重慶市市售蔬菜中鋅、砷、汞的污染現狀評價

張宇燕，陳 宏

（西南大學資源環境學院，重慶400716）

重慶是一個以大城市帶動大農村的中央直轄市，由于其特殊的地形地貌和氣候條件，工業“三廢”對環境的污染相當嚴重，致使重慶地區農業生態環境形勢相當嚴峻，農產品質量受到不同程度的污染［1－3］。蔬菜，是人民生活必不可少、需求量最大的農產品，蔬菜的安全質量，直接影響人們的身體健康［4］。無公害蔬菜生產與食用是當今備受社會關注的熱門話題，在無公害蔬菜的質量中，重金屬已被列入優先控制的污染物之一［5－6］。以重慶市市售蔬菜為研究對象，測定重金屬Zn，As，Hg的含量并對其污染程度作出評價，為政府部門開發無公害蔬菜的規劃布局、基地建設和技術指導提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2010年10～12月，從重慶市主城區范圍內隨機選取南岸區、渝中區及北碚區銷售量較大的蔬菜市場，每種蔬菜在每個市場中隨機購買。將購買17種蔬菜品種204個樣品分為葉菜類、根莖類和瓜果類3類。葉菜類：白菜、包菜（甘藍）、冬漢菜、萵筍、芹菜；根莖類：姜、土豆、紅薯、藕、蒜苔、芋頭、白蘿卜；瓜果類：茄子、胡豆、嫩南瓜、番茄、青椒。

1.2 分析測試方法

將所買蔬菜洗凈、晾干后稱取鮮重，記錄，再切碎，在烘箱中于110℃殺青30min，60℃～70℃烘至恒重，并粉碎備用。Zn和As的測定用濃硝酸和高氯酸消解，原子吸收分光光度計測定［7］；Hg的測定用濃硝酸－濃硫酸消解，原子熒光光度計測定［7］。蔬菜中Zn，As，Hg最高含量標準［8］見表1。

表1 重金屬元素的蔬菜最高允許限量

1.3 評價方法

蔬菜質量采用綜合污染指數法［9］進行評價。

式中，I為尼梅羅綜合污染指數；Pi為土壤中i元素標準化污染指數（污染物單因子指數）；Pi最大為所有元素污染指數中的最大值。

依據綜合污染指數，對蔬菜的質量進行分析和判斷，具體標準見表2。

表2 蔬菜質量分級標準

2 結果與討論

2.1 不同蔬菜品種中重金屬元素含量特征

2.1.1 不同種類蔬菜中重金屬富集程度的差異性

通過對17種蔬菜204份樣品中Zn，As，Hg含量測定發現，不同蔬菜品種之間重金屬含量具有較大差異（表3）。

表3 不同蔬菜品種中Zn，As，Hg的質量比 mg·kg－1

所有采集的蔬菜中均以Zn的質量比最高，為1.483±0.120 4mg／kg～18.273±7.996 4mg／kg。其原因主要是由于Zn與Cu一樣，為葉綠體的組成元素，較易被植物體所吸收利用，植株體內適量的Zn是蔬菜保持良好生長發育的保證，其在植物體內具有營養和污染雙重作用［10］。Zn質量比以胡豆最高，為18.273mg／kg，最低為茄子，為1.483mg／kg；As質量比以藕最高，為0.455mg／kg，最低為茄子，為0.026mg／kg；Hg質量比以胡豆最高，為0.072 5mg／kg，最低是白菜，為0.000 6mg／kg。這主要與蔬菜對某種重金屬的富集系數的大小有關［11－15］。富集系數不僅與土壤有關，也與蔬菜的生理特性、生長周期長短以及對污染物敏感程度等因素相關［13－17］。蔬菜對某種重金屬元素的富集系數大，代表它對這種重金屬的吸收能力強。

此外，同種重金屬在三大類蔬菜中的平均含量存在較大差異（見表4）。

表4 重金屬在各類蔬菜中的平均質量比（mg·kg－1）

由表4可知，葉菜類蔬菜Zn和As含量總體上高于根莖類和瓜果類蔬菜。Hg在3類蔬菜中均有超標現象，在蔬菜中富集程度較高。不同重金屬在蔬菜不同部位富集不同，Zn表現為葉菜類＞瓜果類＞根莖類；As表現為葉菜類＞根莖類＞瓜果類；Hg表現為根莖類＞瓜果類＞葉菜類。這主要是由于Zn為葉綠體的組成元素，其在光合作用強的葉菜類和光合營養體的豆類、瓜果類蔬菜中的含量會明顯高于在光合作用弱的根莖類蔬菜中的含量［18］。Hg與植物根蛋白疏基結合使Hg沉積于根部，阻礙Hg向地上部分轉移，使得植物根部對汞的富集系數比葉大，Hg在根莖類的蔬菜中含量高于葉菜類和瓜果類［19］。As進入植物體后幾乎全部累積到根和葉內［20］，因此，As在葉菜和根莖類蔬菜中的含量明顯高于瓜果類。

2.1.2 重慶市蔬菜重金屬污染超標狀況

在采集的204個蔬菜樣品中，重金屬超標情況見表5。

表5 重金屬在各類蔬菜中的含量情況統計

其中，有8個樣品Zn含量超過限量標準，超標率為3.9%，絕大部分是葉菜類蔬菜，污染較輕；As元素未超標，合格率為100%；有74個樣品Hg含量超過限量標準，超標率為36.3%，污染狀況較為嚴重。Zn含量超標的8個樣品分別是南岸區和渝中區菜市場的冬漢菜和胡豆，最高含量出現在南岸區的胡豆中，為標準的1.23倍。

2.2 不同區域蔬菜中重金屬元素含量特征

不同區域的蔬菜中重金屬含量情況見表6。不同市場同一種蔬菜重金屬含量有較大差異，小白菜中的As質量比，在南岸區菜市場中可達0.068mg／kg，但在渝中區只有0.012mg／kg，兩者相差5.7倍；渝中區菜市場藕中Hg質量比為0.189 1mg／kg，但在北碚區菜市場中只有0.056 7mg／kg，兩者相差3.34倍。這主要與蔬菜來源地土壤和灌溉水中重金屬的含量密切相關，一般情況下，蔬菜中累積的重金屬的量與水和土壤中重金屬的含量成正相關［21－24］。

表6 不同區域蔬菜中Zn，As，Hg的質量比

由表6可知，重慶3個主城區的蔬菜中，Zn的平均含量大小為：南岸區＞渝中區＞北碚區；As的平均含量大小為：北碚區＞渝中區＞南岸區；Hg的平均含量大小為：渝中區＞南岸區＞北碚區，Hg的檢出率最低。重慶市3個主城區蔬菜中As元素均未出現超標現象，合格率均為100%；Zn超標現象僅出現在南岸區和渝中區，超標率分別為11.8%和5.9%，污染較輕，最高超標分別為1.23倍和1.05倍；而Hg在重慶市3個區蔬菜中均出現較嚴重的污染，最高超標18倍。

對重慶市不同區域重金屬含量狀況進行分析發現，重慶市3個區蔬菜中Hg的超標率均為最高，Hg的平均含量均超過GB 2762－2005的規定要求。南岸區Hg質量比平均為0.030 8mg／kg，超出標準值近2倍；北碚區Hg質量比平均為0.019 2mg／kg，超出標準值近1倍；渝中區Hg質量比平均為0.032 1mg／kg，已經超出標準值2倍多，Hg的污染程度為：渝中區＞南岸區＞北碚區。劉德紹等［25］的研究表明，大氣中的Hg比土壤中的Hg更容易被蔬菜富集。楊永奎等［26］研究表明，在一定程度上，重慶主城區大氣Hg濃度分布與功能區相關。整體而言，大氣Hg濃度的均值大小順序為交通區＞工業區＞商業區＞文教區＞自然保護區。因此，從地理環境上分析，渝中區主要是以人員集中的商業區、車站、交通樞紐等為主，南岸區的污染主要來自于一些鄉鎮企業工業三廢的排放［27］。北碚區主要是文教區和自然保護，用煤工廠相對較少，Hg污染相對較輕。王定勇等［28］也統計表明，渝中區大氣Hg的含量較南岸區和北碚區高。馮恭如等［29］發現，除Pb，Cr外，蔬菜中其他重金屬元素的含量與土壤有一定的相關性，但相關研究表明［30］，渝中區、南岸區和北碚區3區的土壤中Hg含量相近。因此，大氣Hg的含量是影響蔬菜中Hg含量的一個重要原因。

2.3 蔬菜污染狀況分析

通過尼梅羅綜合污染指數評價，各蔬菜綜合污染指標見表7。

表7 各區蔬菜綜合污染指數與污染程度

由表7可知，在所采樣品中，南岸區、北碚區、渝中區處于污染狀態的蔬菜品種比例為：52.9%、29.4%、35.3%；其中重度污染的蔬菜品種比例分別為：23.5%、11.8%、11.8%。經比較，北碚區的蔬菜質量要好于南岸區和渝中區。南岸區的胡豆、北碚區的紅薯、渝中區的藕分別是各區污染最重的蔬菜品種，而渝中區的藕又是所有樣品中污染最重的。51個蔬菜樣品中共有20個，39.2%的樣品處于重金屬污染狀態，其中8個，15.7%的樣品處于重度污染狀態。

綜合分析，重慶市售蔬菜中小白菜、白蘿卜、嫩南瓜、茄子、芹菜、萵筍均為安全級，青椒為警戒級，包菜、番茄、蒜臺和芋頭均受到輕度污染，姜受到中度污染，而冬漢菜、胡豆、紅薯、藕和土豆都已受到重度污染。

3 結論及建議

（1）南岸區、北碚區、渝中區的市售蔬菜均未受到砷的污染，少數受到鋅的污染，近1／3受到汞污染，汞超標比例嚴重。

（2）重慶市主城區市售蔬菜有39.2%受到重金屬污染，其中15.7%蔬菜處于重度污染狀態。

（3）不同種類的蔬菜富集重金屬的能力不同，汞主要富集在根莖類蔬菜，鋅、砷主要富集在葉菜類蔬菜。

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