云南省某市安全利用類農(nóng)用地蔬菜重金屬積累特征

摘 要：為篩選適宜在安全利用類農(nóng)用地上種植的蔬菜種類，在云南省某市安全利用類農(nóng)用地上隨機采集新鮮蔬菜樣品1 150份，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Ni、Zn、As 8種重金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。結(jié)果表明：在葉菜類蔬菜中，小白菜中8種重金屬元素均未超標(biāo)；大白菜、莧菜和花葉苦菜中除Cd元素外，其他7種重金屬元素均未超標(biāo)。其中，Cd超標(biāo)率為莧菜（47.1%）gt;大白菜（13.04%）gt;花葉苦菜（12.9%）。在豆類蔬菜中，紅豆中8種重金屬元素均未超標(biāo)；四季豆、紅蕓豆和蠶豆中除Cd元素外，其他7種重金屬元素均未超標(biāo)。其中，Cd超標(biāo)率為蠶豆（7.1%）gt;紅蕓豆（0.48%）gt;四季豆（0.47%）。在塊根和塊莖類蔬菜中，甘薯中8種重金屬元素均未超標(biāo)；馬鈴薯中Cd和Pb元素超標(biāo)，其他6種重金屬元素均未超標(biāo)。其中，Cd超標(biāo)率為馬鈴薯（15.7%）gt;蘿卜（12.5%），馬鈴薯中Pb超標(biāo)率為0.56%。以上研究結(jié)果可為安全利用類農(nóng)用地上蔬菜種植提供參考。

關(guān)鍵詞：蔬菜；重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)；安全利用類農(nóng)用地

中圖分類號：S63 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）12-155-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.12.038

0 引言

按照《中華人民共和國土壤污染防治法》，實行農(nóng)用地分類管理，農(nóng)用地劃分為優(yōu)先保護類、安全利用類和嚴(yán)格管控類。對安全利用類耕地，采取農(nóng)藝調(diào)控、替代種植等措施，降低農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險［1］。目前，諸多學(xué)者對蔬菜中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行了分析，蔬菜重金屬超標(biāo)已成為人們關(guān)注的重點。余志等［2］發(fā)現(xiàn)，黔西北地區(qū)某典型鋅冶煉區(qū)蔬菜地土壤重金屬污染嚴(yán)重；陳亮等［3］調(diào)查了礦區(qū)周邊耕地土壤重金屬及蔬菜中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)，評估了當(dāng)?shù)鼐用袷秤玫?種不同類型蔬菜中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

蔬菜極易吸收土壤中的重金屬，且不同類型的蔬菜對不同重金屬的吸收能力也存在較大差異。因此，篩選低積累蔬菜品種種植于安全農(nóng)用地土壤中，既可以解決土地資源緊張問題，又可以保障農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全。研究不同蔬菜對重金屬的吸收特性，可為土壤的安全利用及蔬菜的安全生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)，具有實地應(yīng)用的可行性及指導(dǎo)性。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于云南省滇東北某市，該地區(qū)是典型的低緯高原季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫為13.4 ℃，最高年平均氣溫為14.6 ℃，最低年平均氣溫為12.7 ℃。該市土壤以紅壤為主，紅壤占土壤有效面積的80.58%，還有紅棕壤、棕壤、黃紅壤等。根據(jù)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分結(jié)果，該區(qū)域土壤以Cd和Cr污染為主，屬于安全利用類耕地。調(diào)查樣點pH值、有機質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)和As質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為6.4、59.07 g/kg、2.01 mg/kg、114.8 mg/kg、73.48 mg/kg和10.02 mg/kg。調(diào)查樣點種植蔬菜，蔬菜均為露地種植，不同蔬菜管理方式有一定差異，但是所施肥料均為市售化肥，化肥中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)在國家標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。

1.2 樣品采集

2020年4—8月在安全利用類耕地上，按照土壤詳查農(nóng)產(chǎn)品協(xié)同采樣規(guī)范，協(xié)同采集土壤及蔬菜樣品。按照隨機采樣原則，共采集新鮮蔬菜樣品1 150份，其中葉菜類118份，豆類461份，塊根和塊莖類571份。蔬菜樣品先去除不可食用的部分（葉菜類去除爛葉及根部，根莖類去除葉，豆類去除葉和根），分別用自來水和去離子水清洗干凈，置于70 ℃烘箱中殺青30 min，105 ℃烘干、粉碎，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 樣品分析

采用微波消解樣品，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定Pb、Cd、Cr、Hg、Cu、Zn、Ni、As 8種重金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)菠菜（GBW10015）作為質(zhì)量控制樣品。在樣品分析過程中，全程按照要求進行質(zhì)量控制。

1.4 數(shù)據(jù)分析

若樣品重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于檢出限，則按照檢出限的1/2進行統(tǒng)計計算。采用Excel 2016對原始數(shù)據(jù)進行基礎(chǔ)處理和整理，文中所有圖均利用Origin 2022繪制完成。

1.5 蔬菜超標(biāo)評價

根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022），對新鮮蔬菜的污染物質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉菜類蔬菜重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析

葉菜類蔬菜重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1。由表1可知，在所有葉菜類蔬菜中，小白菜樣品中8種重金屬元素均未超標(biāo)；大白菜、莧菜和花葉苦菜樣品中除Cd元素外，其他7種重金屬元素均未超標(biāo)。其中，Cd超標(biāo)率為莧菜（47.1%）gt;大白菜（13.04%）gt;花葉苦菜（12.9%）。

2.2 豆類蔬菜重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析

豆類蔬菜重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1。由表1可知，在所有豆類蔬菜中，紅豆樣品中8種重金屬元素均未超標(biāo)；四季豆、紅蕓豆和蠶豆中除Cd元素外，其他7種重金屬元素均未超標(biāo)。其中，Cd超標(biāo)率為蠶豆（7.1%）gt;紅蕓豆（0.48%）gt;四季豆（0.47%）。

2.3 塊根和塊莖類蔬菜重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析

塊根和塊莖類蔬菜重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1。由表1可知，在所有塊根和塊莖類蔬菜中，甘薯中8種重金屬元素均未超標(biāo)；馬鈴薯中Cd和Pb元素超標(biāo)，其他6種重金屬元素均未超標(biāo)。其中，Cd超標(biāo)率為馬鈴薯（15.7%）gt;蘿卜（12.5%），馬鈴薯中Pb超標(biāo)率為0.56%。

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)，安全利用類農(nóng)用地上不同種類蔬菜對重金屬吸收累積量不同，但Cd、Pb這2種元素易超標(biāo)。任艷軍等［4］對37種蔬菜吸收土壤中6種重金屬元素的能力差異進行分析，發(fā)現(xiàn)這些蔬菜吸收累積重金屬的能力差異較大。不同蔬菜對不同重金屬元素的吸收積累效應(yīng)具有很大差異，Cd從土壤轉(zhuǎn)移到蔬菜中的能力最強，其超標(biāo)率最高，其次是Pb。不同蔬菜對重金屬的富集能力表現(xiàn)為葉菜類gt;塊根和塊莖類gt;豆類，與張述敏等［5］對浙江省蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)重金屬分布和富集特征研究結(jié)果一致，Cd污染風(fēng)險最大，其次是Pb。為提高安全利用類耕地的利用率，種植蔬菜時應(yīng)考慮其對重金屬的吸收富集能力。參考該研究結(jié)果，在安全利用類農(nóng)用地上可優(yōu)先考慮種植豆類蔬菜，其次是塊根和塊莖類、葉菜類。

4 結(jié)論

野外采樣分析表明，在安全利用類農(nóng)用地上種植葉菜類蔬菜時，選擇小白菜較安全，莧菜、大白菜和花葉苦菜風(fēng)險較高。種植豆類蔬菜時，選擇紅豆較安全，蠶豆風(fēng)險較高。種植塊根和塊莖類蔬菜時，選擇甘薯較安全，馬鈴薯和蘿卜風(fēng)險較高。

參考文獻：

［1］環(huán)境保護部，國土資源部.全國土壤污染狀況調(diào)查公報［J］.國土資源通訊，2014（8）：26-29.

［2］余志，陳鳳，張軍方，等.鋅冶煉區(qū)菜地土壤和蔬菜重金屬污染狀況及風(fēng)險評價［J］.中國環(huán)境科學(xué)，2019，39（5）：2086-2094.

［3］陳亮，姜蘋紅，陳燦.不同類型蔬菜中7種重金屬含量差異及人體健康風(fēng)險［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2021，44（S2）：366-375.

［4］任艷軍，馬建軍.秦皇島市蔬菜中重金屬污染狀況及健康風(fēng)險分析［J］.安全與環(huán)境學(xué)報， 2013（2）：81-86

［5］張述敏，劉翠玲，楊桂玲，等.浙江省蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)重金屬污染生態(tài)健康風(fēng)險［J］.環(huán)境科學(xué)，2023，44（7）：4151-4161.

（欄目編輯：董清芝）