珠江三角洲典型地區(qū)蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀研究

1、黃 勇等：珠江三角洲典型地區(qū)蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀研究：以中山市和東莞市為例 561珠江三角洲典型地區(qū)蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀研究_以中山市和東莞市為例黃 勇1，郭慶榮2, 1，任 海1, *，楊國(guó)義2，萬(wàn)洪富2，羅 薇21. 中國(guó)科學(xué)院華南植物園，廣東 廣州 510650；2. 廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所，廣東 廣州 510650摘要：以珠江三角洲典型地區(qū)中山市與東莞市為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其大型蔬菜生產(chǎn)基地中10種蔬菜76個(gè)樣品中重金屬元素鉻、鉛、鎘和汞的含量進(jìn)行分析，初步摸清了珠江三角洲典型地區(qū)中山市與東莞市蔬菜中的重金屬污染狀況，并在不同城市不同蔬菜品種之間的污染程度進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，蔬菜中鉻、

2、鉛、鎘、汞的平均含量分別為0.1719、0.0962、0.0257和0.0014 mg/kg，其中鉻、鉛、鎘含量超出了國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的允許量的蔬菜樣品分別有1.3%、13.2%與13.2%；4種重金屬在10種蔬菜中的平均殘留量由大到小依次為：鉻鉛鎘汞；鉛、鎘是珠江三角洲典型地區(qū)中山市與東莞市蔬菜中的主要污染元素。關(guān)鍵詞：蔬菜；重金屬污染；珠江三角洲；中山市；東莞市中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-2175（2005）04-0559-03隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染不斷加劇，工業(yè)“三廢”的排放及城市垃圾、污泥、廢棄物和含重金屬的農(nóng)藥、化肥的不合理使用等均造成農(nóng)業(yè)環(huán)境的重金

3、屬污染，汽車(chē)尾氣的排放也會(huì)引起交通干線附近土壤與蔬菜的鉛污染1。且農(nóng)業(yè)環(huán)境污染具有隱蔽性、潛在性和不可逆性的特點(diǎn)，一旦受到污染恢復(fù)困難，并且能通過(guò)食物鏈危害動(dòng)物和人體健康2。蔬菜是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，既可通過(guò)根系從土壤中吸收富集重金屬，還可通過(guò)葉片從大氣中吸收Pb、Cd等重金屬元素。而蔬菜又是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫氖澄镏?，因此?duì)蔬菜中積累的重金屬含量水平進(jìn)行研究有著極其重要的實(shí)際意義。珠江三角洲是我國(guó)發(fā)展最具活力的地區(qū)之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛躍，工業(yè)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加快，隨之而來(lái)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重，不可避免的對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)面影響。東莞市與中山市是珠江三角洲

4、兩大新興發(fā)達(dá)城市，處于珠江三角洲區(qū)域內(nèi)兩大主要河流東江、西江流域的下游，位于珠江三角洲黃金地段，因而，是珠江三角洲的典型地區(qū)。珠江三角洲的環(huán)境污染使蔬菜受到重金屬污染的情況已有報(bào)道3，但大面積、多品種、多數(shù)量的調(diào)查研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)對(duì)珠江三角洲兩大新興發(fā)達(dá)城市中山市與東莞市大型蔬菜生產(chǎn)基地的蔬菜樣品中主要的重金屬污染元素含量進(jìn)行分析測(cè)定，并對(duì)其污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，可為政府有關(guān)部門(mén)治理農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，控制蔬菜質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。1 材料與方法1.1 樣品采集根據(jù)中山市與東莞市蔬菜的生產(chǎn)情況，本著點(diǎn)面結(jié)合且分布比較均勻的原則，分別于2003年和2004年8月集中采集了中山市與東莞市內(nèi)大型蔬菜生產(chǎn)

5、基地及各鎮(zhèn)有規(guī)模的蔬菜生產(chǎn)基地的蔬菜樣品，每份樣品采集23 kg，共采集10種蔬菜76個(gè)樣品（中山市30個(gè)，東莞市46個(gè)），其中葉菜類(lèi)58個(gè)，瓜果類(lèi)18個(gè)。采得的樣品即刻送回，在樣品室進(jìn)行預(yù)處理。去除蟲(chóng)咬、老殘部分，用自來(lái)水沖洗去除泥污等，再用去離子水洗凈，并用干紗布揩干水分。75 烘干、磨碎、裝瓶，供實(shí)驗(yàn)室測(cè)定各組分含量。1.2 分析項(xiàng)目分析的重金屬元素為：Hg、Cd、Cr、Pb。1.3 分析方法依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法進(jìn)行，分別是：Cd、Pb采用原子吸收法，Hg采用冷原子吸收法，Cr采用二苯碳酰二肼分光光度法。1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)蔬菜中重金屬污染物最大容許含量采用食品衛(wèi)生國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18406.1

6、2001。Cr、Pb、Cd、Hg的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)分別為0.50、0.20、0.05、0.01 mg/kg。2 結(jié)果與分析2.1 蔬菜樣品中重金屬元素含量珠江三角洲典型地區(qū)中山市與東莞市76份蔬菜樣品重金屬含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，珠江三角洲典型地區(qū)中山市與東表1 中山市與東莞市蔬菜中鉻、鉛、鎘、汞含量特征Table 1 Cr, Pb, Cd and Hg content in vegetables in Zhongshan and Dongguan樣點(diǎn)元素均值/(mg×kg-1)含量范圍/(mg×kg-1)超標(biāo)率/%中山市(n=30)東莞市(n=46)總計(jì)(n=76)CrP

7、bCdHgCrPbCdHgCrPbCdHg0.12400.06200.02460.00090.20290.11860.02630.00180.17190.09620.02570.00140.01800.83300.00500.35100.00070.12400.00010.00440.08300.36600.01100.44500.00300.06900.00020.00650.01800.83300.00490.44500.00070.12440.00100.00653.36.720.00.00.017.18.50.01.313.213.20.0“n”為樣本數(shù)莞市鉛、鎘污染比較嚴(yán)重，均有13

8、.2%的蔬菜樣品鉛與鎘的含量超過(guò)國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的允許量。就不同的城市來(lái)看：兩個(gè)城市均受到不同程度鉛污染；但東莞市蔬菜的鉛污染明顯高于中山市，達(dá)到了17.1%，最高超標(biāo)2.23倍；中山市也有6.7%的樣品受到了鉛污染。中山市蔬菜的鎘污染高達(dá)20.0%，明顯高于東莞市的8.5%；鉻污染只出現(xiàn)在中山市的個(gè)別蔬菜樣品上，而東莞市的所有蔬菜樣品中的鉻含量均沒(méi)有超標(biāo)。與1999年何江華等4對(duì)珠江三角洲廣州地區(qū)蔬菜中的重金屬研究相比較，中山與東莞市蔬菜中的鉻、鉛、鎘、汞的平均含量水平均分別均明顯高于當(dāng)時(shí)廣州地區(qū)蔬菜中的含量：分別是0.0404、0.0480、0.0071 和0.0019 mg/kg。雖然不同的

9、蔬菜品種對(duì)重金屬元素吸收水平之間的差異性與時(shí)間累積等因素均能影響蔬菜中重金屬元素的平均含量水平，但與廣州市相比，中山與東莞目前蔬菜中的重金屬污染現(xiàn)狀還是應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)部門(mén)的重視。2.2 不同蔬菜品種中重金屬元素含量中山市、東莞市不同蔬菜品種中重金屬含量水平測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。2.3 蔬菜污染狀況表2 不同蔬菜品種中Cr、Pb、Cd、Hg含量狀況Table 2 Cr, Pb, Cd and Hg content in different vegetables品種元素均值/(mg×kg-1)含量范圍/(mg×kg-1)超標(biāo)率/%檢出率/%空心菜(n=6)生菜(n=9)油麥菜(n=8)

10、菜心(n=9)白菜(n=15)芥蘭(n=11)瓜果類(lèi)(n=18)CrPbCdHgCrPbCdHgCrPbCdHgCrPbCdHgCrPbCdHgCrPbCdHgCrPbCdHg0.11500.11400.03900.00240.13800.19100.02970.00130.15000.16200.02720.00120.21900.04700.04000.00210.19200.11200.27900.00180.29200.09600.03300.00220.10400.02600.00500.00030.06600.16300.05700.21900.00100.10000.00080.

11、00400.08800.23500.04200.44500.01700.04800.00080.00160.09900.24800.02800.40900.00700.05200.00050.00240.09200.42000.02100.08000.01600.12400.00070.0050.08300.32700.02200.43400.01600.06400.00060.00380.08100.83300.02500.35100.01300.08100.00110.00650.01800.32800.00500.14800.00070.02170.00010.00150.016.750

12、.00.00.033.30.00.00.037.512.50.00.00.022.20.00.013.313.30.09.99.918.90.00.00.00.00.0100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100珠江三角洲典型地區(qū)4種重金屬在10種蔬菜中的平均殘留量由大到小依次為：鉻鉛鎘汞。鉻、鉛均為在土壤中移動(dòng)性較差、不易被蔬菜吸收富集的元素4，但本研究中，中山與東莞市蔬菜中的鉻、鉛的平均含量均高于較易被富集的元素鎘，有可能是當(dāng)?shù)厥卟嗽诃h(huán)境重金屬污染的逆境協(xié)迫下，表現(xiàn)出

13、被動(dòng)吸引的特性。應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)環(huán)境中的重金屬含量與化學(xué)形態(tài)作進(jìn)一步深入研究。從蔬菜中4種重金屬元素的平均含量來(lái)看，不同地區(qū)蔬菜中重金屬污染水平是：鉻、鉛、鎘、汞均為東莞大于中山。鉻元素為電鍍工業(yè)廢水中的主要污染物之一，據(jù)資料表明，從1998年開(kāi)始，東莞市的電鍍企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)遷出了東莞市，但在東莞市蔬菜中鉻元素的平均含量依然明顯高于中山市，這是土壤中重金屬污染的持久性效應(yīng)的表現(xiàn)。但本研究中發(fā)現(xiàn)，中山市蔬菜中的鉻、鎘含量的超標(biāo)率卻高于東莞，這可能是由于點(diǎn)污染源排放造成的?？傮w而言，葉菜類(lèi)蔬菜中的重金屬元素吸收水平明顯高于瓜果類(lèi)蔬菜，這與何江華等3的研究結(jié)果類(lèi)似。各種蔬菜對(duì)同種重金屬以及同種蔬菜對(duì)不同重

14、金屬元素的主動(dòng)吸收均存在著差異性。本研究中10種蔬菜對(duì)鉻、鉛、鎘、汞的吸收水平由大到小依次是：鉻為芥蘭菜心白菜油麥菜空心菜>瓜果類(lèi)；鉛為生菜油麥菜空心菜白菜芥蘭瓜果類(lèi)；鎘為菜心空心菜芥蘭生菜白菜油麥菜瓜果類(lèi)；汞為空心菜芥蘭菜心白菜生菜油麥菜瓜果類(lèi)。芥蘭對(duì)鉻、汞的有著較強(qiáng)的積累能力，空心菜、白菜、油麥菜則對(duì)鉛、鎘的積累能力較強(qiáng)，表現(xiàn)出明顯的鉛、鎘復(fù)合污染。從超標(biāo)率來(lái)看，超標(biāo)的蔬菜全部為葉菜類(lèi)蔬菜，其超標(biāo)程度由大到小依次為：芥蘭空心菜油麥菜白菜菜心。3 討論3.1 蔬菜污染原因分析根據(jù)實(shí)地調(diào)查，分析中山市、東莞市蔬菜受污染的原因主要有以下3個(gè)方面：（1）大量而頻繁的使用含重金屬的農(nóng)藥和化肥，

15、是造成蔬菜污染的重要原因之一；（2）中山與東莞市的蔬菜用地環(huán)境受到周邊企業(yè)工業(yè)“三廢”排放所造成的環(huán)境污染與農(nóng)村生活污水的污染較為嚴(yán)重。據(jù)資料表明，中山市與東莞市的主要金屬制品業(yè)、印染業(yè)、電鍍企業(yè)所排放的重金屬污染物主要是以鉻、鎘、鉛為主，這是兩市蔬菜表現(xiàn)出明顯的鉻、鉛、鎘平均含量偏高的重要原因之一；（3）兩市均有一些大型的蔬菜基地位于交通繁忙地帶或毗鄰高速公路，由于過(guò)去含鉛汽油的使用所造成的環(huán)境污染，這是蔬菜中鉛污染較嚴(yán)重的另一個(gè)重要原因。3.2 蔬菜污染防治措施隨著農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，農(nóng)村生態(tài)問(wèn)題特別是農(nóng)業(yè)環(huán)境污染日益突出，已經(jīng)成為制約珠江三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)可持

16、續(xù)發(fā)展的重要因素9。珠江三角洲是我國(guó)重要的外向型經(jīng)濟(jì)區(qū)，生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)將在保護(hù)和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及其國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面起到重要的作用。針對(duì)珠江三角洲典型地區(qū)中山與東莞市蔬菜中重金屬污染的來(lái)源現(xiàn)提出幾點(diǎn)防治對(duì)策：（1）合理科學(xué)地使用農(nóng)藥化肥，嚴(yán)禁使用未經(jīng)處理的城市生活垃圾作為肥料與污水直接灌溉，大力提倡使用有機(jī)肥料；（2）合理考慮蔬菜生產(chǎn)基地的規(guī)劃與布局。隨著工業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)范圍迅速擴(kuò)大，蔬菜生產(chǎn)基地應(yīng)選擇在清潔與遠(yuǎn)離工業(yè)“三廢”污染的地區(qū)，并且與交通運(yùn)輸密集地帶保持適當(dāng)?shù)木嚯x，同時(shí)對(duì)基地環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)；（3）根據(jù)不同品種蔬菜對(duì)重金屬元素富集能力的差異，

17、合理布局，在重金屬污染較嚴(yán)重的區(qū)域有針對(duì)性的種植不易富集重金屬元素的蔬菜品種或不直接食用的經(jīng)濟(jì)作物，根據(jù)本次研究的結(jié)果，在已經(jīng)受污染的土地上種植瓜果類(lèi)蔬菜比葉菜類(lèi)蔬菜較為安全。參考文獻(xiàn)：1 魏秀國(guó), 何江華, 陳俊堅(jiān), 等. 廣州市菜地土壤重金屬污染狀況調(diào)查及評(píng)價(jià)J. 土壤與環(huán)境, 2002, 11(3): 252254. WEI XIU-GUO, HE JIAN-HUA, CHEN JUN-JIAN, et al. Investigation and evaluation on heavy metal pollution of vegetable farm soils in Guangzho

18、uJ. Soil and Environmental Sciences, 2002, 11(3): 252254.2 程炯, 吳志峰, 劉平, 等. 珠江三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境問(wèn)題與生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)J. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2004, 25(2): 116120.CHENG JIONG, WU ZHI-FENG, LIU PING, et al. Issues on Farming Environment and Eco-agriculture building in the Pearl River Delta RegionJ. Research of Agricultural Modernizatio

19、n, 2004, 25(2): 116120.3 何江華, 柳勇, 王少毅, 等. 蔬菜對(duì)重金屬富集能力的研究: 以廣州蔬菜生產(chǎn)基地為例J. 重慶環(huán)境科學(xué), 2003, 25(12): 412.HE JIANG-HUA, LIU YONG, WANG SHAO-YI, et al. A study on the environment ability of some popular vegetables for heavy metals in Guangzhou vegetable production baseJ. Chongqing Environmental Sciences, 2003

20、, 25(12): 412.4 何江華, 柳勇, 王少毅, 等. 廣州市菜園土主要蔬菜重金屬背景含量的研究J. 生態(tài)環(huán)境, 2003, 12(3): 269272.HE JIANG-HUA, LIU YONG, WANG SHAO-YI, et al. Studies on the background levels of heavy metals in major vegetables in Guangzhou vegetable garden soilsJ. Ecology and Environment, 2003, 12(3): 269272.5 柳勇, 何江華, 王少毅, 等. 廣州

21、市蔬菜地重金屬劑量對(duì)蔬菜重金屬的影響: 以菜心為例J. 生態(tài)環(huán)境, 2003, 12(3): 273276.LIU YONG, HE JIANG-HUA, WANG SHAO-YI, et al. Effect of heavy metal dosage on the accumulation of heavy metals in flowering Chinese cabbage in Guangzhou vegetable soilsJ. Ecology and Environment, 2003, 12(3): 273276.Investigation of heavy metal po

22、llution in vegetables in the Pearl River delta:A case study of Zhongshan and DongguanHUANG Yong1, GUO Qing-rong2, 1, REN Hai1,*, YANG Guo-yi2, WAN Hong-fu2, LUO Wei21. South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China; 2. Guangdong Institute of Ecology and Environmental and Soil Sciences, Guangzhou 510650, ChinaAbstract: Based on the investigation of heavy metals (chromium, lead, cadmium, mercury) in some popular vegetables, the contents of the four heavy metals were detected in 10 kinds of vegetables and 76 sam