开封市化肥河污灌区土壤蔬菜中Cd、V、Co和Cu污染评价
时间：2021-02-04 16:01:48 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】通过对开封市东郊污灌区土壤及蔬菜中重金属污染现状进行调查研究，分别测定重金属Cd、V、Co和Cu含量。研究结果表明，以《国家土壤环境质量标准》进行评价土壤样品受到不同程度的重金属污染，主要为Cd污染，超标率为48%，即近一半采样点土壤Cd含量超出国家土壤环境质量二级标准。Cd含量分布明显受与化肥河距离的影响，即距化肥河越近Cd含量越高，反之越低；V、Co和Cu的含量分布没有呈现出明显规律。蔬菜中重金属含量与国家食品安全卫生标准对比得到，蔬菜样品受到不同程度的重金属污染，主要为Cd和Cu污染，超标率分别为100%和13%。总体表现为叶菜类重金属含量高于根茎类蔬菜。
【关键词】污灌区；重金属；蔬菜；土壤
0 引言
水资源紧缺已成为我国大部分地区亟待解决的问题。污水灌溉一方面利用污水资源发展农业生产，另一方面在某种程度上减轻水源污染[1]。污水灌溉使污水中的重金属进入土壤，造成土壤重金属积累，进一步污染蔬菜。近年来污水灌溉已成为我国农田及农副产品中重金属含量超标的重要原因之一[2]。艾建超等人通过对长春市污灌区蔬菜重金属现状研究结果表明污水灌溉使土壤蔬菜受到不同程度的重金属超标[3]。长期进行污水灌溉容易使重金属在土壤中累积，继而对人体健康产生危害。污灌区土壤及农作物重金属的积累成为国内外学者重点研究的领域[4-9]。随着人们生活水平的提高，对蔬菜的品质要求更高，为消除其对人体健康的潜在威胁，探究污水灌溉对蔬菜中重金属含量具有极其重要的意义。
1 材料与方法
1.1 样品的采集
2016年12月对东郊化肥河污灌区附近种植的蔬菜以及蔬菜周围的土壤进行了采集和调查。本次采集一共分17个采样点，两条路线，采集样品78个。一条采样路线北至李长庄村，途径边村、前台村、南至皮屯，采样点主要分布在东平路东西两侧，边皮公路东西两侧200m左右。另一条采样路线南至吴娘庄村，途径东昌路、宴台河村向东到达十里铺村，对照样品在马湾村采集。采样点主要分布在东昌路南北两侧以及吴娘庄、宴台河和马湾村的村边农田。对照样品在马湾村采集，其位于研究区的北1.8km，无明显的工业污染。
1.2 样品的分析测定方法
1.2.1 样品前处理
蔬菜样品先用自来水冲洗干净，再用去离子水清洗3次，沥水，称鲜重，放入烘箱中100℃杀青1 h，于烘箱中65℃恒温至蔬菜完全烘干，称干重，计算含水率。然后将烘干后的蔬菜样品研磨成粉末，收集于洁净的样品袋中编号待测。土壤样品先清理碎石和杂草，放在阴凉处经过自然风干（不能暴晒）后用玛瑙研钵研磨，分别过20目、60目、100目尼龙筛，将其装入洁净的样品袋中并编号待测。
1.2.2 样品的测定方法
土壤pH用pH计测定。称取10目土壤10g于50 mL烧杯中并编号，加入25mL无二氧化碳水（土液比为1：2.5），用玻璃棒搅拌1～2min，静止30min，用pH计测定样品pH，记录pH值和温度值。
土壤重金属测定首先称取100目土壤0.1000g于消解管中，加10mL HNO3过夜，放入赶酸器上加热至120℃，1h，冷却10min；加3.5mLHF，加热至140℃，1h，冷却10min；加入2mL HCLO4，加热到180℃，1h，冷却30min，加入1mL 1：1 HNO3，将液体转入50mL容量瓶，定容，过滤到小白瓶中，用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）进行测定。
蔬菜样品也采用赶酸器消解，称取样品0.5g，加12mL HNO3放置10h，放入赶酸器加热至120℃，1h，冷却10min；加热至140℃，1h，冷却10min；加热到160℃，1h，冷却30min，将液体转入50mL容量瓶，定容，过滤到小白瓶中，用ICP-MS进行测定。
2 结果分析
2.1 污灌区土壤重金属含量分析
2.1.1 污灌区土壤重金属含量分布
开封市污灌区土壤重金属中Cd含量在0.20～2.50 mg/Kg范围内波动，算术平均值和变异系数分别为1.11和57.36%；V含量含量在34.07～364.94mg/g范圍内波动，算术平均值和变异系数分别为80.06和47.60%；Co含量在7.68～22.92mg/Kg范围内波动，算术平均值和变异系数分别为10.45和16.14%；Cu含量在25.68～74.74mg/Kg范围内波动，算术平均值和变异系数分别为38.41和22.70%。结果表明与化肥河距离对土壤样品中的重金属Cd含量分布有较为显著的影响，即距化肥河越近Cd含量越高，反之越低；V、Co、Cu含量无明显规律。
2.1.2 污灌区土壤重金属含量与国家标准土壤分析
污灌区土壤样品重金属Cd含量平均值为1.11，为当地土壤背景值的10.78倍，表明调查土壤Cd含量近一半超过国家土壤二级标准，这一结果可能与当地人们的活动有关，即使用污水灌溉的频率及总量；V含量平均值为80.06，为当地土壤背景值的0.97倍，表明调查土壤V含量基本全部符合国家土壤二级标准；Co含量平均值为10.45，为当地土壤背景值的0.81倍，表明调查土壤Co含量基本全部符合国家土壤二级标准；Cu含量平均值为38.41，为当地土壤背景值的1.59倍，表明调查土壤样品Cu含量全部符合国家土壤二级标准。
2.2 污灌区蔬菜重金属含量分析
2.2.1 污灌区蔬菜重金属含量分布
污灌区蔬菜中重金属含量Cd的含量在0.20～2.50 mg/Kg区间内波动，算术平均值变异系数分别为1.20和52.35%，为对照组含量的1.92倍；V含量在42.86～124.23mg/Kg区间内波动，算术平均值和变异系数分别为78.16和25.79%，为对照组含量的0.88倍；Co含量在7.69～13.11mg/Kg区间内波动，算术平均值和变异系数为10.46和9.22%，与对照组含量无差异；Cu含量在25.68～74.74mg/Kg区间内波动，算术平均值和变异系数分别为39.12和22.23%，为对照组含量的1.11倍。结果说明污灌区蔬菜样品重金属含量与对照组Cd含量差异较大，V、Co和Cu无明显差异。
