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    安徽某地山核桃園地土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

    2021-10-07 11:53:46夏飛強(qiáng)趙悅余曉紅劉彬朱龍波
    安徽地質(zhì) 2021年3期
    關(guān)鍵詞:山核桃點(diǎn)位危害

    夏飛強(qiáng),趙悅,余曉紅,劉彬,朱龍波

    (安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院,安徽合肥230022)

    0 引言

    土壤是人類賴以生存的最基本資源,是山水林田湖草系統(tǒng)的重要組成部分。重金屬因其持久性、累積性、隱蔽性、不可逆性及對生態(tài)環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn),已經(jīng)引起社會的廣泛關(guān)注[1]。農(nóng)用地土壤重金屬污染不僅會對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成不利影響,隨著元素的遷移、轉(zhuǎn)化和富集,將會影響到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,并且通過食物鏈危害人體健康[2]。因此,了解土壤及農(nóng)作物中重金屬含量特征并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)至關(guān)重要。

    山核桃(Carya cathayensis)為胡桃科山核桃屬的落葉喬木,是我國特有珍貴干果和木本油料樹種,其果實(shí)口感好、營養(yǎng)豐富,不僅含有大量油脂、蛋白質(zhì),還含有鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅、硒等礦物質(zhì)元素,目前種植區(qū)主要分布在皖浙交界的天目山地區(qū)[3]。研究區(qū)栽培山核桃歷史悠久,其種植面積達(dá)30萬畝以上,是我國山核桃重要產(chǎn)地。近年來,關(guān)于山核桃園地土壤重金屬污染的研究主要集中在浙西地區(qū),如蔣步云[4]通過2012年、2013年、2014年連續(xù)三年對淳安、臨安、桐廬、安吉等地經(jīng)炒制的山核桃仁進(jìn)行抽樣分析,發(fā)現(xiàn)三年中均有少量山核桃中鉛含量超標(biāo)(>0.2mg/kg)。張紅桔等[5]在浙江臨安系統(tǒng)采集188件山核桃土壤樣品,研究發(fā)現(xiàn)局部土壤已受到Cd、Cu、Zn、Pb、Ni的污染,其中Cd、Cu分別達(dá)到強(qiáng)、中生態(tài)危害程度。劉道榮等[6]在浙江臨安采集了山核桃果仁及根系土壤樣品各32件,研究發(fā)現(xiàn)局部土壤出現(xiàn)Cd、As污染,果仁樣品中未出現(xiàn)重金屬超標(biāo)現(xiàn)象。上述研究或從山核桃果仁角度,或從土壤角度評價(jià)了重金屬污染特征,但缺乏二者的對照研究;或采集的樣品數(shù)量較少且分布不均勻,缺乏代表性。本文依托研究區(qū)內(nèi)開展的土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評價(jià)項(xiàng)目,通過對區(qū)內(nèi)山核桃果仁及對應(yīng)根系土壤的采樣分析,評價(jià)土壤重金屬污染程度及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),分析山核桃果仁中主要重金屬含量特征,以期為研究區(qū)山核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品安全保障提供思路。

    1 研究區(qū)概況與研究方法

    1.1 研究區(qū)概況

    研究區(qū)位于安徽省東南部,山核桃種植區(qū)主要分布在研究區(qū)南部的B、D、F、G、H等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。研究區(qū)屬于北亞熱帶季風(fēng)亞濕潤氣候區(qū),氣候溫和、雨量充沛。年平均氣溫為15.4℃,年平均降水量為1426.9mm,全年無霜期226d。山核桃園地主要分布在海拔50~1000m的丘陵山地,成土母質(zhì)主要為碳酸鹽巖類、淺色碎屑巖類和花崗巖類風(fēng)化物母質(zhì),土壤類型主要為紅壤和石灰?guī)r土。研究區(qū)有采礦區(qū)9個(gè),其中非金屬礦區(qū)8個(gè),均為普通螢石礦;金屬礦區(qū)僅有1個(gè)小型鉛鋅礦。

    1.2 樣品采集與處理

    在研究區(qū)內(nèi)較均勻選擇地塊面積相對較大的山核桃園地,于2018年9月、2019年9月分兩次共采集山核桃鮮果及對應(yīng)的根系土壤樣品各82件(圖1)。

    圖1 研究區(qū)地質(zhì)背景及采樣點(diǎn)分布(據(jù)1∶25萬地質(zhì)簡圖修編)Figure1.Geologic setting of the study area with distribution of sampling spots(modified on 1∶250000 geological sketch map)

    在選定的山核桃園地中,按照DZ/T 0295—2016[7]中果樹類農(nóng)作物樣品采集要求,以0.1~0.2hm2為采樣單元,均勻選擇5顆山核桃樹,每顆樹縱向四分,從其中一份的上、中、下、內(nèi)、外各側(cè)均勻采摘,混合成一件樣品。樣品鮮重大于2.5kg,在野外駐地曬干后去皮,再用不銹鋼鉗去殼,保留果仁樣品質(zhì)量大于150g,送實(shí)驗(yàn)室分析測試。

    每個(gè)農(nóng)作物樣品采集對應(yīng)其根系土壤樣品。在選擇的5顆山核桃樹根系發(fā)育部位,分別采集深度為0~20cm的表層土壤樣品,混合成一件土壤樣品。樣品質(zhì)量大于1.5kg,裝入潔凈布樣袋中。在野外駐地自然風(fēng)干,挑出石塊、根系、蟲體等雜物,過10目篩,充分混勻后四分法保留樣品質(zhì)量大于300g,裝入紙樣袋,送實(shí)驗(yàn)室分析測試。

    1.3 樣品分析

    樣品分析測試由安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所(國土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心)完成。土壤樣品分析Cd、Cr、Hg、As、Pb、Cu、Zn、Ni等8種重金屬含量及有機(jī)質(zhì)含量、pH等理化指標(biāo),山核桃果仁樣品分析Cd、Cr、Hg、As、Pb等5種重金屬含量。不同樣品各項(xiàng)指標(biāo)的分析方法和檢出限見表1。本次土壤樣品、山核桃果仁樣品的各項(xiàng)元素(指標(biāo))檢出率均為100%,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析準(zhǔn)確度、精密度合格率均為100%,重復(fù)性檢驗(yàn)合格率均為100%,達(dá)到DZ/T0295—2016要求,分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

    表1 各項(xiàng)指標(biāo)的分析方法及檢出限Table 1.Analytical methods and detection limits of target elements

    1.4 評價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)

    1.4.1 單因子污染指數(shù)評價(jià)

    單因子指數(shù)法是目前土壤重金屬超標(biāo)評價(jià)方法中最常用的一種土壤環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)方法[8],其計(jì)算過程較為簡便,可直觀反映土壤中各種重金屬元素的污染情況,但不能反映土壤綜合污染情況。其計(jì)算公式為:

    (1)式中Pi為單因子污染指數(shù),Ci為第i種重金屬元素的實(shí)測含量,Si為第i種重金屬元素的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值(采用GB 15618—2018[9]中規(guī)定的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值,下同)。

    單因子污染指數(shù)分為5級:當(dāng)Pi≤1時(shí)表示土壤清潔(Ⅰ級),1<Pi≤2時(shí)表示土壤輕微污染(Ⅱ級),2<Pi≤3時(shí)表示土壤輕度污染(Ⅲ級),3<Pi≤5時(shí)表示土壤中度污染(Ⅳ級),Pi>5時(shí)表示土壤重度污染(Ⅴ級)。

    1.4.2 綜合污染指數(shù)評價(jià)

    內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法是一種兼顧極值或突出最大值的計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)方法,能夠反映土壤中重金屬的綜合污染水平,但如果數(shù)據(jù)中出現(xiàn)異常值會對評價(jià)結(jié)果產(chǎn)生較大影響[10]。其計(jì)算公式為:

    (2)式中P綜為樣點(diǎn)i的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)為樣點(diǎn)i的單因子污染指數(shù)平均值,Pimax為樣點(diǎn)i的單因子污染指數(shù)最大值。

    內(nèi)梅羅污染指數(shù)分為5級:P綜≤0.7時(shí)表示土壤清潔(Ⅰ級),0.7<P綜≤1時(shí)表示土壤尚清潔(Ⅱ級),1<P綜≤2時(shí)表示土壤輕度污染(Ⅲ級),2<P綜≤3時(shí)表示土壤中度污染(Ⅳ級),P綜>3時(shí)表示土壤重度污染(Ⅴ級)。

    1.4.3 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

    潛在生態(tài)危害指數(shù)法由瑞典科學(xué)家Hakansοn于1980年提出[11],是根據(jù)重金屬性質(zhì)及其在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化沉積等行為特點(diǎn),從沉積學(xué)的角度對土壤或者沉積物中的重金屬進(jìn)行評價(jià)。該方法在評價(jià)時(shí)更側(cè)重于毒理方面,但忽略了多種重金屬復(fù)合污染時(shí)各重金屬之間的加權(quán)或拮抗作用[13]。其計(jì)算公式為:

    (3)式中RI為采樣點(diǎn)多種重金屬綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)為給定單個(gè)重金屬i的潛在生態(tài)危害指數(shù),為重金屬i的毒性響應(yīng)系數(shù)(As、Cd、Cr、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni的毒性響應(yīng)系數(shù)分別為10、30、2、40、5、5、為重金屬i的污染系數(shù)為重金屬i的實(shí)測含量為重金屬i的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。分為5個(gè)等級40時(shí)表示輕微生態(tài)危害(Ⅰ級),時(shí)表示中等生態(tài)危害(Ⅱ級)160時(shí)表示強(qiáng)生態(tài)危害(Ⅲ級),1時(shí)表示很強(qiáng)生態(tài)危害(Ⅳ級)時(shí)表示極強(qiáng)生態(tài)危害(Ⅴ級)。RI分為4個(gè)等級:RI<150時(shí)表示輕微生態(tài)危害(Ⅰ級),150≤RI<300時(shí)表示中等生態(tài)危害(Ⅱ級),300≤RI<600時(shí)表示強(qiáng)生態(tài)危害(Ⅲ級),RI≥600時(shí)表示很強(qiáng)生態(tài)危害(Ⅳ級)。

    2 結(jié)果分析與土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

    2.1 土壤重金屬污染程度評價(jià)

    2.1.1 土壤重金屬含量特征

    研究區(qū)地形切割強(qiáng)烈,相對高差較大,地形和成土母質(zhì)是重金屬富集的重要驅(qū)動機(jī)制[13]。山核桃園地土壤重金屬含量及理化指標(biāo)參數(shù)統(tǒng)計(jì)見表2。由表可見,研究區(qū)山核桃園地土壤中8種重金屬元素含量算術(shù)平均值均大于中國表層土壤算術(shù)平均值[14],其中As最為顯著,含量范圍為2.3~445.0mg/kg,算術(shù)平均值為39.2mg/kg,富集系數(shù)達(dá)3.80;Cd次之,含量范圍為0.10~3.77mg/kg,算術(shù)平均值為0.59mg/kg,富集系數(shù)為2.90;其他元素富集系數(shù)降序依次為Cu(1.89)>Zn(1.81)>Ni(1.49)>Pb(1.35)>Cr(1.13)>Hg(1.12)。As、Cd、Hg、Cu、Pb、Zn的變異系數(shù)均超過35%,屬于高度變異[15],表明存在局部富集現(xiàn)象;Cr、Ni的變異系數(shù)均超過15%,屬于中度變異。土壤pH值為4.4~8.1,算術(shù)平均值為5.4,總體呈強(qiáng)酸性,因此重金屬污染評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用GB15618—2018中pH≤5.5非水田條件下的風(fēng)險(xiǎn)篩選值。除Cd含量平均值大于風(fēng)險(xiǎn)篩選值(0.3mg/kg)外,其他元素均低于風(fēng)險(xiǎn)篩選值。有機(jī)質(zhì)含量為15.5~74.7g/kg,算術(shù)平均值為30.4g/kg,達(dá)到DZ/T 0295—2016中規(guī)定的“較豐富”(30~40g/kg)水平。綜上所述,研究區(qū)山核桃園地土壤中重金屬含量較高,土壤總體呈強(qiáng)酸性,有機(jī)質(zhì)含量較豐富,土壤Cd潛在風(fēng)險(xiǎn)較高。

    表2 山核桃園地土壤元素含量參數(shù)統(tǒng)計(jì)(n=82)Table 2.Statisticsοf parametersοf element cοntents in sοil οf the walnutοrchards(n=82)

    研究土壤中重金屬含量的相關(guān)性可以推測其來源是否相同,如果重金屬含量有顯著的相關(guān)性,說明其同源的可能性較大,否則來源可能不止一個(gè)[16]。對研究區(qū)土壤中8種重金屬元素進(jìn)行Pearsοn相關(guān)性分析(表3),發(fā)現(xiàn)Cu和Ni的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.848(P<0.01),呈顯著相關(guān)性,且二者與As、Cd、Cr、Hg均呈顯著相關(guān)性,而Ni、Cu、Cd等元素的伴生在一定程度上指示了黑色巖系的特征[17]。黑色巖系是指含硫化物(黃鐵礦為主)和有機(jī)質(zhì)較多(Cοrg>1%)的暗色硅質(zhì)巖、泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖的組合[18],是研究區(qū)主要成土母質(zhì),反映出研究區(qū)土壤重金屬主要來源于成土母質(zhì)。Pb與除Zn以外的6種重金屬均無顯著相關(guān)性,表明其可能有其他來源,可能與人類活動有關(guān)。

    表3 山核桃園地土壤重金屬元素Pearsοn相關(guān)系數(shù)Table 3.Pearsοn cοrrelatiοn cοefficientοf heavy metal elements in sοilοf walnutοrchard

    2.1.2 土壤重金屬污染程度評價(jià)

    土壤重金屬污染評價(jià)分級點(diǎn)位數(shù)列于表4,土壤重金屬污染點(diǎn)位分布見圖2。根據(jù)單因子污染指數(shù)評價(jià)結(jié)果可知,研究區(qū)82個(gè)土壤采樣點(diǎn)位中有18個(gè)點(diǎn)位As超標(biāo),超標(biāo)率為21.95%,其中11個(gè)輕微污染、3個(gè)輕度污染、2個(gè)中度污染、2個(gè)重度污染,受污染點(diǎn)位在研究區(qū)呈均勻分布(圖2-a);Cd有57個(gè)點(diǎn)位超標(biāo),超標(biāo)率為69.51%,其中25個(gè)輕微污染、17個(gè)輕度污染、13個(gè)中度污染、2個(gè)重度污染,受污染點(diǎn)位在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布,輕度、中度和重度污染點(diǎn)位主要分布在B、D和G鎮(zhèn)(圖2-b);Pb有8個(gè)點(diǎn)位超標(biāo),超標(biāo)率為9.76%,其中7個(gè)輕微污染、1個(gè)輕度污染,受污染點(diǎn)位主要分布在B鎮(zhèn)和C鎮(zhèn)交界區(qū)域(圖2-c);Zn有9個(gè)點(diǎn)位超標(biāo),超標(biāo)率為10.98%,其中7個(gè)輕微污染、2個(gè)輕度污染,受污染點(diǎn)位主要分布在B鎮(zhèn)及兩側(cè)區(qū)域(圖2-d);Ni有5個(gè)點(diǎn)位超標(biāo),超標(biāo)率為6.1%,均為輕微污染,受污染點(diǎn)位在B鎮(zhèn)南部及周邊零星分布(圖2-e);Cr、Hg、Cu均無超標(biāo)現(xiàn)象。土壤重金屬污染主要為Cd、As,且以Cd更為顯著。

    表4 土壤重金屬污染評價(jià)分級點(diǎn)數(shù)Table 4.Pοint number fοr different gradingοf sοil pοllutiοn by heavy metals

    根據(jù)內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評價(jià)結(jié)果(表4)可知,研究區(qū)82個(gè)土壤采樣點(diǎn)位中有16個(gè)清潔,占比19.51%;19個(gè)尚清潔,占比23.17%;23個(gè)輕度污染,占比28.05%;15個(gè)中度污染,占比18.29%;9個(gè)重度污染,占比10.98%。受污染點(diǎn)位在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布,且與Cd單因子污染點(diǎn)位分布特征相似(圖2-f)。根據(jù)前文單因子污染評價(jià)結(jié)果可知,研究區(qū)土壤重金屬中Cd的污染程度最高,因而在綜合評價(jià)中,Cd發(fā)揮了主導(dǎo)作用,對評價(jià)結(jié)果產(chǎn)生了較大影響。

    圖2 土壤重金屬(As(a)、Cd(b)、Pb(c)、Zn(d)、Ni(e)、綜合(f))污染系數(shù)及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(g)和山核桃Pb污染(h)空間分布Figure 2.Spatial distributions of heavy metals in soils[As(a),Cd(b),Pb(C),Zn(d),Ni(e),comprehensive(f)]marked with pollution coefficients,potential ecological risk index(g),and of distribution of Pb pollution(h)in walnut

    已有研究發(fā)現(xiàn),金屬礦區(qū)的開采和長期施肥是山核桃園地土壤重金屬累積的重要因素[19]。從圖2可以看出,研究區(qū)土壤重金屬污染點(diǎn)位分布與礦區(qū)分布無明顯相關(guān)性,表明礦區(qū)開采不是研究區(qū)土壤重金屬污染的主要來源。研究區(qū)內(nèi)山核桃分布范圍較廣,且多為分散經(jīng)營,不同林農(nóng)在施肥類型和施肥量方面存在一定差異,為追求產(chǎn)量和產(chǎn)值,存在過量施用化肥、復(fù)合肥和有機(jī)肥等現(xiàn)象,是造成研究區(qū)局部土壤重金屬污染的原因之一。已有研究發(fā)現(xiàn),磷肥的連年使用將導(dǎo)致土壤中Cd的累積[20],而鉀肥的使用是造成土壤中Pb累積的重要影響因素[5],故推測研究區(qū)山核桃園地局部土壤重金屬含量超標(biāo)可能與過量施肥有關(guān)。

    2.2 土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

    根據(jù)潛在生態(tài)危害指數(shù)評價(jià)結(jié)果(表5)可知,研究區(qū)82個(gè)土壤采樣點(diǎn)位中As輕微生態(tài)危害點(diǎn)位數(shù)為78個(gè),占比95.12%;中等生態(tài)危害點(diǎn)位2個(gè);強(qiáng)生態(tài)危害點(diǎn)位2個(gè)。Cd輕微生態(tài)危害點(diǎn)位數(shù)為39個(gè),占比47.56%;中等生態(tài)危害點(diǎn)位22個(gè),占比26.83%;強(qiáng)生態(tài)危害點(diǎn)位19個(gè),占比23.17%;很強(qiáng)生態(tài)危害點(diǎn)位1個(gè);極強(qiáng)生態(tài)危害點(diǎn)位1個(gè)。82個(gè)土壤采樣點(diǎn)的Cr、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni均為輕微生態(tài)危害。土壤中各重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)算術(shù)平均值降序?yàn)镃d(59.45)>As(9.79)>Ni(3.35)>Pb(2.90)>Hg(2.61)>Cu(1.58)>Cr(0.99)>Zn(0.64)。由此可見,研究區(qū)土壤重金屬中僅Cd的潛在生態(tài)危害較為嚴(yán)重,達(dá)中等生態(tài)危害程度,其他重金屬潛在生態(tài)危害均較為輕微,與前述單因子污染程度評價(jià)結(jié)果基本吻合。

    表5 土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分級點(diǎn)數(shù)Table 5.Pοint number fοr different pοtential ecοlοgical risk gradingοf heavy metals in sοil

    綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)及其空間分布(圖2-g)顯示,有76個(gè)點(diǎn)位為輕微生態(tài)危害,占比92.68%;有5個(gè)點(diǎn)位存在中等生態(tài)危害,分別位于B、C、F和H鎮(zhèn);僅有1個(gè)點(diǎn)位存在強(qiáng)生態(tài)危害,位于G鎮(zhèn);無很強(qiáng)生態(tài)危害點(diǎn)位。綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)(RI)算術(shù)平均值為81.30,處于輕微生態(tài)危害水平,表明研究區(qū)山核桃園地土壤重金屬潛在生態(tài)危害總體較低,風(fēng)險(xiǎn)可控。

    從上述評價(jià)結(jié)果可以看出,研究區(qū)綜合污染指數(shù)評價(jià)結(jié)果與潛在生態(tài)危害指數(shù)評價(jià)結(jié)果存在明顯差異,內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評價(jià)顯示研究區(qū)土壤受污染程度較為嚴(yán)重,而綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)評價(jià)顯示研究區(qū)土壤潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)總體較低。這可能是由于內(nèi)梅羅指數(shù)法過分突出污染指數(shù)最大的污染物對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響,在評價(jià)時(shí)人為夸大了高濃度重金屬(本研究中主要為Cd)的影響作用,使其對環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的靈敏性不夠高,導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果可能偏離實(shí)際情況[21]。

    2.3 山核桃重金屬含量特征及質(zhì)量安全評價(jià)

    研究區(qū)山核桃果仁中重金屬含量參數(shù)統(tǒng)計(jì)見表6。由表可知,山核桃果仁中Pb、As、Cd變異系數(shù)分別為207.5%、162.7%和53.6%,呈高度變異特征[15],表明存在局部富集現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),山核桃果仁中Pb含量超過GB 2762—2017[22]中規(guī)定限量值(0.2mg/kg)的樣品有8件,超標(biāo)率為9.76%,超標(biāo)樣品位于A鎮(zhèn)和B鎮(zhèn)交界地帶以及D鎮(zhèn)和G鎮(zhèn)交界地帶(圖2-h),與土壤Pb超標(biāo)點(diǎn)位分布(圖2-c)有明顯差異。山核桃果仁Pb含量最大值(1.364mg/kg)為限量值的682%,表明個(gè)別樣品Pb污染較為嚴(yán)重;而平均值(0.082mg/kg)僅為限量值的41%,顯示出山核桃Pb生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)總體較低。Cd含量均低于限量值(0.5mg/kg),最大值(0.219mg/kg)僅為限量值的43.8%,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)低。Cr、As、Hg含 量 均 值 分 別 為1.047mg/kg、0.02mg/kg、0.0030mg/kg,均無相關(guān)限量值標(biāo)準(zhǔn)。上述結(jié)果表明,研究區(qū)山核桃果仁中重金屬含量總體較低,質(zhì)量安全可靠,但局部山核桃存在鉛污染,應(yīng)引起關(guān)注。

    表6 山核桃果仁重金屬含量參數(shù)統(tǒng)計(jì)(n=82)Table 6.Statisticsοf parametersοf heavy metal cοntents in the walnut meat(n=82)

    山核桃中的鉛主要來源于大氣環(huán)境中的氣溶膠鉛、塵埃鉛和從土壤中吸收的生物有效態(tài)鉛[23]。氣溶膠鉛和塵埃鉛主要來源于汽車尾氣排放和工業(yè)排放。本次采樣點(diǎn)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、工業(yè)園區(qū)和交通主干道,研究區(qū)內(nèi)有1處小型鉛鋅礦區(qū)。從圖2-(h)可以看出,該鉛鋅礦區(qū)周邊出現(xiàn)4個(gè)采樣點(diǎn)的山核桃果仁Pb含量超標(biāo),可能是由于采礦產(chǎn)生的粉塵在大氣中遷移形成Pb沉降,通過山核桃葉片吸收進(jìn)而在果實(shí)中累積。而非礦區(qū)周邊點(diǎn)位山核桃果仁Pb超標(biāo)可能與施肥有關(guān),過量施肥增加了土壤中有效態(tài)Pb的含量[24],通過山核桃根系吸收進(jìn)而在果實(shí)中累積。

    3 結(jié)論

    通過對研究區(qū)山核桃園地土壤及山核桃果仁的采樣分析和研究,取得以下主要認(rèn)識:

    (1)研究區(qū)山核桃園地土壤中Cd、Cr、Hg、As、Pb、Cu、Zn、Ni等8種重金屬元素平均含量均高于中國土壤平均值,其中As、Cd分別為中國土壤平均值的3.80倍、2.90倍,研究區(qū)土壤總體呈強(qiáng)酸性,有機(jī)質(zhì)含量較豐富。

    (2)以農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),研究區(qū)局部土壤中As、Cd、Pb、Zn、Ni出現(xiàn)不同程度的超標(biāo),其中Cd超標(biāo)相對顯著,土壤中的Cd主要來源于成土母質(zhì)。As、Pb、Zn、Ni超標(biāo)程度低,Cr、Hg、Cu均未超標(biāo)。Cd達(dá)到中等生態(tài)危害程度,其他重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)低,研究區(qū)土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)總體較低,風(fēng)險(xiǎn)可控。

    (3)研究區(qū)山核桃果仁中Cd、Cr、Hg、As、Pb等重金屬含量總體較低,質(zhì)量安全可靠。按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017),少量山核桃果仁樣品中出現(xiàn)Pb含量超標(biāo),應(yīng)加以關(guān)注。

    致謝:項(xiàng)目組同志在野外調(diào)查和論文撰寫過程中給予了大力支持,審稿專家和編輯老師在本文修改過程中提出了寶貴意見,在此一并表示感謝。

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