合肥市郊菜园土壤重金属污染及其生物有效性研究

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1、1-文献综述士壤是环境要素的重要组成部分，它处于自然环境的中心位置，承担着环境中大约90％来自各方面的污染物。而我国土壤一植物系统污染研究的主要污染物是重金属，因为重金属具有污染物的多源性、隐蔽性、一定程度上的长距离传输性和污染后果的严重性IlJ。‘t，t．，．·’·’．’’I、、．熏金属是指比重等于或大于5．0的金属【2】，从生物化学特征上可分为两类，一类是对作物和人畜都是有害的，如Cd、Pb、Hg等，另一类是在正常下对作物和人体为营养元素，，而过量时出现危害，如：Cu、．Zn、Mn、Cr等【3】。，’1一，．{。蔬菜是

2、人们日常生活必不可少的食物，同时也是十分重要的经济作物。随着现代工业的发展，环境污染强度加剧，工业排放，城市生活垃圾，含重金属的农药、化肥的不合理施用，导致了菜园土壤的污染，最终通过食物链进入人体，进而对人体健康声生潜在危害。因此，开展城郊蔬菜以及其土壤重金属污染的研究具有十分重要的现实意义。l一．．重金属污染的危害重金属通过食物链的传递而被人体吸收。蔬菜是人们日常生活不可缺少的食物，’人们食用被重金属污染的蔬菜等农产品时，就有可能造成重金属在人体内的蓄积，从而造成中毒症状，。危害人体健康，如重金属中Cr、Co、Ni、Cd

3、、Zn等己被证实有致癌作用；Ti、Fe、rNi的络合物也有致癌性。“痛痛病’’是典型的重金属污染事件，i对受害人群的生命、．健康造成了极其严重的影响【4乙铅对人体健康危害主要是损害中枢神经系统；降低红细胞的输氧能力而造成贫血151。Cd的含量过高引起肾脏和骨骼的损伤盼7I。作物对Cd的吸收和积累的L个显著特点是有时生长并未受到影响，但其产品却已大大超过了卫生标准的几倍甚至几十倍以上【舄匕因此，i土壤重金属污染引起蔬菜及农作物重金属超标问题不可忽视。～：，一重金属经各种途径一般先进入土壤并积累，“当含量过高时，必然会影响作物

4、的生长发育及产量和品质，污染严重时甚至会造成植物的死亡，并会对植物根系和地上部分的过氧化物酶、‘过氧化氢酶、脲酶、+固氮酶等酶活性产生影响19’101。重金属对蔬菜的毒理作用主要是通过其与酶或其它蛋白中的硫基结合而使酶蛋白失洁、酶的功能减弱或丧失，从而引起蔬菜生理代谢功能的紊乱，生长发育受阻甚至死亡Il¨。1．2-lL‘我国土壤和农产品重金属污染现状据估测，全国受重金属污染的耕地面积约占耕地总面积的1／5t121；每年因土壤污染而减产粮食1000万吨；另外还有1200万吨粮食，其污染物超标；两者的直接经济损失达200多亿元

5、Il引。尤其是城郊生产的粮食、蔬菜、水果等食物，锡、铬、砷、铅等重金属超标严重，有的地区粮食含镉量甚至超过诱发“痛痛病"的标准【141。张民等人Ⅱ51的研究表明，菜园土壤随种菜历史的延长，熟化程度的增加，重金属元素Zn、Cu、Pb的含量有明显增高的趋势。天津市在1985．1988年间对菜区的调查表明，土壤镉、汞元素的积累尤为明显，分别为背景值的5倍和60倍，但蔬菜总体上并未超过食品卫生标准【161。然而时至90年代中期，调查结果表明，天津市近郊蔬菜中Hg和Pb超标【17】。+沈阳市于90年代对近郊菜区土壤及蔬菜重金属污染状

6、况做了两次调查，发现土壤及蔬菜均受到不同程度的污染，土壤Hg超标13．76倍，Cd超标3．52倍，而蔬菜中则不同程度的受到Pb、Hg：Zn、‘Cd的污染，其中大白菜中Pb的超标率为10倍，CA次之，为58．3％I培～91。’上海市青菜重金属污染元素主要是Cd和Pb，超标率均为17．34％，其次是Hg和Crt20l。广州市菜地约有9．5％被污染，Pb的污染严重且普遍，其次是Cd、缸的污染【21】。太原市耕作土壤和农作物中Cd元素严重超标(土壤样品100％超标，农作物有46．6％的样品超标)阎。Pb则是陕西省及西安市蔬菜中的主

7、要污染元素[23’241。福州及重庆市也都存在着不同程度的污染问题【25l。．r90年代初期对上海市蔬菜及菜区土壤的研究结果表明，上海市蔬菜受到重金属污染，尤以Cd和Pb污染为甚，超标率分别为13．29％和12．01％12伽；而上海市宝山区菜区土壤受到了不同程度的重金属污染，Cd和Hg为主要污染元素∥丌。，戴军等人12111995年报道，广州市约有9．5％的菜区土壤受重金属污染，f其中Cd、Pb和As的含量分别为广东省土壤背景值的2．77、2．97和1．40倍。80年代末期，周艺敏等人【16l的调查结果表明，天津市菜园土壤

8、的8种重金属元素(Cu、Zn、‘Pb、Cr、Ni、Cd、Hg、As)含量均高于本市农业土壤背景值一倍以上，尤以CA和Hg最为严重，分别为背景值的5倍和60倍。90年代中期的调查结果表明，．沈阳市蔬菜也受到程度不同的重金属污染，超标率较大的元素是Pb和Hg，其次是zn和Cd：蔬菜综合超标率为36．1％，污