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Research on polluted channel of Pb and Cd in the field vegetables

大田蔬菜Pb、Cd污染途径的研究



全 文 :第 12卷 第 4期
2 0 0 4年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
v01.12 NO.4
0ct.. 2004
大田蔬菜 Pb、Cd污染途径的研究
李其林 刘光德 黄 昀 曾祥燕
(重庆市农业环境保护监测站 重庆 400020)(重庆市化 -V职业技术学校 重庆 400020)
摘 要 大田蔬菜土壤监测结果表明,污染区土壤全 Pb、全 CA 和有效铅、有效镉含量均低于非污染区,但蔬菜莴
笋、大葱和小葱Pb、CA 含量明显高于非污染区。土壤全 Pb、全 CA 和有效铅、有效镉呈相关性,蔬菜干物质量和鲜
物质量 Pb、CA 呈相关性 ,表明重金属Pb、CA 污染有同步性。而同一地点土壤有效铅 与蔬菜 Pb含量 、土壤有效镉与
蔬菜 cd含量均无相关性,表明蔬菜 Pb、cd污染与土壤关系较小。非污染区蔬菜均无超标样本,污染区蔬菜样本超
标率为40.0%,且以莴笋、大葱、苋菜和芹菜等叶菜类为主,大田蔬菜 Pb、cd主要污染途径源干大气污染。
关键词 大田 蔬菜 Pb Cd 污染途径
Research on polluted channel of Pb and Cd in the field vegetables.LI Qi—Lin.LIU Guang—De.HUANG Yun
(Chongqing Monitoring Station of Agricultural Environmental Protection,Chongqing 400020),ZENG Xiang—Yan
(Chongqing Technical School of Chemical Industry,Chongqing 400020),CJEA,2004,12(4):149~152
Abstract The soi1 monitoring of the field vegetables shows that the wh0le contents and the effective contents of Pb and
CA in poluted area are lower than those in non—po luted region,but the contents of Pb and CA in lettuce and green Chinese
onion and shallot are obvious higher than those in non—polluted region.They have coherency about the whole contents and
the effective contents of Pb and CA in soils,and in the dry and fresh weight of vegetables,Pb and CA have coherency,it
shows that the Pb and Cd po lution have a synchronizing step.In the same place,the effective contents of Pb in soils and
the contents of Pb in vegetables,the effective contents of CA in soils and the contents of CA in vegetables all have not CO
herency,showing that the Pb and CA polutions in vegetables has no relation with soils.The vegetables in non—po luted ar—
ea haven’t exceed standard samples and the sample exceed standard rate in polluted are8 is 40% .and the vegetable breeds
of exceed standard display the leafy—vegetable type such as lettuce,green Chinese onion,pigweed,celery and SO on.So
the main polution channel of Pb and Cd in field vegetables COrn from the atmosphere polution.
Key words Field,Vegetable,Pb,Cd,Pollution channel
蔬菜的直接污染包括农药污染、大气中有毒有害气体及粉尘污染等,间接污染包括污染水体经灌溉进入菜
田污染蔬菜,或污染菜田土壤后再污染蔬菜H 。目前我国实施的无公害蔬菜行动计划主要强调控制蔬菜的农
药污染残留率,而淡化了蔬菜有毒重金属的污染问题。重金属元素通过抑制蔬菜植物细胞分裂和伸长,刺激
和抑制一些酶活性,影响其组织蛋白质合成,降低光合作用,伤害细胞膜系统 ,从而影响蔬菜生长发育 和食
用安全性。控制与降低蔬菜农药污染只要严格控制农药生产源头 ,减少菜田农药使用量 ,就能收效 良好 ,但
有毒重金属污染的控制难度很大。国外发达国家自20世纪 60年代始即已高度重视农产品有毒重金属的污
染。有关蔬菜有毒重金属污染途径的研究目前尚少见报道,且我国该方面的研究仅停留于实验室模拟。本
试验研究了重庆市典型区域大田蔬菜重金属 Pb、Cd污染的途径,为发展无公害蔬菜生产提供理论依据。
1 研究方法
研究区域为重庆市受大气污染较重的大渡口区、长寿区(污染区)和受大气污染较轻的沙坪坝区、南岸区
(非污染区),同步分别采集 4个区典型大田0-20cm耕层土壤和蔬菜混合样品,每个土壤混合样品由 10个
分样品(每个分样品 lkg)组成,土壤样品混合均匀后用四分法缩分至 lkg左右;每个蔬菜混合样品采集
5~10株(蔬菜个体较大品种采用四分法缩分至 lkg左右)。土壤样品自然风干后弃去杂物 ,磨细过 100目
筛装瓶备用。蔬菜样品洗净晾干后取食用部分混合均匀,鲜样直接消化测定,干样置 65*(2烘箱烘干后磨细
装瓶备用,用原子吸收分光光度法分别测定土壤和蔬菜 Pb、CA含量。
*重庆市农业局项目“重庆市无公害蔬菜行动计划”部分研究内容
收稿日期:2003—06—22 改回日期 :2003—07—25
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150 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
2 结果与分析
由表 1可知污染区土壤全 Pb范围为 23.528~56.696mg/kg,有效铅0.045~10.965mg/kg,全CA 0.100~
0.38lmg/kg,有效镉 0.035~0.220mg/kg;非污染区土壤全 Pb为 33.428~70.244mg/kg,有效铅 0.090~
9.945mg/kg,全 Cd 0.160~0.600mg/kg,有效镉 0.020~0.255mg/kg,表明土壤全 Pb、全 Cd变化幅度较小,
而土壤有效铅和有效镉变化幅度较大。由表 2可知污染区蔬菜鲜物质量含 Pb 0.0113~0.7071rag/kg,蔬
菜干物质量含 Pb 0.2825~6.6365mg/kg,蔬菜鲜物质量含Cd 0.0025~0.171Omg/kg,蔬菜干物质量含
表 1 4区土壤样品中Pb、Cd含量比较
Tab.1 Comparison of Pb and CA contents in soil samples of four are~LS
采样地区 样品编号 全Pb/mg·kg一 有效铅/n1g·kg一 全cd/mg·kg一 ~ 41/r.g-kg 采样地区 样品编号全Pb/r~·kg一‘有效铅/n1g·kg 全cd/mg·kg ~ 41/r.g·kg
Sample area SamCe Total Pb Efective Pb Total CA Efective CA Sample area Sample Total Pb Efective Pb Total CA Efective CA
number number
大渡口区 1 46.568 0.045 0.376 0.180 8 33.176 0.045 0.315 0.110
2 34.268 0.185 0.270 0.170 9 34.004 0.045 0.336 0.060
3 27.404 1.625 0.360 0.155 10 33.848 0.090 0.194 0.040
4 33.704 0 185 0.290 0.165 南 岸 区 1 55.316 1.720 0.330 0 185
5 56.696 0.140 0.370 0.115 2 53.696 1 810 0.390 0.235
6 23.528 0.045 0.100 0.035 3 70.244 0 090 0 600 0.020
7 26.432 0.140 0.220 0.160 4 47.804 4.090 0 270 0 185
8 45.572 2.415 0.310 0.140 5 33.428 8.875 0.160 0 125
9 38.240 3.765 0.310 0.135 沙坪 坝区 1 37.160 1.950 0.308 0 185
10 33.788 3.020 0.250 0.090 2 45.500 6.970 0.372 0 185
长 寿 区 1 53.264 1.670 0.312 0.155 3 52.580 8.830 0 3ll 0 255
2 31 436 5.670 0.206 0.220 4 44.372 5.900 0.228 0 135
3 34.196 0.045 0.244 0.045 5 40.760 9.945 0.272 0 165
4 38.900 4.880 0.350 0.155 6 51.320 1.860 0 367 0.110
5 39.344 0.045 0.340 0.080 7 42.716 0.185 0 392 0 085
6 31.304 0.185 0.177 0.125 8 36.476 0.650 0 384 0.170
7 37.028 10.965 0.381 0.145 9 41.600 0.465 0 270 0.155
表 2 4区蔬菜样品中 Pb、Cd含量比较
Tab.2 Comparison of Pb and Cd contents in vegetables of four areas
采样地区 样品编号 蔬菜名称 Pb/r.g·kg cd/nag-kg 采样地区 样品编号 蔬菜名称 Pb/mg·kg cd/mg·kg
Sample Sample Vegetable 鲜物质量 干物质量 鲜物质量 干物质量 Sample Sample Vegetable 鲜物质量 干物质量 鲜物质量 干物质量
area number name Fresh weight Dry weight Fresh weight Dry weight area number n(3me Fresh weight Dry weight Fresh weight Dry weight
大渡口区 1 莲 白 0.0314 0.5587 0.0025 0.0445 8 生 菜 0.0529 1.3225 0.0205 0 5125
2 莴 笋 0.4619 6.6365 0.0313 0.4497 9 生 菜 0.0497 1.3806 0.0127 0 3528
3 韭 菜 0.1790 1.7179 0.0143 0.1372 10 苋 菜 0.0850 0.8173 0.1021 0 9817
4 大 葱 0.2125 1.7248 0.0085 0.0690 南 岸 区 1 小 葱 0.1071 0.9030 0.0094 0.0793
5 苋 菜 0.7071 4.9936 0.0927 0.6547 2 莴 笋 0.0969 1.7304 0.0128 0.2286
6 芹 菜 0.6561 3.9335 0.0599 0.3591 3 大 葱 0.0407 0.4811 0.0032 0 0378
7 小 葱 0.1065 0.9664 0.0096 0.0871 4 莴 笋 0.1760 2.9333 0.0207 0.3450
8 木耳菜 0.1647 1.7902 0.0199 0.2163 5 生 菜 0.1344 3.3600 0.0302 0.7550
9 莴 笋 0.1539 1.8907 0.0422 0.5184 沙坪坝区 1 莲 白 0.0362 0.5231 0.0064 0.0925
1O 莲 白 0.0475 0.5485 0.0035 0.0404 2 莴 笋 0.1702 2.5327 0.0166 0.2470
长 寿 区 1 木耳菜 0.0755 1.2668 0.0264 0.4430 3 大 葱 0.0884 1 0651 0.0059 0 0711
2 苋 菜 0.2632 1.6450 0.1710 1.0688 4 莲 白 0.0491 0 6726 0.0135 0 1849
3 木耳菜 0.1291 0.7550 0.0489 0.2860 5 莴 笋 0.1386 1 6820 0 0487 0.5910
4 苋 菜 0.1300 1.2381 0.1167 1.1114 6 莲 白 0.0253 0 3604 0.0021 0 0299
5 莴 笋 0.0888 1.5857 0.0093 0.1661 7 莲 白 0.0284 0.5035 0.0138 0 2447
6 莲 白 0.O113 0.2825 0.0030 0.0750 8 莴 笋 0.1371 2.3720 0.0139 0.2405
7 芹 菜 0.1165 2.0953 0.0513 0.9227 9 莴 笋 0.1799 2.7340 0.0311 0.4726
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第 4期 李其林等:大田蔬菜 Pb、cd污染途径的研究 151
Cd 0.0404~1.1ll4mg/kg;非污染区蔬菜鲜物质量含 Pb 0.0253~0.1799mg/l(g,蔬菜干物质量含 Pb 0.3604~
3.3600mg/kg,蔬菜鲜物质量含 Cd 0.0021~0.0487mg/kg,蔬菜干物质量含 Cd 0.0299~0.7550mg/kg,且污
染区蔬菜鲜物质量 Pb、cd最大值分别为最小值的63倍和 68倍 ,蔬菜干物质量 Pb、cd最大值分别为最小值
的23倍和 28倍 ;非污染区蔬菜鲜物质量 Pb、cd最大值分别为最小值的 7倍和 23倍,蔬菜干物质量 Pb、Cd
最大值分别为最小值的9倍和 25倍 ,表明污染区蔬菜鲜物质量和干物质量 Pb、cd变化幅度均大于非污染
区,按照国家 Pb、cd食品卫生限量标准(GB14935—94、GB15201—94)值 0.2mg/kg和 0.05mg/kg,非污染区蔬
菜(鲜物质量)均无超标样本 ,而污染区蔬菜样本超标率达 40.0%,超标蔬菜品种主要为莴笋、大葱、苋菜和
芹菜叶菜类。 表3 污染区与非污染区土壤和蔬菜中Pb、Cd平均值比较
由表 3可知污染区土壤全 Pb、
全 Cd和有效铅、有效镉含量均低
于非污染区;蔬菜莴笋、大葱、小葱
干物质量 Pb、Cd均高于非污染区,
而莲白、生菜干物质量 Pb、Cd低于
非污染 区,表 明蔬菜 中干物质量
Pb、Cd与土壤全 Pb、全 Cd及有效
铅、有效镉均无明显相关性 ,莴笋、
大葱、小葱干物质量 Pb、Cd与试验
设计相一致,说明其主要污染源为
大气污染;莲白、生菜干物质量 Pb、
Tab.3 Comparison of average values of Pb and Cd in soil and veg;itables
of polluted region and non-poluted region
cd与试验设计相反,这与其品种特征有较大关系,莲白形状为“包裹状”与大气接触面积小,而生菜生长期短
与大气接触时间少。土壤全 Pb、全 Cd和有效铅、有效镉相关性分析见表 4,由表 4可知土壤全 Pb与全 Cd
呈显著相关性,说明土壤全Pb、全 Cd由土壤母质决定;土壤全 Pb与有效铅和土壤全 Cd与有效镉均无相关
性 ,说明土壤有效铅和有效镉受人类活动等外界环境的影响较大;土壤有效铅和有效镉呈相关性,但小于土
壤全 Pb和全 cd相关性 ,说明有效铅和有效镉同步受人类活动的影响。由表 5可知蔬菜鲜物质量和干物质
量 Pb、cd呈显著相关性 ,说明蔬菜中Pb、Cd污染具同步性。由表 6和表 7可知相同采样点同一蔬菜品种莴
笋、莲白鲜物质量和干物质量 Pb、cd均与土壤有效铅及有效镉无相关性,说明蔬菜主要污染源并非来 自于
土壤,而是源于环境空气污染,即试验设计的污染区大渡口区受重钢、力帆、隆鑫等大型企业和位于长寿区的
重庆市最大化工基地大气环境污染严重影响所致,且重金属对蔬菜的污染影响以叶菜类最大,这与荆州市郊
区蔬菜基地芹菜和菠菜重金属污染研究表明露天芹菜和菠菜存在 Pb污染 ,而大棚芹菜无 Pb污染 ;沈阳
市郊区10种主要蔬菜重金属污染研究表明蔬菜中Pb、cd污染较重为叶菜类菠菜、芹菜和白菜 的结论一
表 4 土壤中Pb、Cd相关性 表 5 蔬菜中Pb、Cd相关性
Tab.4 The correlation of Pb and CA in soils Tab.5 The correlation of Pb and CA in vegetables
项 目 全 Pb 有效铅 全 Cd 有效镉
Items Total Pb Effective Pb Total Cd Effective Cd
全 Pb 1.000 0.051 0 683“ 0.132
有效铅 0.051 1.000 —0.091 0 420
全 Cd 0.683“ 一0.091 1.000 0.020
有效镉 0.132 0.420 0.020 1.000
*为r=0.05显著相关性;**为r=0 Ol极显著相关性,下同。
项 目 干物质量 Pb 鲜物质量 Pb 干物质量 Cd 鲜物质量 Cd
Items Dry weight Pb Fresh weight Pb Dry weight Cd Fresh weight Cd
表 6 土壤与莴笋中 Pb、Cd相关性
Tab.6 The correlation of Pb and CA in soils and lettuces
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152 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
致 ,故大田蔬菜重金属污染主要途径为大气污染。
3 小 结
对重庆市近郊蔬菜重金属污染研究发现,受重金属污染的蔬菜品种主要为叶菜类 ,而瓜菜类均无超标现
象 。且 Cd对蔬菜的污染影响以叶菜类最大,果菜类次之,根菜及豆类最小 ,其原因是叶菜类与空气直
接接触面积大,通过叶面呼吸作用所吸收的有害物质远高于瓜菜类。但由于蔬菜品种差异很大,而蔬菜重金
属污染途径存在一定差异性,一些特殊蔬菜品种重金属污染途径及其规律尚需进一步深入研究。
参 考 文 献
全国农牧渔业丰收计划办公室等主编.无公害蔬菜生产技术.北京:中国农业出版社,2002
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