大湾区根茎类蔬菜-农田土壤系统中10种重金属吸收特性及其种植安全性研究

摘要：

为确保粤港澳大湾区农用地安全有效利用和蔬菜安全高质生产,有必要针对该区域农田土壤特性和主要蔬菜品种的重金属吸收特性开展相关研究.以大湾区5种常见的根茎类蔬菜芋头(Colocasia esculenta)、生姜(Zingiber officinale)、白萝卜(Raphanus sativus)、胡萝卜(Daucus carota)和莲藕(Nelumbo nucifera)为代表,开展了蔬菜-土壤对应的田间采样,测定了138对蔬菜及其产地土壤样品中10种重金属的含量并分析其相关性.结果 显示,蔬菜中10种重金属的浓度大小为Fe>Zn>Mn>Cu>Ni>Pb>Cr>As>Cd>Hg;而在土壤中的浓度大小依次为Fe>Mn>Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>As>Hg>Cd.结合我国内地、港、澳三地蔬菜及土壤重金属限量标准计算样品超标率后发现,同一元素的样品超标率在蔬菜和土壤中不一致的现象普遍存在.总体上为Cd、Cr、As、Hg这4种元素的土壤超标率高于蔬菜超标率,而Pb为蔬菜超标率略高于土壤超标率.由根茎类蔬菜对不同元素的富集系数可知,其对10种元素的吸收能力大致为Cd>Zn>Cu>Mn>Ni>As>Pb>Hg>Cr>Fe.Cd元素相对其它元素而言更易被根茎类蔬菜吸收,而Fe元素相对来说更不易被根茎类蔬菜吸收.同一元素在蔬菜与土壤中的含量相关性呈显著正相关的仅为Cd、Hg和Ni,而其他7种元素在蔬菜与土壤中的含量相关性并不显著,说明大湾区根茎类蔬菜重金属污染来源存在多样性,对不同元素的吸收机制不同.土壤中各元素含量相关性显示,Cd、Cr、Pb、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn含量之间都存在显著正相关,说明这几种元素来自同一来源的可能性很大,导致土壤和蔬菜重金属含量存在复合污染关系.总的来说,用现行标准评价大湾区根茎类蔬菜产地土壤质量时,极有可能将能种出安全根茎类蔬菜的土壤评价为有污染风险的土壤.有必要进一步制定针对大湾区农田及作物特性的土壤环境质量评价标准,在保障农产品质量安全的前提下使日益紧缺的土地资源得到充分利用.

关键词：重金属污染、根茎类蔬菜、安全阈值、相关性、农产品安全

所属期刊栏目：29

分类号：X53(土壤污染及其防治)

资助基金：国家重点研发计划—食品安全关键技术研发专项;国家自然科学基金青年基金项目;广东省现代农业产业技术体系创新团队-绿色发展共性关键技术研发创新团队2019-2023;广东省农产品质量安全风险评估重点实验室2019 年度 2019B121203009

在线出版日期：2020-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1251-1259