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球形温室大棚土壤重金属积累情况-云南昆明地区

作者:www.njtyyl.com 发布于:2019/3/19 23:58:11 点击量:

2011年11月,我们对云南昆明的近郊县呈贡县的球形温室大棚土壤重金属情况进行了实验调查。呈贡县是昆明地区重要的蔬菜产地,蔬菜产量很大,已经成为呈贡县经济发展的一大支柱产业、增加农民收入的主要途径。目前无论是全国或出口到其它国家的蔬菜都强调其品质,不能有农药或化肥残留物超标,强调“绿色产品”,所以对本地区球形温室大棚土壤重金属积累情况进行分析测定很有必要,以下是我们在云南农业大学的协助下得出的分析结果。

一、土壤铜(Cu)的积累状况

重金属铜在球形温室大棚蔬菜土壤上不同使用年限里的积累情况如图1、表1所示。随着球形温室大棚使用年限的增加,土壤中重金属铜的含量呈极显著的线性增加,到10年以后,铜的积累达到99.08mg/kg,而非球形温室大棚中全铜的平均含量为86.67mg/kg,即10年以后球形温室大棚土壤重金属铜的含量是非球形温室大棚的1.14倍,非球形温室大棚用地老菜地的铜含量只较使用3年的球形温室大棚土壤高,其它使用年限的球形温室大棚土壤中铜含量均较非球形温室大棚中铜含量有增加趋势,其中使用年限为10年和10年以上的球形温室大棚土壤中铜含量显著高于非球形温室大棚土壤。可见,以非球形温室大棚土壤中铜含量为对照,球形温室大棚土壤铜累积严重。

使用3年的呈贡球形温室大棚土壤中铜的平均含量为83.49mg/kg,较昆明地区自然土壤背景值44.56mg/kg高出87.4%,使用6年、10年和10年年以上的呈贡球形温室大棚土壤中铜的平均含量分别为:89.09mg/kg、94.63mg/kg和99.08mg/kg,较昆明地区自然土壤背景值分别高出:99.9%、112.4%和122.4%,非球形温室大棚用地老菜地的铜含量较昆明地区自然土壤背景值高出48.6%,表明呈贡县的球形温室大棚土壤和非球形温室大棚土壤中铜的含量严重超标,球形温室大棚菜区土壤中铜的积累状况严重。

造成呈贡县球形温室大棚土壤和非球形温室大棚土壤中铜含量显著高于昆明地区自然土壤背景值的原因似乎与气候和成土过程有关,在滇西南地区,由于雨量充沛,在土壤形成过程中原生矿物风化强烈,有利于表层土壤粘粒向土层底部淋溶,采样区域地势低,有利于地表水携带沉积造成积累,此外在施肥和施农药过程中也可以带入某些微量元素。

二、土壤锌(Zn)的积累状况

不同使用年限球形温室大棚土壤中锌的积累状况如图表1所示。可以看出:非球形温室大棚土壤和使用3年的球形温室大棚土壤中锌的含量无显著差异,而在使用了3年以后,球形温室大棚土壤中重金属锌的含量有上升趋势,且使用年限10年以上的球形温室大棚土壤中锌的含量极显著高于使用年限是3年和10年的球形温室大棚土壤,较使用年限6年的土壤有增加趋势,但差异不显著。对照昆明地区自然土壤背景值99.21mg/kg,非球形温室大棚土壤中锌含量显著低于背景值,这可能是由于样本数的限制,但是笔者认为非球形温室大棚土壤中锌含量较昆明地区自然土壤背景值更具有与不同使用年限球形温室大棚土壤中锌含量的可比性。

球形温室大棚土壤中锌的累积速率是缓慢的,只有球形温室大棚使用年限超过10年,球形温室大棚土壤锌的含量才超过昆明地区自然土壤背景值,本文所测数据表明:使用年限达到10年以上的球形温室大棚土壤中锌含量较昆明地区自然土壤背景值高70.7%,说明使用年限10年以上的球形温室大棚土壤中重金属锌累积严重,使用年限小于10年(含10年)球形温室大棚土壤中锌的累积是呈缓慢上升趋势,但都没有超过昆明地区自然土壤的背景值。但是以非球形温室大棚土壤中锌含量作为对照,可以明显看出,使用年限6年及其以上的呈贡县球形温室大棚土壤中锌含量均极显著高于非球形温室大棚的锌含量,使用6年的球形温室大棚土壤中锌含量是非球形温室大棚土壤中锌含量的2.62倍,使用10年和10年以上的球形温室大棚土壤中锌含量分别是非球形温室大棚土壤中锌含量的1.52倍和3.58倍,说明球形温室大棚土壤中重金属锌的累积已相当严重。

三、土壤铅(Pb)的积累状况

不同使用年限球形温室大棚土壤中重金属铅的积累状况如图2、表1所示。可以看出:随着使用年限的增长土壤中铅的含量变化不大。土壤中铅的含量在非球形温室大棚3年、6年、10年和10年以上的均值分别为47.88、40.60、42.82、50.79、40.71mg/kg。与昆明地区土壤重金属含量背景值铅平均含量43.28mg/kg相比,只有非球形温室大棚土壤和年限10年的球形温室大棚土壤中铅含量超过该标准,但是从表1我们可以看到昆明地区自然土壤分级范围是43.28-50.81mg/kg,以上限50.81mg/kg为标准,呈贡土壤没有一个是超过标准的,以非球形温室大棚土壤为对照,它与球形温室大棚土壤中铅含量均无显著差异。可见,呈贡县球形温室大棚菜区土壤中铅积累不明显。

四、土壤镉(Cd)的积累

不同使用年限球形温室大棚土壤中重金属镉的积累状况如图2、表1所示。可以看出:随着球形温室大棚土壤使用年限的增加,土壤中重金属镉有上升趋势。当球形温室大棚使用年限超过10年,其土壤中镉含量显著高于其它使用年限的球形温室大棚土壤中重金属镉的含量,且显著高于非球形温室大棚土壤镉含量。故以非球形温室大棚土壤为对照,球形温室大棚土壤中镉的积累随使用年限的增加呈缓慢增加趋势,当球形温室大棚使用年限超过10年时,土壤中镉含量有明显累积,达到0.194mg/kg,该值较非球形温室大棚土壤中镉含量0.112mg/kg高73.2%。以昆明地区自然土壤背景值0.177mg/kg为对照,呈贡县使用年限超过10年的球形温室大棚土壤中镉含量超过该标准,较昆明地区自然土壤背景值高9.6%。可见,以昆明地区自然土壤背景值为对照,呈贡县球形温室大棚土壤中镉的积累不明显。

但是本文认为以非球形温室大棚土壤中镉含量作为对照,更具有可比性,因为非球形温室大棚和球形温室大棚用地是在具体的区域内(呈贡县),较1990年“七五”国家科技攻关环保项目所得出的昆明地区自然土壤背景值更具有可比性。故得出结论:呈贡县球形温室大棚土壤中重金属镉含量随着球形温室大棚使用年限的增长而呈升高趋势,当球形温室大棚使用年限超过10年时,其镉累积严重。

五、叶菜类蔬菜中重金属的积累

云南省呈贡县不同使用年限球形温室大棚蔬菜重金属含量如表2、图3所示。可以看出,叶菜类蔬菜4种重金属的含量随着使用年限的增加均有增加趋势,且使用年限10年以上的球形温室大棚蔬菜中4种重金属元素的含量均相应地显著高于非球形温室大棚土壤种植的蔬菜中重金属元素含量。

关于蔬菜重金属的卫生标准,米用FAO/WHO联合制定的食品卫生标准:Cu、Zn、Pb重金属含量分别为≤5.0mg/kg、≤5mg/kg、≤0.6mg/kg,以及我国颁布的蔬菜Cd的卫生标准(GB15201-94):≤0.05mg/kg,摄入限量浓度≤0.2mg/kg。本试验结果表明:Zn污染最为严重,超标率为100%;Pb、Cd的污染程度中度,超标率分别占50%和76.6%;Cu在检测的叶菜类蔬菜中的含量全部达标,达标率为100%。

根据呈贡县球形温室大棚土壤中重金属含量以及蔬菜中重金属污染物的测定结果,对蔬菜质量与呈贡县球形温室大棚土壤重金属环境现状进行相关性检验分析,其结果列于表3。结果表明,蔬菜中铜和镉重金属含量与土壤的含量呈显著性相关关系,与铅含量呈显著相关关系,与锌含量相关关系不显著。

有资料表明蔬菜植株内重金属的含量除与土壤的污染状况有关外,还与不同蔬菜对重金属的富集能力有关。因此在受重金属污染的呈贡县球形温室大棚内种植蔬菜时,要根据土壤的污染不同选择蔬菜的种类,合理布局。


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