全 文 ：第30卷第6期
2011年11月
生态科学
EcologicalS ience
30(6)：586—589
Nov．2011
林俊杰，刘丹，何立平，付川，谢昆．三峡库区消落带农作区镉污染特征研究【J】。生态科学，2011，30(6)：586-589．
LINJun-jie，LIUDan，HELi-ping，FUChuan，Xiekun．Pollution，characteristicsofcadmiuminfa mlandofwaterlevelf uctuatingzone
inThreeGorgesR erver觚a【J】．EcologicalScience，201l 3 (6)：586-589．
三峡库区消落带农作区镉污染特征研究
林俊杰1’2+，刘丹3，何立平1，付川1，谢 昆1
1．重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆404100
2．中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室，沈阳110016
3．重庆三峡职业学院农业与生物工程系，重庆404100
【摘要】为了研究三峡库区消落带农作区重金属镉的污染状况，对三峡库区典型支流．苎溪河消落带农作区耕作情况及镉污染状
况进行了调查。结果表明：苎溪河消落带农作区土壤镉含量普遍偏高，均超过了国家土壤环境质量三级标准，远高于四川省土
壤环境背景值，并存在中等程度变异，说明镉污染存在普遍性。相应地上作物不同部位对镉均有一定程度富集，叶的富集能力
最大，而果实的富集能力相对较小。作物可食部分镉富集能力顺序为：蕹菜>香菜>花生>豇豆>绿豆。其中，香菜和蕹菜的风险
商HQ值>l，暴露风险高，对三峡库区生态安全存在一定潜在健康风险。
关键词：镉；支流；消落带：农作区；三峡库区
doi：10．39690．issn．1008—8873．2011．06．004中图分类号：X836；X833文献标识码：A文章编号：1008．8873(2011)06-586-04
Pollutioncharacteristicsofcadmiuminfarmlandofwaterlevelfluctuatingzonein
ThreeGorgesRe erverAr a
LINJun-jiel，p，LIUDan3，HELi-pin91，FUChuanl，XIEKunl
J．DepartmentofChemicalandEnvironmentEngineering,ChongqingThreeGorges【历姚瑙蚴Chongqing40400D，China
2．KeyLaboratoryofTerrestrialEcologicalProcess,InstituteofAppBedEcology,ChineseAcad myofSciences,Shenyang110016,
China
3．DepartmentofAgriculturalandbiologicalEngineering,ChongqingThreeGorgesVoca打onCollege，Chongqing40400D’China
Abstract：Thecont ntofcadmium(Cd)wasinvestigatedinthfarmlandofwaterlevelf uctuatingzoneofZhuxiR ver．Theresults
showedthatthecontentofCdinfarmlandexceededCrradeIIIofthenationalenvironmentalqualitys andard，whichalsoex eededthe
soilbackgroundvalueinSichuanProvince．Cdwasaccumulatedindifferentplantpartsofcrops，amongwhichleaveshadthemaximum
bioconcentrationabil ty(BcA)，andfruitsh dtheminimumBCA．Overall，BCAinediblepartsWasintheorderofwater
spinach>corianderherb>peanut>cowpea>mungbean．W terspinachdcorianderherbwouldbringpot∞tialhealthrisktolocal
residentswi hHQ>I。
Keywords：cadmiunl；tributary；waterlevelf uctuatingzon ；farmland；ThreeGorgesR ervoir
收稿日期：2011-06-15收稿，2011．10-21接受
基金项目：重庆高校刨新团队建设计戋l颐目饼蝌2010-16)、重庆三蛱学院青年项目(1lQ‘24)资助
f锫维i介：林俊杰(1982一)，男博士研究生，讲师，从事环境土壤学研究工作
‘通讦【作者，林俊杰，E曲址如ll咆l托∞m
万方数据
1引言(Inlroduc!Idon)
镉(Cd)是一种具有潜在致癌风险的重金属Ⅲ，近年
来其危害性逐渐受到人们广泛关注删，日本“骨痛病”
事件等一系列镉污染事件为人类敲响了警钟㈣。苎溪河
是长江三峡库区重要支流。随着库区城市的快速发展，
苎溪河水环境质量受到严峻威胁吲。每年库区落水期，
苎溪河沿岸形成特有的消落带农作区，由于其位于水陆
衔接带删，其生态安全问题备受关注州叫。本文以三峡
库区重要支流苎溪河消落带农作区为例，对其土壤镉污
染状况及地上作物中镉富集情况进行了研究，以期为合
理利用库区消落带提供科学依据。
2．1样牒
在2010年7至8月间选晴好，风力不大的天气对苎
溪河消落带的农作情况进行了调查。沿河流方向梅花形
采样法均匀采集12个士壤及植物样品。土壤样品采集：
用不锈钢土钻多点采集0"--20cIn消落带耕层土壤，然后
转移至自封袋中，编号、封口，并记录采样点周围的自
然、人文环境。在每个采样点选取多个平行采样点，将
多个采样点样品均匀混合作为—个采样站位的土壤样品，
混合样品在室内风干，去除杂物，过1mm孔径尼龙筛，
装袋，用四分法取509样品全部过0．1mm孔径尼龙筛，
装袋备用，整个采集过程中土样没有与金属工具接触。
作物样品：各采样站位每种作物采集3株成熟期整株，
作为—个样品，采集到的地上作物分别为：蕹菜、香菜、
花生、豇豆、绿豆。
2．2样品处理与澍试
土样经自然风干，剔除植物根系，碾碎、研磨，过
100目筛。作物样品用自来水和去离子水反复清洗，晾
干，切碎，在60℃下烘干，按根、茎、叶、果壳和果
实不同部位分装编号粉碎备用。所有样品均用微波消解
㈣MARs为玳：SsU A)，石墨炉．原子吸收光谱法测
裁鬲㈣。
2．3富集系数
富集系数是指农作物中重金属含量与其生长土壤中
重金属含量的比值，它可反映农作物在相同土壤重金属
浓度条件下对重金属的吸收能力。富集系数越大，则表
明农作物吸收重金属的能力越强，越易受土壤重金属污
梨12131。、
富集系数=笙鬻×100％(1)
24镉侧人体的暴曩风险
采用M嘣睁例。模型模拟作物．土壤镉污染对人
体暴露的风险，计算公式为：
cⅨ：鱼：堑丝：孥：罂一(2)
365·B1V"ZF
式中：CDI为Cd通过饮食瀚径的氏傣单位体重的
日均暴营强，Ing／@蛐；Cs为土=曦，蕊钧浓度，mg·培1，
由监测数据获得；～为Cd从土．囊站隆作物中的转换系
数，即富集系数；飓为人体对某种作物的饮食途径的日
均暴露量，kg／d,ga2002年全国6类地区居民食物摄入量
数据获得【lq；EF为暴露频氍d／a缺省值350d；ED为暴
露持续时间，a，缺省值70a；BW为平均体重(6晓l士10．9)
埏，按2002年中年人的平均体重计呜茕’囊膏为平均寿命，
76．72atl5】。土壤Cd风险表征采用商值法，计算公式为：
HQ：型 ．(3)
RfD
式中：RfD为USEPA等制定的参考剂量值，取
0．001mg·k91．HQ<1，表明土壤Cd污染不会对人体健康
造成危害：HQ值>1，表明土壤Cd污染会对人体健康
造成危害。
3．1消落带农作区土壤精合量
对苎溪河消落带农作区土样Cd含量进行统计分析，
结果见表1。土壤中Cd含量普遍偏高，平均值为3．03mg
·k百1，超过国家土壤环境质量三级标准3斜161，超标率
为100％，远高于四川省土壤环境背景值旧，变异系数
为11．7l％为中等变掣堋，说明苎溪河消落带农业土壤
Cd污染存在一定的普遍性。
万方数据
3．2消落带农作区作物镉富集状况研究
对苎溪河消落带农作区地匕作物镊含量进行了测定，
结果见表2。从表2可看出，苎溪河消落带农作区地上
作物镉含量超标较重，各作物均有一定程度超标。其中，
可食部分蕹菜含量最高，其次是香菜，绿豆和花生的镉
含量相对较低，但均超过了《食品中污染物限量》
(GB2762．2005)标准119J。从富集系数来看，作物的各
部位中，叶部的镉富集能力最大，果实的镉富集能力相
对较小。作物的可食用部分的富集能力顺序为蕹菜>香妥》
花生耀瑾》绿豆。可见该区域叶囊莩钶捅富集能力较强。
3．3作物镉富集对人体的暴露风险
人体经农作物途径摄入镉的含量与农作物可食部分
表1清辫膨茛怄Cd畲■捌敞眺嘲№·kg-1)
Tablelm鳓帆嘲曲墩0fcd蛔也e氅永删鲫e翻她·呐
对土壤中镉富集能力和土壤镉含量有关。本研究假设烹
调不影响农作物的镉含量，即农作物的镉含量与^体摄
入量相等。以苎溪河消落带农作区地匕农作物可食部分
(花生、绿豆和豇豆为果实，香菜和蕹菜为茎叶)镉的
平均含量为依据，用食物暴露风险评价方法计算，结果
见表3。由表3可见，研究区五种作物中叶菜类的香菜
和蕹菜的风险商HQ位莹>1，暴露风险高，对人体存在健
康危险。花生、绿豆和豇豆的HQ值<1，暴露风险较小。
可见，作物可食用部分中，叶菜类比谷物类镉富集暴露
风险大，可能原因为可食部分富集系数越大的作物(表
2)，对重金属镉的吸收能力越强，越易受土壤重金属污
染的影响。
项目 花生绿豆豇豆香菜蕹菜
墅 幽 盥堕壁燮 监 型塑趔
IRi 0．002 0．002 0．082 0．082 0．082
CDI 1．92x10"s 1．46x10"s 6．73x10"4 1．76×10-3 3．71×10．3
HQ 0．02 0．01 0．67 1．76 3．71
万方数据
阳。6期 林俊杰，等．三峡库区消落带农作区镉污染特征研究 589
苎溪河消落带农作区土壤镉污染严重，超过土壤环
境质量三级标准3．0倍，超标率为100％：作物镊含量均
超过限定值，作物各部位中，叶的镉富集能力最强，果
实的富集能力相对较小。可食部分镉含量和富集能力顺
序均为蕹身◇香身◇花生>豇豆>绿豆。研究区的五种作
物中香菜和蕹菜的风险商HQ缶莹>1，暴露风险高，对人
体存在健康危险。花生、绿豆和豇豆的HQ／d蔓风险较小。建议加强对三峡库区支流消落带的土地管理，
规范耕作行为，从而减少消落带土壤及农作物污染对库
区居民及三峡库区水体的生态风险。
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万方数据
三峡库区消落带农作区镉污染特征研究
作者： 林俊杰， 刘丹， 何立平， 付川， 谢昆， LIN Jun-jie， LIU Dan， HE Li-ping， FU Chuan，
XIE Kun
作者单位： 林俊杰,LIN Jun-jie(重庆三峡学院化学与环境工程学院,重庆404100;中国科学院沈阳应用生态研究
所陆地生态过程重点实验室,沈阳110016)， 刘丹,LIU Dan(重庆三峡职业学院农业与生物工程系,重
庆,404100)， 何立平,付川,谢昆,HE Li-ping,FU Chuan,XIE Kun(重庆三峡学院化学与环境工程学院
,重庆,404100)
刊名： 生态科学
英文刊名： Ecological Science
年，卷(期)： 2011,30(6)

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