污灌区作物根与秸秆不同处置的重金属健康风险评价.pdf

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1、第26卷2010企第7期7月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．7Jul．2010295污灌区作物根与秸秆不同处置的重金属健康风险评价宋成军，张玉华※，刘东生，张艳丽，李想，徐哲(农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，北京100125)摘要：为了评估污灌区作物秸秆不同处理方式的莺金属健康风险，以天津污灌区为例，估算了该污灌区3类农作物根和秸秆中的Cd、As、Pb、Cu、Zn总量及其分布特征，采用健康风险评价模型对根和秸秆采取直接还田、燃用、直接还田+燃用处置叮能引起的重

2、金属健康风险进行评价。结果表明：作物中重金属的分布格局为“根多茎少”；还田处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为6．08×10。9和1．95×10一，非致癌风险值分别为1．Ol×10‘5和6．45×10。6，不会造成健康伤害；燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2．89×10。8和4．67×lO一，非致癌风险值分别为1．76×ioo和9．43×10‘4，还田+燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2．05×10{和4．28×10"8，非致癌风险值分别为8．88×104和3．78×104，这

3、2种处置对儿童和成人造成的非致癌性健康风险是不可接受的。污灌区作物初级废弃物由于重金属总鼍大，在进行处置时，应优先考虑还田，其次谨慎考虑燃用，为农业崮体废弃物管理提供了科学依据。关键词：污水，灌溉，重金属，健康风险，秸秆还田，燃用doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．07．052中图分类号：$276．4文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)一07—0295—07宋成军，张玉华，刘东生，等．污灌区作物根与秸秆不同处置的重金属健康风险评价[J]．农业工程学报，2010，

4、26(7)：295--301．SongChengjun，ZhangYuhua，LiuDongsheng，eta1．Healthriskassessmentofheavymetalofdifferenttreatmentsforrootsandstrawsofcropsinwastewaterirrigationarea[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(7)：295--301．(inChinese诵mEnglishabstract)0引言中国是秸秆生产大国。秸秆综合利用对减轻大气

5、污染、提高土壤肥力和节约能源起到了重要作用。但是由于作物根摹叶对重金属的富集远远高于籽实部分ll弓J，大量的土壤莺金属被固定在作物的根苹叶部分，如果处置不当，可能导致土壤和大气污染，给农业生态环境和初级农产品带来一定程度的污染，还会给当地居民造成潜在的健康风险。污水灌溉是中国农业灌溉的蕈要途径，1999年中国污水灌溉面积约为140万hm2，普遍存在重金属潜在污染问趔引。污水灌区占耕地面积的比例虽然不大，但往往是粮食、蔬菜、水果等农产品的主产区，也是人口密积地区。根茎叶中重金属含量随着土壤中重金属的增加而增多，因

6、此，在污灌区秸秆管理中，重金属带来的健康风险也相对增大。目前，对污灌区土壤和农产品重金属污染健康评价报道较多卜丌，关于污灌区农作物秸秆利用的健康风险至今未见定量评价。天津污灌区是中困典型的大型污灌区之一，污灌历史长、面积较广、人口密集。鉴于此，本文采用人类健康风险评价方法【刖，以天津市污灌区为例，对粮食作物根和秸秆还田、燃用收稿}1期：2009．11-28修订口期：2010．07—12基金项目：现代农业产业[程技术评价与标准体系框架(200903009-06)资助作者简介：宋成军(1979--)，男，河南新乡人

7、．搏七，主要从事牛态恢复和环境修复研究。北京农业部规划设计研究农村能源和环保研究所，100125。Email：songchengjtm232@sina．corn※通信作者：张玉华，女，研究员，研究方向：农村废弃物资源化利用和农村环境保护。北京农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，100125。E-mail：zh觚gyIIhua@vip．sina．com处理、部分还田和部分燃用处理的潜在健康风险进行了分析，旨在探索环境健康风险评价方法在中国农业废弃物利用和管理中的应用，同时促进农业废弃物的合理利用和科学管理。

8、1研究区概况及研究方法1．1研究区概况天津市是中国大城市中缺水最严莺的城市之一，农业用水极度缺乏。海河流域上游各地为经济发展修建水坝水库，使得进入天津的客水量明显减少，工农业用水短缺，从1958年开始使用过境污水灌溉农田，污水类型为城市工业和生活混合污水，50a来，已形成南排河、北排河、武宝宁三大污灌区，近郊农田还有污泥施用历史，重金属出现不

9、一J程度的积累，污灌农出以种植小麦、玉米和