第3 3卷第3期 2 0 2 2年9月 中國計量大學學報 J o u r n a l o f C h i n a U n i v e r s i t y o f M e t r o l o g y V o l 3 3 N o 3 S e p 2 0 2 2 文章編號 2 0 9 6 2 8 3 5 2 0 2 2 0 3 0 4 5 3 0 8 D O I 1 0 3 9 6 9 j i s s n 2 0 9 6 2 8 3 5 2 0 2 2 0 3 0 2 0 收稿日期 2 0 2 1 0 8 2 5 中國計量大學學報 網(wǎng)址 z g j l c b p t c n k i n e t 基金項目 浙江省自然科學基金項目 N o L Y 1 9 C 0 2 0 0 0 1 2 0 2 0年度金華市科學技術(shù)研究項目 N o 2 0 2 0 2 0 3 5 國家重點研發(fā) 計劃子課題 N o 2 0 1 7 Y F D 0 8 0 1 1 0 4 5 通信作者 朱 誠 1 9 6 3 男 教授 博士 主要研究方向為農(nóng)產(chǎn)品安全控制 E m a i l p z h c h c j l u e d u c n 兩種土壤中茄果類蔬菜鎘富集 特征及鎘安全閾值研究 楊佳敏1 賀希格都楞1 王飛娟1 丁艷菲1 江 瓊1 韋何雯2 朱 誠1 1 中國計量大學生命科學學院浙江省海洋食品品質(zhì)及危害物控制技術(shù)重點實驗室 浙江杭州3 1 0 0 1 8 2 金華市食品藥品檢驗檢測研究院 浙江金華3 2 1 0 0 0 摘 要 目的 就南方地區(qū)輕度污染紅壤及潮土對茄果類蔬菜展開土壤C d安全生產(chǎn)閾值研究 以期實現(xiàn) 對于中輕度污染農(nóng)田的安全利用 合理進行蔬菜生產(chǎn)布局 方法 在C d處理0 0 1 0 2 0 3 0 6 1 0 1 5 3 0 m g k g 1條件下 利用盆栽試驗研究潮土及紅壤中番茄與茄子的轉(zhuǎn)運系數(shù) 富集系數(shù)及安全生產(chǎn)閾值 結(jié)果 潮土中番茄 茄子C d安全閾值分別為0 5 9 3 0 2 8 4 m g k g 1 紅壤中番茄 茄子C d安全閾值分別為 0 5 2 8 0 0 4 3 m g k g 1 結(jié)論 茄子的地上 地下部分對C d的富集能力普遍大于番茄 土壤類型對茄子C d 積累影響較大 與紅壤相比 潮土中更適合種植茄果類蔬菜 關(guān)鍵詞 茄果類蔬菜 鎘 安全閾值 紅壤 潮土 中圖分類號 T B 9 9 文獻標志碼 A Studyoncadmiumaccumulationcharacteristicsandcadmium safetythresholdofsolanaceaevegetablesintwotypesofsoil Y A N G J i a m i n 1 B A O H e x i g e d u l e n g 1 W A N G F e i j u a n 1 D I N G Y a n f e i 1 J I A N G Q i o n g 1 W E I H e w e n 2 Z H U C h e n g 1 1 K e y L a b o r a t o r y o f M a r i n e F o o d Q u a l i t y a n d H a z a r d C o n t r o l l i n g T e c h n o l o g y o f Z h e j i a n g P r o v i n c e C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e s C h i n a J i l i a n g U n i v e r s i t y H a n g z h o u 3 1 0 0 1 8 C h i n a 2 J i n h u a I n s p e c t i o n a n d T e s t i n g I n s t i t u t e o f F o o d a n d D r u g C o n t r o l J i n h u a 3 2 1 0 0 0 C h i n a Abstract Aims T h i s p a p e r a i m s t o s t u d y t h e s o i l C d s a f e t y p r o d u c t i o n t h r e s h o l d o f s o l a n a c e a e v e g e t a b l e s i n s l i g h t l y p o l l u t e d r e d s o i l a n d f l u v o a q u i c s o i l i n s o u t h e r n C h i n a t o r e a l i z e t h e s a f e u t i l i z a t i o n o f m o d e r a t e l y a n d s l i g h t l y p o l l u t e d f a r m l a n d a n d t o r e a s o n a b l y a r r a n g e v e g e t a b l e p r o d u c t i o n Methods U n d e r t h e c o n d i t i o n s o f C d t r e a t m e n t o f 0 0 1 0 2 0 3 0 6 1 0 1 5 a n d 3 0 m g k g 1 t h e t r a n s p o r t c o e f f i c i e n t e n r i c h m e n t c o e f f i c i e n t a n d t h e s a f e t y p r o d u c t i o n t h r e s h o l d o f t o m a t o e s a n d e g g p l a n t s i n f l u v o a q u i c s o i l a n d r e d s o i l w e r e s t u d i e d b y p o t e x p e r i m e n t s Results T h e s a f e t y t h r e s h o l d s o f C d i n t o m a t o e s a n d e g g p l a n t s w e r e 0 5 9 3 a n d 0 2 8 4 m g k g 1 r e s p e c t i v e l y T h e s a f e t y t h r e s h o l d s o f C d i n t o m a t o e s a n d e g g p l a n t s i n r e d s o i l w e r e 0 5 2 8 a n d 0 0 4 3 m g k g 1 r e s p e c t i v e l y Conclusions T h e a b o v e g r o u n d a n d t h e u n d e r g r o u n d p a r t s o f e g g p l a n t s g e n e r a l l y h a v e g r e a t e r C d e n r i c h m e n t c a p a c i t y t h a n t o m a t o e s S o i l t y p e s h a v e a g r e a t i m p a c t o n C d a c c u m u l a t i o n i n e g g p l a n t s S o l a n a c e a e v e g e t a b l e s a r e m o r e s u i t a b l e f o r p l a n t i n g i n f l u v o a q u i c s o i l t h a n i n r e d s o i l Keywords s o l a n a c e a e v e g e t a b l e s c a d m i u m s a f e t y t h r e s h o l d r e d s o i l f l u v o a q u i c s o i l 近年來 重金屬污染的食品安全事件頻頻出 現(xiàn) 人們也越來越重視我國重金屬污染所帶來的 危害 1 4 隨著工業(yè)的持續(xù)發(fā)展 重金屬污染對土 壤 水源 大氣的威脅也越來越嚴重 范圍越來越 廣 5 6 植物內(nèi)可富集重金屬 通過食物鏈后在其 它生物休內(nèi)富集 水 食物 吸煙或其他均可成為 進入人體的途徑 重金屬在人體內(nèi)蓄積到一定濃 度時 對人體健康有害 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 土壤重金屬污染越來越受到 關(guān)注 因為作物生長和產(chǎn)量會受其不利影響 而且 由于在食物鏈中的傳播而對食品質(zhì)量 安全和人 類健康造成不利影響 7 9 因此 糧食及農(nóng)業(yè)組 織 世界衛(wèi)生組織 歐盟和其他國家的監(jiān)管機構(gòu)都 嚴格規(guī)定了蔬菜中重金屬的允許濃度 1 0 1 1 例 如 在中國 葉菜類 根莖類蔬菜和其他蔬菜的鮮 重C d含量限值分別為0 2 0 1和0 0 5 m g k g 1 1 2 為了確保C d的食品安全 已經(jīng)做出了 許多努力來建立土壤C d閾值的準則 這些準則 通常是以總C d濃度為基礎(chǔ)的 1 3 在中國 在原 有的土壤環(huán)境質(zhì)量標準 G B 1 5 6 1 8 1 9 9 5年 的 二級準則的基礎(chǔ)上 土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污 染風險管控標準 試行 G B 1 5 6 1 8 2 0 1 8 標準 對不同p H土壤的C d的限值進行了劃分 但未對 不同的土壤類型和不同的植被類型進行區(qū)別 植 物對C d的吸收和轉(zhuǎn)移不僅取決于土壤中C d的 總濃度 而且還取決于土壤性質(zhì) 植物種類 年齡 和品種 根據(jù)理化性質(zhì)的不同 土壤對重金屬的 吸附作用存在較大的差異 土壤有機質(zhì)含量越 高 土壤p H值越低 重金屬吸附量越高 由于中 國幅員遼闊 土壤類型眾多 設(shè)定單一的C d濃度 可能會導(dǎo)致高估或低估特定作物的C d污染及其 相關(guān)風險 綜上 通過研究土壤重金屬污染物可食用部 位的安全閾值 即根據(jù)各種食品中的標準污染物 限量 分析土壤與作物可食用部位對應(yīng)的重金屬 污染物的相關(guān)性 在不同的土壤中更準確地種植 不同的作物 從而可以更有效地控制污染 污染 重金屬的安全閾值對于更有效的污染控制也尤為 重要 本研究就南方地區(qū)輕度污染紅壤及潮土對 茄果類蔬菜展開土壤C d安全生產(chǎn)閾值研究 以 期實現(xiàn)對于中輕度污染農(nóng)田的安全利用 合理進 行蔬菜生產(chǎn)布局 為今后相關(guān)領(lǐng)域科研項目的展 開打下基礎(chǔ) 1 材料和方法 1 1 材料與試劑 供試土壤為南方地區(qū)中輕度污染的 p H酸 性的紅壤 r e d e a r t h 和p H偏堿性的潮土 f l u v o a q u i c s o i l 紅壤屬鐵鋁土 第四紀紅色黏土 第 三紀玄武巖 紅沙巖 花崗巖等風化物為紅壤主要 成土母質(zhì) 通過脫硅富鐵鋁化過程及生物富集過 程后形成 采自浙江省臺州市嶺根村 1 2 1 2 3 1 7 5 2 E 2 8 5 6 3 3 6 N 潮土屬半水成土 母質(zhì)為洪 積 沖積 沖海積及海積沉積物 通過脫鹽淡化 潴 育化和耕作熟化過程后形成的 采自浙江省杭州 市蕭山區(qū) 1 2 0 3 4 2 8 4 3 E 3 0 1 4 1 3 9 N 土壤 理化性質(zhì)見表1 土壤使用前經(jīng)晾曬 磨碎過5 0 目篩 0 3 m m 確定石塊 植物組織篩出干凈后 備用 土壤處理在浙江省臺州市農(nóng)業(yè)科學院蔬菜 大棚內(nèi)進行 在盆栽試驗中 每種土壤C d處理 在8個水平上進行評價 分別為 0 0 1 0 2 0 3 0 6 1 0 1 5 3 0 m g k g 1 處理對應(yīng)編號為S C d C K S C d 1 S C d 2 S C d 3 S C d 4 S C d 5 S C d 6 S C d 7 每個質(zhì)量分數(shù)均設(shè)設(shè)置3個平行 原位 土裝箱完畢后 加入相應(yīng)質(zhì)量分數(shù)的C d C l 2溶液 C d處理后 將箱內(nèi)土壤攪拌均勻 根據(jù)氣候情況 適當加水 土壤濕度控制在田間土壤含水量的 6 5 左右 為確保C d分布均勻 每隔1周整箱 翻土 直至穩(wěn)定6 0 d 1 4 供試土壤蔬菜根據(jù)南方地區(qū)種植面積及前期研 究篩選出試驗品種 篩選出種植蔬菜品種 茄果類 番茄品種為浙雜2 0 3 SolanumlycopersicumZ h e z a 2 0 3 茄子品種為引茄一號 SolanummelongenaL Y i n q i e N o 1 浙江勿忘農(nóng)種業(yè)股份有限公司 454中 國 計 量 大 學 學 報第3 3卷 試劑 硝酸 H N O 3 G R 氫氟酸 H F A R 二胺四乙酸二鈉 E D T A 氯化鎘 C d C l 2 硝酸 鉛 P b N O 3 2 等 純度為9 9 采購于國藥集團 化學試劑有限公司 表1 供試土壤理化性質(zhì) T a b l e 1 P h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f s o i l u s e d i n e x p e r i m e n t 土壤 類型p H 有機質(zhì) g k g 1 全氮 速效鉀 m g k g 1 有效磷 m g k g 1 全鎘 m g k g 1 全鉛 m g k g 1 潮土8 4 3 6 7 7 0 0 2 3 5 4 6 7 4 7 0 0 0 6 6 2 1 2 7 0 紅壤4 7 7 1 3 6 0 0 0 3 4 4 4 0 0 0 4 7 0 0 4 3 9 2 1 8 3 1 2 試驗方法 盆栽試驗在臺州市農(nóng)業(yè)科學院蔬菜大棚內(nèi) 進行 根據(jù)茄果類生長習性 將番茄 茄子播種 于育苗盆內(nèi)育苗 待幼苗長至3 4片真葉時選 取長勢一致的幼苗進行移苗 每盆移栽2株 所有處理設(shè)3個重復(fù) 大棚內(nèi)培養(yǎng) 種植期間 根據(jù)天氣溫度適時進行通風 澆灌 施肥 除病 蟲害 待作物成熟后開始收獲 茄果類生長周期 3個月 1 3 鎘含量的測定方法 蔬菜樣品 待蔬菜成熟 茄子 番茄分為根 莖 葉 果實四部分采集 分別用去離子水洗凈 根部需先利用2 0 m m o l L E D T A浸泡3 0 m i n 將樣品放入1 0 5 烘箱中 殺青時間為3 0 m i n 后 置于9 0 烘箱中烘干 樣品質(zhì)量不再發(fā)生變化 后 記錄可食用部位干重數(shù)據(jù)并研磨儲存 參照 食品安全國家標準食品中鎘的測定 G B 5 0 0 9 1 5 2 0 1 4 石墨爐法進行蔬菜中C d含量測定 參照 土壤質(zhì)量鉛 鎘的測定石墨爐原子吸收分光 光度法 G B T 1 7 1 4 1 1 9 9 7 進行土壤中C d含 量測定 1 4 鎘含量及富集系數(shù) 轉(zhuǎn)運系數(shù)計算方法 樣品中C d C C d 計算公式如下 C C d m g k g C樣品 C空白 5 0m 樣品 1 0 0 0 公式適用于原子吸收分光光度儀石墨爐法 C樣品 1 0 9 代表樣品測定的C d質(zhì)量分數(shù) C空白 1 0 9 代表對照組C d質(zhì)量分數(shù) m樣品 g 代表 消化樣品具體質(zhì)量 5 0代表稀釋倍數(shù) 1 0 0 0代表 單位換算進率 若實驗采用火焰法測定 則需在 該式基礎(chǔ)上乘以1 0 0 0 富集系數(shù) b i o c o n c e n t r a t i o n f a c t o r B C F C d 用來表示番茄可食部位對C d的富集能力 1 5 計 算公式如下 富集系數(shù) B C F C d C樣品C d質(zhì)量分數(shù)C 土壤C d質(zhì)量分數(shù) 轉(zhuǎn)運系數(shù) t r a n s l o c a t i o n f a c t o r s T F 用來表 示蔬菜各部位對C d的轉(zhuǎn)運能力 1 6 計算公式 如下 轉(zhuǎn)運系數(shù) T F C d C各部位C d質(zhì)量分數(shù)C 部分C d質(zhì)量分數(shù) 1 5 數(shù)據(jù)處理與分析 原始數(shù)據(jù)處理利用E x c e l進行 顯著性分析 利用I B M S P S S S t a t i s t i c s 2 0軟件進行 P 0 0 5 作圖用G r a p h p a d P r i s m 8 0進行 2 結(jié) 果 2 1 不同濃度鎘脅迫下茄果類蔬菜中吸收積累 及轉(zhuǎn)運效率 如表2 在潮土中種植 浙雜2 0 3可食用部位 的C d質(zhì)量分數(shù)范圍在0 0 8 1 1 1 5 8 m g k g 1 D W 引茄一號可食用部位的C d質(zhì)量分數(shù)范圍在 0 0 4 5 3 9 2 7 m g k g 1 D W 在紅壤中 浙雜 2 0 3可食用部位C d質(zhì)量分數(shù)為0 0 3 5 1 7 1 8 m g k g 1 D W 引茄一號可食用部位C d質(zhì)量分 數(shù)為0 2 8 8 4 6 2 1 m g k g 1 D W 茄果類蔬菜 可食用部位C d富集程度因土壤類型而異樣 但 是茄果類蔬菜中空白處理組的可食用部位的C d 含量均為最小 高質(zhì)量分數(shù)處理組C d含量基本 為最大 并且可食用部分C d含量隨對應(yīng)土壤中 C d質(zhì)量分數(shù)增加而增加 通過W a l l e r D u n c a n法 分析可得存在顯著差異 通過利用多因素方差分 析 L S D法分析可得 不同土壤類別 不同C d質(zhì) 量分數(shù)處理間存在統(tǒng)計學差異 P 0 0 5 土壤類 別與不同C d質(zhì)量分數(shù)處理之間存在交互作用 P 0 0 5 潮土 紅壤培養(yǎng)下中浙雜2 0 3 引茄一 號可食用部位C d質(zhì)量分數(shù) 紅壤培養(yǎng)下茄果類 可食用部位C d質(zhì)量分數(shù)均高于潮土 554第3期楊佳敏等 兩種土壤中茄果類蔬菜鎘富集特征及鎘安全閾值研究 表2 不同土壤中茄果類蔬菜對Cd的富集系數(shù) 轉(zhuǎn)運系數(shù)及干重Cd質(zhì)量分數(shù) T a b l e 2 C d e n r i c h m e n t c o e f f i c i e n t t r a n s f e r c o e f f i c i e n t a n d d r y w e i g h t C d c o n c e n t r a t i o n o f s o l a n a c e o u s v e g e t a b l e s i n d i f f e r e n t s o i l s 品種土壤類型處理編號 可食用部位鎘 質(zhì)量分數(shù) m g k g 1 D W 富集系數(shù)轉(zhuǎn)運系數(shù) 可食用部位根部可食用部位 番茄 浙雜2 0 3 潮土 S C d C K 0 0 8 1 0 0 1 i j 0 7 5 8 0 0 5 h i 1 8 6 2 0 1 3 j 0 4 0 7 0 0 3 a S C d 1 0 1 6 3 0 0 5 h i 0 8 7 1 0 2 5 f g h 4 3 3 4 0 1 0 h 0 2 0 1 0 0 6 c S C d 2 0 2 7 2 0 0 1 g h 0 9 9 3 0 0 5 e f g 3 7 0 7 0 0 4 i 0 2 6 8 0 0 1 b S C d 3 0 4 2 5 0 0 1 f 1 3 7 5 0 0 2 a b 4 4 9 3 0 0 7 h 0 3 0 6 0 0 1 b S C d 4 0 7 3 3 0 0 7 e 1 2 4 7 0 1 1 a b c 4 6 2 8 0 0 7 h 0 2 7 0 0 0 2 b S C d 5 0 9 8 1 0 1 0 d 1 0 7 0 0 1 1 c d e f 5 8 7 0 0 0 8 f g 0 1 8 2 0 0 2 c S C d 6 1 1 5 8 0 0 4 c 0 7 9 4 0 0 3 g h i 6 1 2 3 0 0 3 f 0 1 3 0 0 0 0 d S C d 7 1 0 2 0 0 0 1 d 0 2 9 0 0 0 1 k 4 6 9 2 0 2 1 h 0 0 6 2 0 0 0 e 紅壤 S C d C K 0 0 3 5 0 0 1 j 0 4 7 7 0 0 6 j k 5 3 0 8 0 2 1 g 0 0 5 1 0 0 1 e S C d 1 0 1 6 5 0 0 2 h i 0 9 2 5 0 1 1 f g h 8 1 2 9 0 3 1 c 0 0 3 9 0 0 1 e S C d 2 0 2 8 9 0 0 3 g 1 2 9 3 0 1 2 a b 1 5 1 4 5 0 4 5 a 0 0 4 0 0 0 1 e S C d 3 0 4 4 7 0 0 1 f 1 2 1 7 0 0 3 a b c d 1 0 2 3 9 0 4 4 b 0 0 3 6 0 0 0 e S C d 4 0 8 0 9 0 0 8 e 1 1 4 6 0 1 2 b c d e 7 5 7 7 0 3 1 c d 0 0 3 7 0 0 1 e S C d 5 1 0 8 6 0 0 6 c d 1 2 4 8 0 0 7 a b c 7 7 0 2 0 1 5 c 0 0 3 1 0 0 0 e S C d 6 1 4 6 0 0 1 0 b 1 0 1 1 0 0 7 d e f 6 9 1 1 0 4 5 e 0 0 3 7 0 0 0 e S C d 7 1 7 1 8 0 0 7 a 0 5 8 6 0 0 3 i j 7 0 4 4 0 4 6 d e 0 0 2 4 0 0 0 e 茄子 引茄一號 潮土 S C d C K 0 0 4 5 0 0 0 m 0 4 1 9 0 0 0 j 1 2 7 6 0 0 3 l 0 3 2 8 0 0 0 f S C d 1 0 2 0 9 0 0 2 l m 1 1 1 7 0 0 2 i 3 4 9 6 0 1 1 h i 0 3 2 0 0 0 1 f S C d 2 0 3 8 4 0 0 2 k 1 4 0 0 0 0 2 h i 3 0 7 9 0 0 4 i j k 0 4 5 5 0 0 1 d e S C d 3 0 5 7 8 0 0 7 j 1 8 7 1 0 0 7 f g 3 9 7 1 0 0 5 h 0 4 7 1 0 0 2 d S C d 4 1 2 1 8 0 0 6 h 2 0 7 3 0 0 6 f 3 5 4 9 0 2 5 h i 0 5 8 4 0 0 2 b c S C d 5 1 7 5 2 0 3 2 f 1 9 1 0 0 2 3 f g 3 3 2 3 0 0 8 h i j 0 5 7 5 0 0 7 b c S C d 6 2 3 2 6 0 0 4 e 1 5 9 6 0 0 6 g h 2 5 1 2 0 0 2 j k 0 6 3 5 0 0 3 b S C d 7 3 9 2 7 0 0 3 c 1 1 1 5 0 0 2 i 2 4 5 2 0 0 1 k 0 4 5 5 0 0 1 d e 紅壤 S C d C K 0 2 8 8 0 0 4 k l 3 9 1 8 0 0 4 d 3 6 8 7 0 0 7 h i 1 0 6 3 0 1 5 a S C d 1 0 9 4 6 0 0 8 i 5 2 9 5 0 0 8 c 8 0 7 6 0 3 1 g 0 6 5 6 0 0 5 b S C d 2 1 4 8 2 0 0 1 g 6 6 2 9 0 0 1 a 1 5 1 5 6 0 4 5 c 0 4 3 7 0 0 1 d e S C d 3 2 2 5 3 0 1 0 e 6 1 3 3 0 1 0 b 1 2 4 6 9 0 2 8 d 0 4 9 2 0 0 2 c d S C d 4 2 7 2 9 0 0 8 d 3 8 6 7 0 0 8 d 1 0 4 0 0 0 1 4 e 0 3 7 2 0 0 1 e f S C d 5 4 6 0 0 0 0 4 b 5 2 8 6 0 0 4 c 1 8 3 9 0 1 1 0 a 0 2 8 7 0 0 0 f g S C d 6 4 6 2 1 0 0 1 b 3 2 0 0 0 0 1 e 1 6 7 8 3 0 4 9 b 0 1 9 1 0 0 0 g S C d 7 5 7 9 7 0 1 3 a 1 9 7 9 0 1 3 f g 9 2 9 4 0 5 6 f 0 2 1 3 0 0 5 g 注 表中同列數(shù)據(jù) 平均值 標準差 后不同小寫字母表示差異顯著 P 0 9 1 3 7號的R2 0 9 所有擬合 方程的相關(guān)性均達到極顯著水平 P 0 0 1 綜 合相關(guān)系數(shù) 顯著性檢驗以及安全性考慮 茄果類 蔬菜在潮土 紅壤中的鎘閾值方程均選擇二次函 數(shù) 圖1 兩類種植土壤性質(zhì)差異較大 但隨對 應(yīng)土壤全量C d質(zhì)量分數(shù)的增加 浙雜2 0 3 引茄 一號可食用部位中C d均呈現(xiàn)先增加后減少的趨 勢 根據(jù)兩種土壤種植的蔬菜中可食用部位C d 質(zhì)量分數(shù)與對應(yīng)土壤全量C d擬合的4組方程 并 且參考G B 2 7 6 2 2 0 1 2食品安全國家標準食品中 茄果類蔬菜污染物限量為C d 0 0 5 m g k g 1 浙 雜2 0 3失水率為7 4 8 6 引茄一號失水率 9 5 5 7 為可以得出兩種不同土壤種植浙雜2 0 3 的土壤中全量C d的安全臨界值分別為潮土中為 0 5 9 3 m g k g 1 紅壤中0 5 2 8 m g k g 1 引茄一 號的土壤中全量C d的安全臨界值分別為潮土中為 0 2 8 4 m g k g 1 紅壤中0 0 4 3 m g k g 1 3 討 論 隨著工業(yè) 采礦等人為活動 C d污染范圍正 在逐年擴大 1 7 1 9 被植物吸收 運輸至不同部位 進而進入食物鏈 2 0 2 1 人類攝入的C d據(jù)前人研 究 7 0 以上來自蔬菜攝入 2 2 因此 降低蔬菜 可食用部位C d含量成為當務(wù)之急 以減少潛在 的健康風險 2 3 2 4 目前土壤C d污染的修復(fù)技術(shù) 發(fā)展快速 但有諸多局限性條件 如長期休耕 潛 在的二次污染風險 難以控制成本等 在實際種植 表3 茄果類蔬菜安全生產(chǎn)土壤全量Cd污染閾值 T a b l e 3 S a f e p r o d u c t i o n t h r e s h o l d o f t o t a l s o i l C d f o r t h r e e t y p e s o f s o l a n a c e o u s v e g e t a b l e s m g k g 1 品種土壤類型編號回歸模型R2污染閾值 番茄 浙雜2 0 3 潮土1y 0 2 6 3x 0 3 6 2 0 5 0 7 1 0 9 5 2y 0 2 8 6 4x2 1 3 0 1x 0 0 2 0 6 0 9 7 4 0 5 9 3 紅壤3y 0 5 9 8x 0 2 4 3 0 8 4 1 0 6 8 1 4y 0 3 1 4x2 1 5 3 1x 0 0 7 1 0 9 9 7 0 5 2 8 茄子 引茄一號 潮土5y 1 1 2 1x 0 2 7 3 0 9 3 6 0 1 7 6 6y 0 3 1 0 x2 2 2 4 4x 0 1 4 2 0 9 9 5 0 2 8 4 紅壤7y 1 8 2 6x 1 2 8 9 0 7 7 9 8y 1 0 2 4x2 4 8 6 4x 0 2 6 5 0 9 4 3 0 0 4 3 754第3期楊佳敏等 兩種土壤中茄果類蔬菜鎘富集特征及鎘安全閾值研究 圖1 土壤全量Cd與茄果類蔬菜可食部Cd質(zhì)量分數(shù)相關(guān)分析 F i g u r e 1 C o r r e l a t i o n a n a l y s i s b e t w e e n t o t a l C d i n s o i l w i t h C d c o n c e n t r a t i o n i n e d i b l e p a r t o f s o l a n a c e o u s v e g e t a b l e 仍難以完全實施 2 5 不同蔬菜作物對重金屬富 集和吸收存在顯著的差異 2 6 2 7 對于富集鎘元素能 力強的蔬菜品種而言 其本身對C d吸收 轉(zhuǎn)運的 能力也較其他品種蔬菜更強 2 8 2 9 可以根據(jù)其差 異 按照土壤重金屬污染程度的不同合理規(guī)劃 形 成重金屬相對應(yīng)的農(nóng)作物布局 本試驗針對南方常見紅壤 潮土展開C d安 全閾值研究 茄果類蔬菜可食用部分C d含量隨 對應(yīng)土壤中C d總質(zhì)量分數(shù)增加而增加 兩種不 同土壤試驗可得以下結(jié)論 同種茄果類蔬菜可食 用部位C d含量與土壤中C d全量正相關(guān)性 這與 前人對葉菜類蔬菜對C d累積的研究結(jié)果一 致 3 0 對比茄果類可食用部位C d含量 茄子吸 收C d能力明顯強于番茄 在低質(zhì)量分數(shù)C d環(huán)境 中 土壤類型對番茄可食用部分C d含量無顯著 性影響 交互效應(yīng)不存在顯著性差異 但土壤類型 對茄子C d積累影響較大 重金屬吸附受到土壤 的不同理化性質(zhì)影響 并會產(chǎn)生較大的差異 吸附 能力越強的土壤 一般具有p H低 有機質(zhì)含量高 的特點 試驗所用紅壤p H明顯低于潮土 且有 機質(zhì)含量較高 故潮土中更適合種植茄果類 蔬菜 據(jù)盆栽試驗結(jié)果進行模型擬合 獲得方程 污 染物限量中茄果類蔬菜C d 0 0 5 m g k g 1 F W 數(shù)據(jù)參考 食品安全國家標準食品中污染 物限量 G B 2 7 6 2 2 0 1 7 即得到兩種不同土壤 中全量C d對應(yīng)的最大限量 即閾值 潮土中番 茄 茄子C d安全閾值分別為 0 5 9 3 m g k g 1 0 2 8 4 m g k g 1 紅壤中番茄 茄子C d安全閾值 分別為 0 5 2 8 m g k g 1 0 2 8 4 m g k g 1 均在 盆栽試驗條件下模擬得出 同種類蔬菜對土壤環(huán) 境質(zhì)量的要求可以通過閾值的不同體現(xiàn) 要求越 高 閾值越小 所以對于紅壤而言 不適宜種植高 積累作物 通過分析不同土壤中C d全量與對應(yīng) 854中 國 計 量 大 學 學 報第3 3卷 蔬菜可食用部位C d相關(guān)性 進而得到對應(yīng)關(guān)系 根據(jù)已有標準中對應(yīng)食品C d污染物標準限值 能更精確地得到不同土壤中C d污染的安全閾 值 進而獲得對區(qū)域內(nèi)不同類型土壤更精確劃分 和有效的控制 但目前仍缺少大量不同類型蔬菜 針對不同類型土壤的閾值研究 在重金屬污染嚴重的區(qū)域應(yīng)避免種植葉菜類 蔬菜 以此來減少蔬菜中重金屬的累積量 而更適 合種植根富集能力弱的根菜類或果菜類 韓峰 等 3 1 通過田間試驗發(fā)現(xiàn) 芹菜 胡蘿卜及茄子等 可食用部位C d積累少的蔬菜 可在貴州省內(nèi)的 礦區(qū)中種植 其蔬菜地C d污染超標較為嚴重 而 棒豆 辣椒 豇豆可食用部位對H g富集能力較 低 在H g含量超標的種植農(nóng)用地里明顯更適合 生長 顧燕青等 3 2 提出 低積累品種的根莖類的 和葉菜類應(yīng)在中輕度重金屬污染土壤中種植 以 避免重金屬高積累基因型蔬菜的生產(chǎn) 4 結(jié) 論 本研究通過盆栽實驗發(fā)現(xiàn)茄果類蔬菜可食用 部位C d質(zhì)量分數(shù)對應(yīng)土壤C d質(zhì)量分數(shù)擬合 方程 潮土 C d y番茄 0 2 8 6 4x2 1 3 0 1x 0 0 2 0 6 y茄子 0 3 1 0 x2 2 2 4 4x 0 1 4 2 紅壤 C d y番茄 0 3 1 4x2 1 5 3 1x 0 0 7 1 y茄子 1 0 2 4x2 4 8 6 4x 0 2 6 5 在盆栽試驗條件下模擬得出的潮土中番茄 茄子C d安全閾值分別為0 5 9 3 m g k g 1 0 2 8 4 m g k g 1 紅壤中番茄 茄子C d安全閾值分別 為 0 5 2 8 m g k g 1 0 0 4 3 m g k g 1 茄子的 地上 地下部分對C d的富集能力普遍大于番茄 對比茄果類可食用部位C d含量 茄子吸收C d能 力明顯強于番茄 在低質(zhì)量分數(shù)C d環(huán)境中 土壤 類型對番茄可食用部分C d含量無顯著性影響 但土壤類型對茄子C d積累影響較大 與紅壤相 比 潮土中更適合種植茄果類蔬菜 參 考 文 獻 1 B I X P A N X Z H O U S S o i l s e c u r i t y i s a l a r m i n g i n C h i n a s m a i n g r a i n p r o d u c i n g a r e a s J EnvironmentalSci enceandTechnology 2 0 1 3 4 7 1 4 7 5 9 3 7 5 9 4 2 C H E N R Y E C R e s o l v i n g s o i l p o l l u t i o n i n C h i n a J Na ture 2 0 1 4 5 0 5 7 4 8 4 4 8 3 4 8 3 3 L I Z M A Z V A N D E R K U I J P T J e t a l A r e v i e w o f s o i l h e a v y m e t a l p o l l u t i o n f r o m m i n e s i n C h i n a P o l l u t i o n a n d h e a l t h r i s k a s s e s s m e n t J ScienceoftheTotalEnvironment 2 0 1 4 4 6 8 8 8 4 3 8 5 3 4 T E N G Y W U J L U S e t a l S o i l a n d s o i l e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y m o n i t o r i n g i n C h i n a A r e v i e w J EnvironmentIn ternational 2 0 1 4 6 9 8 1 7 7 1 9 9 5 樊霆 葉文玲 陳海燕 等 農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復(fù) 技術(shù)研究 J 生態(tài)環(huán)境學報 2 0 1 3 2 2 1 0 1 7 2 7 1 7 3 6 F A N T Y E L W C H E N H Y e t a l R e v i e w o n c o n t a m i n a t i o n a n d r e m e d i a t i o n t e c h n o l o g y o f h e a v y m e t a l i n a g r i c u l t u r a l s o i l J EcologyandEnvironment 2 0 1 3 2 2 1 0 1 7 2 7 1 7 3 6 6 宋偉 陳百明 劉琳 中國耕地土壤重金屬污染概況 J 水 土保持研究 2 0 1 3 2 0 2 2 9 3 2 9 8 S O N G W C H E N B L L I U L S o i l h e a v y m e t a l p o l l u t i o n o f c u l t i v a t e d l a n d i n C h i n a J ResearchofSoilandWater Conservation 2 0 1 3 2 0 2 2 9 3 2 9 8 7 Z H U A N G P M C B R I D E M B X I A H P e t a l H e a l t h r i s k f r o m h e a v y m e t a l s v i a c o n s u m p t i o n o f f o o d c r o p s i n t h e v i c i n i t y o f D a b a o s h a