化工厂污染区复垦后的土壤和蔬菜重金属含量与风险评价

以湖南省某化工厂重金属污染土壤复垦区为研究区域,采集复垦区和对照区的表层土壤(0~20 cm)与当季蔬菜(莴笋、大蒜、紫苏、白菜、薤白和艾蒿),分析了样品中五种重金属含量(Cd、Zn、Cu、Pb、Cr),然后对复垦后土壤环境进行安全性评价。结果表明:原厂区内、排污口及二次污染区土壤重金属Cd明显高于其他区域,客土处理土壤明显低于原土Cd含量,但含量依然超标,单因子污染指数为1.65~5.42,土壤重金属综合污染指数为1.22~3.95;根茎类蔬菜中Cd含量超过限量标准,含量最高的为薤白,超过标准90%,影响居民健康;土壤和蔬菜中Zn、Cu、Pb、Cr元素均达标。翻耕与客土复垦有一定效果,但是复垦土壤仍然不适合种植农作物。     

典型城市化地区蔬菜重金属的累积特征与健康风险研究

工业化和城市化带来的重金属污染对环境质量、食品安全、人体健康及社会经济可持续发展构成严重威胁和挑战。为了掌握典型城市化区域蔬菜生产的重金属污染特征与食用健康风险,从而为快速城市化区域的农业实践提供依据,本研究选取珠三角电镀、染织等工业密集典型城市化区域的蔬菜和土壤为研究对象,通过采集蔬菜和表层土壤样品,使用单因子污染评价和内梅罗综合污染指数法对蔬菜样品中Cd、Ni、Cr、As、Pb 5种重金属进行污染评价,使用目标危害商数法进行健康风险评价。研究发现,该地区菜地土壤存在Cd污染。研究区蔬菜中重金属的富集吸收能力为Cd > Ni > Cr > As > Pb,叶菜类对Cd的富集最多,豆角类对Ni的富集较多。单因子污染评价结果显示蔬菜中重金属超标率按大小排序为Ni > Cr > Cd > Pb=As,Ni、Cr和Cd超标率分别为10.53%、2.63%和1.32%,Pb和As均未超标;综合污染指数的评价显示叶菜类样品处于轻度污染水平,豆角类处于中度污染水平,瓜类尚未受到重金属污染。健康风险评价结果表明,叶菜类和豆角类的综合目标危害商数（TTHQ）均大于1,长期食用叶菜类和豆角类会对健康造成影响,成人和儿童的综合目标危害商数排序均为叶菜类 > 豆角类 > 瓜类,儿童摄食蔬菜的重金属健康风险高于成人。总体来说,研究区蔬菜重金属健康风险基本处于可接受范围,但叶菜类Cd和豆角类Ni造成的健康风险需引起重视。     

海南省农产品重金属污染评价与特征分析

采用单项与综合污染指数法,以海南省农产品为研究对象,开展了农产品中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、As、Cr和Hg含量的抽样调查分析与评价。结果表明,全省农产品中重金属的平均含量均低于食品中规定的限值,各重金属的单项与综合污染指数均≤1,综合污染指数为0.57;全省农产品未受重金属污染,属于安全水平,适宜发展无公害农产品。同时发现,个别监测点的农产品中重金属含量有超标现象,新鲜水果中个别样品Pb、Cd、Hg超标,超标率在2.17%～10.87%之间;豆类蔬菜中个别样品Ni超标,超标率为9.09%;瓜果类蔬菜中个别样品Pb、Cd超标,超标率为12.24%～24.49%;叶菜蔬菜中个别样品Pb超标,超标率为6.67%;谷物中个别样品Pb、Cd、As超标,超标率在2.11%～7.37%之间。农产品中重金属含量间多呈正相关,其中Zn与Ni、As与Hg之间差异达到极显著水平,Cu与Zn、Cu与As、Cu与Hg、Zn与As、Zn与Hg、Cd与As、Cd与Cr、Cd与Hg、Ni与As、Ni与Hg、As与Cr之间差异达到显著水平。结合主成分分析结果,推测Cu、Zn、Ni、As、Hg含量主要受农业生产和人类活动的影响,而Cr、Pb和Cd含量受土壤母质的影响比较大。     

福建省部分菜园土壤及蔬菜重金属含量的测量及污染评价

采集了福建省10个典型地区50份菜园土壤样品及32份小白菜样品,测定了土壤及蔬菜(小白菜)样品中的重金属含量,并采用单项及综合污染指数法对土壤及蔬菜的重金属污染进行评价分析,通过改进的BCR连续提取法测定了土壤中铅和镉的形态含量和分布,并对蔬菜中铅和镉的污染进行相关性分析。结果表明:菜园土壤和蔬菜大多存在不同程度的重金属污染,主要表现为以重金属Cd和Pb的污染。其中,德化浔中所采集的菜园土壤及蔬菜样品分别受Pb和Cd的污染特别严重;只有厦门同安、龙岩新罗地区的土壤及蔬菜则均未受重金属污染。此外,蔬菜对土壤中的Cd表现出极强的富集能力。土壤中Cd的酸可提取态比例平均为36.6%,而土壤中Pb的酸可提取态比例(除德化浔中达到13%外)则不足2%,但酸可提取态Pb的含量与蔬菜中的Pb含量具有极显著的相关性(r=0.952,P0.01),而Cd相应的相关系数只有0.66(P0.01)。     

河北省蔬菜大棚土壤及蔬菜中重金属累积分析

为了解河北省大棚菜地的重金属累积情况,以蔬菜产区的土壤和蔬菜为研究对象,采集了邯郸市永年县、保定市定州县、沧州市青县、石家庄市藁城区共64个大棚土壤以及对应蔬菜样品,测定其Cr、Ni、Cd、Pb、As含量,利用地累积指数法对大棚土壤重金属污染进行了评价,利用目标危害系数法分析了蔬菜摄入对人体的健康风险。结果表明,与《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准相比,四个蔬菜产区大棚土壤中Cr、Cd、Ni、Pb、As含量均值未超标;但与河北省表层土壤背景值相比,大棚土壤中Cd和Cr累积普遍,分别是背景值的1.99倍和1.10倍,超标率为100%和40.6%。Pb、As局部点位有累积现象,Ni含量均低于背景值。地累积指数评价结果表明,除Cd为轻度-中等累积污染外,其他元素均为无累积污染。与《食品中污染物限量》(GB 2762—2017)相比,除15.63%的蔬菜样品中Cr超标外,所调查的蔬菜中Ni、Cd、Pb、As含量均不超标。菠菜、大葱、蒜苗对5种重金属的富集系数均相对较大,不同类型蔬菜对5种重金属富集能力均为叶菜类根茎类球茎类果菜类,对不同重金属富集能力为CdNiCrAsPb。河北省大棚蔬菜重金属总体不存在明显的人体健康风险,但是藁城蔬菜Cr存在明显的健康风险,应该引起关注。     

海口市蔬菜基地土壤和蔬菜中重金属的分布特征及污染评价

对海口市四大蔬菜基地土壤-蔬菜系统重金属积累及污染状况进行了评价。结果表明,四个蔬菜基地中,新坡基地土壤中Cd、Cr、Zn、As、Ni最高,桂林洋土壤中Cu的含量在各基地中最高,坡博土壤中的Pb和Hg含量最高。叶菜中Pb、Cd、Cr、Ni等元素含量明显高于果菜,说明叶菜较果菜更易吸收和富集重金属。土壤中的Cd全部超过国家土壤环境质量二级标准(GB15612-1995),其中新坡基地土壤Cd污染指数最大。新坡土壤中的Ni超标率为66.7%。各基地土壤中Hg、As、Cr、Ni、Cu、Zn和Pb的含量均未超标,符合蔬菜种植用地要求。单项污染指数的评价结果表明,青菜、油菜、小白菜、大白菜、生菜、芹菜、西红柿均受到Pb轻度污染。综合污染指数结果表明,芹菜重金属轻微超标;青菜、油菜、小白菜、大白菜、生菜、西红柿的重金属污染处于警戒级水平;芥菜、薯叶菜、空心菜、辣椒、苦瓜的重金属属于安全水平。整体来看,叶菜类蔬菜中重金属的污染指数大于果菜类。仅Cr含量在蔬菜与土壤中呈显著负相关关系,说明蔬菜中重金属含量的高低受到除土壤之外的众多因素的影响。     

济南市石灰性菜地土壤和蔬菜重金属含量特征及健康风险评价

通过对济南市石灰性菜地土壤和蔬菜样品中Pb、Cd、Cr、Cu和Zn含量的调查,研究了蔬菜和土壤重金属含量状况、富集特征及其健康风险。结果表明,石灰性菜地土壤Pb、Cd、Cu和Zn平均含量均高于相应的济南市土壤背景值,与我国《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准比,石灰性菜地土壤中Cd含量超标1.93倍,表现为以Cd为主的重金属污染。与《食品中污染物限量》等标准比,叶菜类、根茎类和瓜果类蔬菜中Pb、Cr和Cd有不同程度的超标。蔬菜中重金属富集系数大小为:ZnPbCuCdCr,黄瓜对5种重金属的富集系数最小。济南市石灰性菜地种植的蔬菜中重金属的风险系数(HQ)都小于1.0。成人摄食蔬菜产生的风险指数(HI)大于1,儿童摄食蔬菜产生的风险指数小于1,表明当地成人健康受危害的可能性大,儿童摄食蔬菜尚处于安全状态。     

河南省大气重金属沉降高风险区蔬菜重金属含量及健康风险评估

  【目的】  我们研究了大气重金属沉降高风险区菜地重金属的污染状况及污染来源,评价了研究区种植的蔬菜对不同人群(男性、女性、成人和青少年)产生的健康风险,并筛选了低累积重金属的蔬菜类型。  【方法】  在河南省大气重金属沉降风险高的蔬菜产区进行调查。分别采集设施栽培和露地条件下种植的叶类(青油菜、青菜、香菜)、葱蒜类(大蒜)、茄科类(茄子、辣椒、番茄)、瓜果类(苦瓜、黄瓜)、豆类(长角豆、四季豆)和块根类(萝卜)蔬菜样品,分析了蔬菜可食用部位Cd、Pb含量及富集能力,讨论了其主要的污染来源,并利用Monte Carlo模拟,对不同种类蔬菜可食用部位进行概率非致癌健康风险评价。  【结果】  设施栽培和露地条件下,蔬菜可食用部位Cd的富集系数均高于Pb。不同类别的蔬菜对重金属的吸收能力存在明显差异,瓜果类蔬菜为Cd、Pb低累积蔬菜,设施栽培条件下瓜果类蔬菜可食用部位积累的Cd、Pb含量最低,Cd、Pb含量分别为0.020、0.036 (黄瓜)和0.008、0.055 (苦瓜) mg/kg,低于食品重金属污染限值。对比设施栽培和露地条件下种植的蔬菜可食用部位的污染程度发现,露地条件下蔬菜Cd、Pb的污染程度更高,大部分叶类蔬菜和葱蒜类蔬菜为重度污染,其中青油菜Cd内梅罗综合污染指数(P_N)达到10.26,P_N (Pb)达到了10.00。概率风险评价结果表明,不同人群摄入Cd、Pb污染蔬菜产生的复合非致癌健康风险差别不大,其中摄入瓜果类和块根类蔬菜对人体没有明显的负面影响,尤其是瓜果类蔬菜,设施栽培下,成年男性摄入苦瓜产生的总目标危险系数的P₇₅ (第75百分位点)仅为0.120。  【结论】  不同类型蔬菜的Cd、Pb富集能力差异显著,叶类蔬菜对Cd、Pb富集能力最强,瓜果类较弱,尤其是苦瓜。污染区设施栽培的瓜果和豆类蔬菜可安全食用。大气沉降是蔬菜Pb污染的重要来源之一,建议在大气重金属沉降高风险区进行设施栽培,选择低积累Cd、Pb的瓜果类蔬菜,降低重金属对人体健康产生的风险。     

蔬菜重金属污染状况及风险评估研究——以新疆乌昌库地区为例

以新疆乌鲁木齐市、昌吉市和库尔勒市蔬菜及其对应的土壤为研究对象,测定菜地土壤和蔬菜中Pb、Cd、Ni的含量,评价蔬菜摄入对人体可能产生的健康风险。结果表明,乌鲁木齐市和昌吉市蔬菜产地土壤中Pb、Cd、Ni含量均低于HJ 332-2006《食用农产品产地环境质量评价标准》和GB 15618-1995《土壤环境质量标准》的限量值,运用内梅罗指数进行土壤重金属污染程度评价,乌鲁木齐市、昌吉市和库尔勒市菜地土壤的综合污染指数分别为1.07、0.33、1.25;在所采集的样本范围内,昌吉市菜地土壤未受到污染,乌鲁木齐市和库尔勒市部分菜地土壤受到轻度污染。乌鲁木齐市和库尔勒市蔬菜中Pb、Cd、Ni含量均未超过限量值,乌昌库地区蔬菜中Pb、Cd、Ni单一重金属暴露健康风险较低,Pb、Cd、Ni单一重金属对成人和儿童都无暴露健康风险,豆类、叶菜类、鳞茎类蔬菜中多种重金属也无暴露健康风险。     

贵州草海湿地周边耕地土壤与农作物重金属污染特征

采集草海湿地周边主要农作物可食部分及对应根系的土壤样品,分析测试了重金属Cd,Cr,Hg,Pb,As和Zn的含量,对比研究了土壤和作物中重金属污染水平及对重金属的富集能力。结果表明:土壤重金属元素Zn,As,Cr平均含量未超过贵州省土壤元素背景值,其他3种重金属Pb,Cd,Hg平均值分别是背景值的1.24,1.44,7.5倍;与中国《食品中污染物限量》标准相比,除Hg平均含量超标外,蔬菜中As,Cr,Zn,Cd和Pb平均含量处在可接受范围内。6种重金属的单因子污染指数的高低依次是Hg > Pb > Cd > As > Cr > Zn,葱和萝卜处于安全水平,其余农作物处于警戒线;不同种类作物中重金属富集特征差异较大,菠菜对As,Cd,Hg,Pb的富集系数比其余作物高,萝卜叶对Cr和Zn的富集能力较强,重金属Cr富集系数最低的是玉米,Zn和Hg富集系数最低的是萝卜根,Cd和Pb富集系数最低为马铃薯,As富集能力最低的为白菜。     

南宁市郊部分菜区土壤和蔬菜重金属污染评价

对南宁市郊 1 2个主要菜区土壤和蔬菜中重金属 ( Cu、Zn、Cd、Pb)含量调查和分析测定 ,采用重金属污染单因子评价方法对土壤重金属污染状况进行评价 ,以国家规定的蔬菜卫生标准评价蔬菜重金属污染状况 ,结果表明 :南宁市郊部分蔬菜区土壤不同程度地受到了 Cu、 Zn、 Cd、 Pb的污染 ,依次是 :Cd>Pb>Zn>Cu;蔬菜中 Cd、 Pb积累较 Cu、 Zn高 ,供试点中大部分蔬菜 Cd、 Pb含量超出了国家规定的蔬菜卫生标准     

Heavy Metals Contamination in Vegetables Grown in Urban and Metal Smelter Contaminated Sites in Australia

Dietary exposure to heavy metals, namely cadmium (Cd), lead (Pb), zinc (Zn) and copper (Cu), has been identified as a risk to human health through the consumption of vegetable crops. This study investigates the source and magnitude of heavy metal contamination in soil and vegetable samples at 46 sites across four vegetable growing regions in New South Wales, Australia. The four regions Boolaroo, Port Kembla, Cowra and the Sydney Basin were a mix of commercial and residential vegetable growing areas. The extent of metal contamination in soils sampled was greatest in regions located in the vicinity of smelters, such as in Boolaroo and Port Kembla. Soil metal concentrations decreased with depth at these two sites, suggesting contamination due to anthropogenic activities. Cadmium, Pb and Zn contamination was greatest in vegetables from Boolaroo, and Cu concentrations were greatest in vegetables sampled from Port Kembla. At Boolaroo, nearly all the samples exceeded the Australian Food Standards maximum level (ML) (0.01 mg kg^?1 fresh weight) of Cd and Pb in vegetables. Over 63% of samples exceeded international food standard guidelines set by the Commission of the European Communities and the Codex Alimentarius Commission. All vegetables sampled from Cowra, which is a relatively pristine site had Cd and Pb levels below the Australian and international food standards guideline values. This study suggests that the Australian guideline values are more conservative in defining the ML for Cd and Pb in vegetable crops. This investigation highlights the increased danger of growing vegetables in the vicinity of smelters.     

酸雨地区蔬菜对重金属的吸收及重金属健康风险基准的估算

通过盆栽实验,以小白菜(上海青)、大白菜和萝卜为指示作物,研究了酸雨作用下Cu,Zn,Pb,Cd,Cr和Ni复合污染物在土壤-作物系统中的吸收与富集情况。结果表明,酸雨-重金属复合污染处理使Cu,Pb,Cr和Ni在蔬菜中积累量明显高于对照处理;Zn和Cd一般只有在复合污染处理中外源Zn或Cd含量较高时才明显高于对照处理。与对照相比,酸雨-重金属复合污染处理使Pb和Ni的富集系数增大,Cu的富集系数多数情况下增大,Cd的富集系数多数情况下减小,Zn和Cr富集系数的变化在不同蔬菜之间存在较明显的差异;重金属在不同蔬菜中的富集系数一般表现为萝卜>上海青>大白菜,蔬菜中不同重金属富集系数一般表现为Zn>Cd>Ni>Cu>Pb>Cr。酸雨-重金属复合污染条件下蔬菜中重金属积累量与其在土壤中总量之间的相关性均达到显著或极显著水平。以大宗蔬菜上海青、大白菜和萝卜为指示作物对酸雨地区蔬菜地中重金属的健康风险基准进行了估算,这对开展酸雨地区土壤重金属环境容量评价、重金属污染修复目标及地方性土壤环境质量标准的制订提供了参考依据。     

农业废弃物中重金属含量特征及农用风险评估

为了解江西省主要农业废弃物中重金属污染状况和评估其再利用产物农用的安全性,在江西省内采集了水稻秸秆、蔬菜废弃物、猪粪和牛粪等样品,对样品中铬、镍、铜、锌、砷、镉、汞和铅重金属含量进行了测定与风险评估。结果表明,动物性废弃物中重金属含量和超标率明显高于植物性废弃物,其中猪粪属于重度污染,牛粪为轻度污染,植物性废弃物尚处于安全水平。若以江西省农业废弃物为原料制成有机肥,并长期施用于设施菜地,猪粪有机肥施用8.4、15.3和23.9 a后土壤中Cu、Cd和Zn将陆续超标,牛粪有机肥施用23.3 a后土壤中Cu将超标,水稻秸秆、蔬菜废弃物有机肥施用约29a后土壤中Cd将超标,故农业废弃物有机肥须严格控制原料中重金属含量,其农用的长期安全性有待加强监测。     

Relations Between Soil Properties and Selected Heavy Metal Concentrations in Spring Wheat (Triticum aestivum L.) Grown in Contaminated Soils

Spring wheat was grown in soils near a non-ferrous metals mining and smelting base in Baiyin city, Gansu province, P.R. China. The area studied is 501 km². Some of the croplandshad been contaminated by heavy metals mainly through wastewaterirrigation or aerial deposition. The soil samples were analyzedfor pH, organic matter and available phosphorous (P); also fortotal cadmium (Cd), lead (Pb), copper (Cu) and zinc (Zn) contents. Spring wheat grains were also analyzed for heavy metals. The results were interpreted using multiple linear correlation and stepwise regression analyses. The increment oftotal soil contents of selected heavy metals could enhance grain Cd accumulation, and the increment of total Zn content of soil could lower the grain Pb accumulation. The correlationswere markedly increased by including other soil properties forgrain Cd and Pb. Stepwise regression analyses indicated that the effect of soil pH and available P on the uptake of grain Cd were greater than that of the other total soil contents ofheavy metals. Grain Cd and Pb could be reliably predicted bythe total soil contents of Cd and Pb while the uptake of grainZn and Cu were not satisfactorily predicted.     

山东省露地蔬菜产地土壤重金属含量的环境质量分析与评价

对山东省露地蔬菜产地的土壤进行了重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni含量的抽样调查分析,并采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法对重金属的环境质量状况进行了评价。结果表明,莱阳露地蔬菜产地、金乡大蒜、章丘大葱产地土壤各重金属的平均含量均低于＂食用农产品产地环境质量评价标准＂（HJ332—2006）规定的限值,三地土壤重金属的单项质量指数均≤0.7,综合质量指数分别为0.56、0.50和0.43,土壤环境质量均为1级,属于清洁水平,适宜发展无公害蔬菜。同时发现,部分地区有重金属含量超标现象,莱阳Cu的样本超标率为13.64%,金乡Cd、Cu和Hg的样本超标率分别为5.41%、5.41%和2.70%,章丘Ni的超标率为4.76%。重金属含量之间多呈正相关关系,其中Cd与Zn,Cu与Zn,Pb与Cr之间的相关性达到极显著水平（P〈0.01）,As与Ni,Ni与Zn,Zn与Pb,Pb与Cu,Cu与Cr之间的相关性达到显著水平（P〈0.05）。大部分监测点的重金属含量均高于山东农业土壤自然背景值,表明在监测点土壤中产生了重金属累积。对山东省其他露地蔬菜产区土壤的随机调查,没有发现重金属含量超标。     

南方典型设施蔬菜生产系统镉和汞累积的健康风险

选取南京市典型设施蔬菜生产系统为研究对象,研究了设施土壤-蔬菜系统中镉和汞的累积特征,评价了不同类型蔬菜中镉和汞的暴露风险,提出了基于健康风险的设施菜地土壤镉和汞的环境质量基准。结果表明:(1)设施菜地表层土壤中镉和汞产生了明显累积,且土壤汞的平均含量超过了温室蔬菜产地环境质量评价标准;(2)叶菜类蔬菜对镉和汞的富集能力最强,部分叶菜中的镉和汞含量超过了食品中污染物限量标准;(3)研究区有约21.2%的蔬菜具有镉的潜在人体摄入风险,蔬菜中汞的风险概率约为1%,不同蔬菜镉和汞的人体摄入风险排序为叶菜根茎茄果;(4)不同蔬菜类型土壤镉和汞的环境质量基准值差异较大,因此在今后的标准修订时可考虑针对不同蔬菜类型分别制定设施菜地土壤重金属环境质量基准。