采礦業(yè)的發(fā)展??重金屬直接進入大氣、水以及土壤中??揚塵大氣沉降和水體擴散??農田環(huán)境不同程度的重金屬污染。
重金屬通過食物鏈在人體內富集,給人們的健康帶來風險,其中蔬菜攝取是主要途徑之一。
蔬菜中重金屬的富集與哪些因素有關?
?蔬菜的品種
?蔬菜對重金屬的吸收速率
?重金屬在土壤及蔬菜間的轉移因子
南海子是包頭地區(qū)較大的蔬菜、糧食生產區(qū),主要利用黃河水進行灌溉,生產的蔬菜直接供應包頭市區(qū)居民,其質量關乎包頭市及其周邊地區(qū)居民的健康問題。
本試驗以包頭市南海子工業(yè)區(qū)農田土壤和7種生產量較大的蔬菜為試驗材料,評價其中主要重金屬污染對當?shù)鼐用駭z入蔬菜造成的健康風險,以期為工業(yè)區(qū)居民對蔬菜的安全食用提供科學依據(jù),為包頭工業(yè)區(qū)蔬菜污染做出合理評估。
01
試驗材料
包頭市南海子工業(yè)區(qū)生產的7種蔬菜:芹菜、葉用萵苣、菠菜、芫荽、油麥菜、大白菜、普通白菜
02
樣品采集
2014年5~8月,于各種蔬菜成熟季節(jié)采集樣品,每種蔬菜隨機選擇3塊菜地,分別采集地上部分3份,同時在其根部采集土壤樣品3份。
03
試驗方法
7種重金屬:汞Hg、硒Se、鋅Zn、銅Cu、鉛Pb、錳Mn、鎘Cd
對蔬菜和土壤樣本進行上述7種重金屬含量測定,并計算各評價指標。
04
試驗結果
?包頭南海子工業(yè)區(qū)土壤受到中度重金屬污染
其中汞Hg和硒Se污染非常嚴重
?鋅Zn、錳Mn、銅Cu向蔬菜中遷移的能力較大
?不同種類蔬菜對重金屬吸收能力不同
其中鋅Zn在除大白菜外的其他6種蔬菜中含量均超標
銅Cu在油麥菜中含量超標
汞Hg在芹菜、油麥菜和菠菜中含量超標
大白菜對各種重金屬的吸收能力均較小
而油麥菜、菠菜、芹菜、葉用萵苣對這7種重金屬的富集程度普遍較高,與其他蔬菜相比食用風險較大
?兒童的攝食健康風險高于成人
05
討論分析
包頭市南海子工業(yè)區(qū)種植的蔬菜總體上存在一定的安全隱患。
(1)鋅Zn:在除大白菜外的其他6種蔬菜中含量均超標。Zn雖為人體必需元素,但過度攝入同樣也會給人體造成危害,并且會抑制體內其他金屬元素的利用。
(2)銅Cu、鉛Pb、鎘Cd:Cu(除油麥菜外)、Pb、Cd在7種蔬菜中的含量均低于農產品安全質量無公害蔬菜安全要求,攝食時帶來的健康危害較??;
然而這3種重金屬是環(huán)境中具有“三致”效應的有害元素,在人群中的低劑量暴露就可造成多系統(tǒng)、多器官的損傷;本試驗中Cu、Pb、Cd在油麥菜、菠菜和芹菜中含量較高,經常食用對人體具有一定的潛在健康風險,應予以關注。
(3)不同種類重金屬在蔬菜中的富集程度不同,研究表明錳Mn元素在土壤中含量最高,但其遷移性不大。本試驗單一和綜合重金屬風險評價中Mn的貢獻率達到了20%,并且在聚類分析中屬于高風險性重金屬。但是在農產品安全質量無公害蔬菜安全要求中并沒有對該元素進行規(guī)定,因此建議國家增加Mn等對人體有害的重金屬的標準限定。
(4)鎘Cd在土壤中含量較低,因此雖然Cd的遷移率較大、屬于高富集元素,但是其在蔬菜中的富集量較低,對人體造成的健康風險較小。
在內蒙古包頭段黃河水中沒有檢測到Cd污染,且在三大控面的土壤中檢測到的Cd含量也很低,推測黃河包頭段可能是內蒙古地區(qū)Cd污染最輕的區(qū)域。
(5)不同種類蔬菜對重金屬的吸收存在差異,研究表明不同蔬菜樣品中Pb、Cd、Zn、Cu含量最大差異倍數(shù)分別達到105.0、18.0、29.8、25.9倍;
(6)本試驗中,大白菜中7種重金屬含量均較低;油麥菜(除Mn外)、菠菜(除Mn、Zn外)和芹菜(除Zn、Cu外)對7種重金屬的富集程度普遍較高,葉用萵苣對影響人體健康風險程度較大的Cu、Zn、Mn的富集程度較高,與其他蔬菜相比,這4種蔬菜的食用風險較大。
(7)包頭市南海子工業(yè)區(qū)的土壤受到了中度重金屬污染,尤其是Hg和Se的污染非常嚴重。
(8)不同種類重金屬向蔬菜中的遷移能力不同,導致蔬菜受重金屬污染的程度不同,以葉片分散型蔬菜的食用風險較大。建議當?shù)鼐用裾{整蔬菜攝食種類,以減少重金屬的攝入。
總體而言,重金屬污染對當?shù)鼐用竦纳眢w健康具有潛在的危害,且對兒童的危害較成人要大,因此該工業(yè)區(qū)蔬菜的重金屬污染以及市區(qū)兒童的飲食健康問題應引起當?shù)卣途用竦年P注。
作者:栗利曼 劉菊梅 沈渭壽 蔣海明 卞曉燕 梁棟 司萬童
單位:內蒙古科技大學數(shù)理與生物工程學院,環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所
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