东莞市农田土壤和蔬菜重金属的含量特征分析翻译.doc

东莞市农田土壤和蔬菜重金属的含量特征分析 [摘要] 从东莞市采集118个农田土壤样品和43个蔬菜样品,测试其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As和Hg等8种重金属元素的含量,并结合GIS制图和数据统计,对农田土壤中重金属的空间分布和来源、土壤和蔬菜中重金属的富集特征及其潜在风险进行了分析.结果表明,农田土壤中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd和Hg等元素含量均高于相应元素的广东省土壤背景值,其中,Pb(65.38 mg kg )和Hg(O.24 mg k -)含量分别为其对应背景值的1.82和2.82倍.与我国《土壤环境质量标准》中II级标准(pH6.5)相比,土壤中Cu、Ni、Cd和Hg含量样本超标率分别为3.4％ 、5.9％、1.7％ 和28％ ,表现为以Hg为主的多种重金属共同污染.土壤中8种重金属中Cu、Zn、Ni、Cr和As等元素主要来源于成土母质,Pb、Hg和Cd等元素主要与人类活动有关.空间分布上,Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、As和Hg等7种重金属含量呈现出西部高、东部低的特点,Cd含量在西北部和东南部较高,西南部较低.与《食品中污染物限量》(GB2762.2005)等相关标准比较.蔬菜中Ni、Pb和As含量的样本超标率分别为4.7％、16.3％和48.8％蔬菜中重金属富集系数的顺序为：CdZnCuAsNiHgCrPb. [关键词]：农田土壤 蔬菜 重金属 污染 空间分布 1 引言 农田重金属在土壤中的积累.不仅直接影响土壤理化性状、降低土壤生物活性、阻碍养分有效供给.而且通过食物链数十倍富集.通过多种途径直接或间接地威胁人类健康ll1.随着工业化和城市化进程的不断加快、城市人口不断增加,城市土壤环境和人群健康质量问题越来越突出. 世纪80年代以来.东莞市凭借区位优势.迅速实现了由农业社会向工业社会的转变.据统计.2006年东莞市生产总值超过2100亿元.在广东省所有地级市中位于第4名.工业企业超过21000家.机动车辆超过l10万.在快速工业化的同时.也给当地环境造成了一定的污染压力.本研究对东莞市农田土壤和蔬菜开展大范围调查.探讨东莞市农田土壤和蔬菜重金属的污染现状.并对土壤重金属的空间分布和来源进行系统分析. 2 材料与方法 2.1研究区概况 东莞市地处珠江三角洲东部.位于广州、深圳两大都市之间,其地貌由网河平原和低山丘陵构成.两种截然不同的地貌和地理条件使东莞市分异演化出3类明显不同的地域：西北部为东江三角洲河网平原区,水资源丰富,主要成土母质为东江河流沉积物.其中位于三角洲上游东段的石排镇、横沥镇、企石镇和桥头镇以来环境受到严格保护,此区称为水乡上游保护区（Ⅰ区）.其他11个镇所在地域过境水资源丰富,乡镇企业密集,称之为西部平原区（Ⅱ区）.东南部为低山丘陵地区（Ⅳ区）,水资源短缺,包括9个镇成土母质主要为花岗岩、砂页岩；中部为山区与水乡的过渡地带,称为中部过渡地带(Ⅲ区).包括常平镇、厚街镇和虎门镇等8个镇(区),成土母质为三角洲近代沉积物和花岗岩、红色砂页岩. 2.2 样品采集 根据工业布局、“三废”排放状况及农地面积进行布点(图1).共采集农地表层土壤样(0～20 cm)l18个,表土采用多点采样方式(1O～15个点),等量混合后取1 kg混合样.并采集叶菜类蔬菜样43个(可食部位).蔬菜样点与土壤样点相匹配. 2.3 样品处理与测试 土壤样品自然风干.剔除样品中的植物根系、有机残渣及可见侵人体,用木棍碾碎并用玛瑙研钵研磨.过100目尼龙筛备用.土壤样品经HNO3-HC1-HF-HCIO4消煮.蔬菜样品分别用自来水和去离子水冲净,105.C杀青,65.C烘48h,取部分样品剪切后用玛瑙研钵研碎,过40目尼龙筛,经HNO3.HC1O4消煮.土壤和蔬菜样品的Hg含量采用冷原子吸收法测定,As含量采用DDCAg分光光度法测定,Cu、Zn、Ni、Cr、Cd和Pb含量采用原子吸收分光光度法测定.样品测试在广东省生态环境与土壤研究所分析测试中心完成,分析过程中所用的试剂均为优级纯.土壤样品和蔬菜样品分析过程中分别加人国家标准物质样品GSS-1、GSV-4作为未知样品的测定以进行分析质量控制.其结果符合质控要求.蔬菜中重金属含量以鲜重计. 土壤样品基本性质的测定采用常规方法：pH采用电位法(水:土=2.5:1),有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定(表1).可见土壤偏酸性.有机质含量处于中等偏下水平. 2.4 数据处理 本研究采用Nemero综合污染指数法评价土壤重金属的综合污染状况： 式中：P综为土壤重金属综合污染指数；Ci为i种重金属的实测值(mg kg-1 )；Si为i种重金属的土壤环境质量标准(GB15618—1995)中II类标准的临界值(pH6.5)( mg kg-1) ；Ci/Si为土壤