天津典型设施菜地土壤—蔬菜中重金属分布特征及生态风险

发布时间：2020-07-31 18:54

【摘要】：以天津市武清区设施菜地为例,分析典型设施菜地土壤中重金属的分布特征,分析土壤理化性质对重金属含量变化的影响,探讨设施菜地土壤重金属主要来源,评价土壤环境质量和健康风险水平,并对设施菜地蔬菜中重金属的含量特征及健康风险水平进行评价。研究结果表明:研究区耕层(0-20cm)土壤重金属含量ZnCuAsCd,四种重金属的平均含量均低于国家标准水平,符合设施菜地土壤种植质量要求,但是部分样点Cd含量超过国家设施菜地土壤规定上限。污染负荷指数评价结果显示,研究区设施菜地土壤整体风险水平低,土壤未受到Cu、Zn、As污染,但是Cd的污染负荷指数普遍较高,部分样点Cd达到中等污染水平。Cu、Zn、As在不同种植年限间的污染负荷指数变化较小,Cd波动较大。在0-20cm的耕层土壤中,露地和16年的污染负荷指数相对低,4年,10年、12年相对较高。重金属的变化分析显示,随着设施菜地土壤的深度增加,重金属含量有下降趋势。Cu、Zn、Cd在20-60cm 土层出现明显下降,表明重金属在土壤耕层发生累积,其中Cd累积最为明显。在0-10cm、10-20cm的土层中,除As外,Cu、Zn、Cd含量在不同种植年限间变化较大,Cu、Zn、Cd含量在4年、10年出现增长,在10年以后均出现负增长。在20-60cm 土层中,四种重金属不同种植年限间的变化方向不一致,且变化率较小,表明此土层重金属含量受种植年限影响较小。重金属及土壤养分在相关程度分析显示,土壤中Cu、Zn、Cd三者具有明显的正相关性,Cu、Cd、有效磷及有机质有明显正相关性,有效磷、速效钾与有机质有明显相关性,As与其他重金属及土壤养分之间没有明显相关性,以此次说明Cu、Zn、Cd与土壤养分具有同源性,设施菜地土壤中Cu、Zn、Cd含量可能受到农业种植过程中施肥影响,而As的来源与Cu、Zn、Cd具有差异。土壤健康风险评价结果显示,土壤重金属的致癌风险和非致癌风险均在合理限值内,表明研究区域设施菜地土壤重金属致癌风险和非致癌风险较低,对人体危害小。致癌风险水平和非致癌风险水平相比,前者远远高于后者。种植年限为4年、10年、12的设施菜地土壤中健康风险水平高于其他年限,种植年限为16年设施菜地土壤的致癌与非致癌风险水平出现明显下降。设施菜地蔬菜中重金属的含量特征分析结果显示,蔬菜中重金属含量以ZnCuCdAs的顺序降低。Cd的平均浓度高于中国食品标准的允许限度,55.6%的样品超过了允许限度,蔬菜中As的平均浓度明显低于耐受限值。蔬菜中重金属的变化趋势与上述土壤的变化相似,表明土壤中重金属含量对蔬菜中重金属的影响。蔬菜健康风险评价结果显示,重金属的摄入量依次为ZnCuCdAs。成人的EDI高于儿童,重金属在成人和儿童中没有产生明显的有害风险。
【学位授予单位】：天津师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53;X826
【图文】：

施菜地土壤剖面０－１０ｃｍ、１０－２０ｃ．ｍ、２０－６０ｃｍ３个深度的土层进行研究。结合研究区设逡逑施菜地土壤的种植情况，选取种植年限为４年、１０年、１２年、１６年的设施菜地土壤逡逑进行研究。不同耕作年限和不同深度设施菜地土壤重金属分布特征见图３－１。逡逑图３－１不同耕作年限和不同深度设施菜地土壤重金属分布逡逑，ｎｎｎ邋＾逦Ｃｕ邋—ｅ邋＝露地邋ｎ⑶ｎｎ总逦Ｚｎ邋４邋＝露地逡逑５０．００「Ｅ逦＿？＿４邋年逦１５０．００「Ｅ逦＿？＿４邋年逡逑＊１１逦１0邋年逦＿逦１０邋年逡逑４＿，１３０．００邋－＜ｍ邋＾逦１２邋年逡逑３０．００逦－逦、逡逑２＿邋－逦＇＾ｅ逦７0．00邋－逡逑深度ｃｍ逦￣Ｓｓ＞￡深度ｃｍ逡逑１０．００逦逦？逦？逦逦逦？逦５０．００逦逦１逦＇逦＊逡逑逦０－１０逦１０－２０逦２０－６０邋０－１０邋１０－２０邋２０－６０逡逑１４逡逑

【参考文献】

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本文编号：2776866