(yáng)市主要河流水質(zhì)評(píng)價(jià)及污染源解析[J/OL].人民長(zhǎng)江：1-8[2019-10-10].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1202.tv.20190618.1441.002.html.18.1441.002.html.

[9]董志超，程全國(guó)，李曄，等.設(shè)施蔬菜土壤重金屬含量的測(cè)定及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（11）：90-93.

[10]周開(kāi)勝.蚌埠及周邊地區(qū)土壤和蔬菜的重金屬污染研究[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2018，35（10）：910-916.

[11]周建昌，周麗燕，盧春霞，等.不同蔬菜對(duì)污染土壤重金屬的積累規(guī)律[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，59（01）：11-13.

（責(zé)編：張宏民）