保定城郊菜田重金屬分布特征及其預(yù)警系統(tǒng)初步研究.pdf

1、隨著城市化的推進(jìn)，市區(qū)及周邊菜田土壤-蔬菜重金屬污染問題日益受到關(guān)注，而蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境的安全性是保障其生產(chǎn)安全與環(huán)保的重要先決條件，因此掌握菜田土壤-蔬菜重金屬含量特征和空間分布規(guī)律，建立相應(yīng)的菜田土壤重金屬監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)是保證蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境清潔和蔬菜食用安全的重要保障。基于此，本論文以保定市城郊菜田土壤和蔬菜為主要研究對象，采用野外調(diào)查與室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，調(diào)查了保定市城郊菜田土壤和蔬菜中8種重金屬元素含量狀況，分析了分西、西北

2、、東北、東南4個區(qū)域土壤及蔬菜重金屬含量特征;進(jìn)一步考慮污染源影響，探究了土壤重金屬的主要來源、空間變化趨勢和規(guī)律;結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)初步建立了保定城郊菜田土壤重金屬預(yù)警系統(tǒng)，為保障蔬菜生產(chǎn)的安全與環(huán)保提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)保定市城郊菜田土壤重金屬平均含量均低于食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)(HJ/T332-2006)的安全限值，但Hg、 Zn、Cd、Pb存在點位超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)率分別為0.36％、1.44％、

3、0.36％、0.72％，超標(biāo)樣品全部取自西北區(qū)和東南區(qū)，各重金屬元素的變異系數(shù)除Hg外均小于50％，Hg元素變異系數(shù)高達(dá)100.22％;土壤中8種元素來源的主成分分析顯示，第一主成分為來源為土壤中施用的化肥，第二主成分來源為成土母質(zhì)，第三主成分來源為汽車尾氣及工廠排放的廢氣;保定城郊菜田土壤重金屬空間特征為西北地區(qū)和東南地區(qū)是重金屬高值分布區(qū)，其中西北地區(qū)是Zn、Cu、Cd、Cr、As、Ni分布的高值區(qū)，東南地區(qū)是Hg、Zn、Cu、Cd

4、、Pb、Ni分布的高值區(qū)。
　　(2)菜田土壤重金屬污染狀況評價結(jié)果表明，重金屬元素單項污染指數(shù)均小于1，未受到污染;內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)平均為0.42，土壤屬清潔水平。4個區(qū)域土壤重金屬綜合污染指數(shù)為:0.42（西）、0.43（西北）、0.38（東北）、0.44（東南），其中重金屬土壤綜合污染指數(shù)最高的9個采樣區(qū)全部位于西北區(qū)和東南區(qū)，且分布位置相對集中。
　　(3)菜田蔬菜中重金屬平均含量均低于食品中污染物限量的食品安全國

5、家標(biāo)準(zhǔn)(GB2762-2012)。但某些地區(qū)蔬菜中也存在超標(biāo)現(xiàn)象，其中Hg超標(biāo)率最高，達(dá)4.897％。蔬菜重金屬含量變異系數(shù)均大于50％，Hg、Pb、Ni含量變異系數(shù)分別高達(dá)230.312％、220.267％、215.789％，Cr的變異系數(shù)也超過了100％，蔬菜重金屬存在局部區(qū)域高富集的分布特征。
　　(4)蔬菜重金屬健康風(fēng)險評價結(jié)果表明，保定城郊蔬菜單一重金屬的目標(biāo)危害系數(shù)(THQ)均小于1，不存在明顯的人體健康風(fēng)險，但不同重

6、金屬的THQ存在較大差異;蔬菜重金屬的復(fù)合健康風(fēng)險評價顯示TTHQ均低于1，不存在明顯的重金屬復(fù)合健康風(fēng)險，TTHQ兒童＞TTHQ成人，說明蔬菜重金屬對兒童群體的健康風(fēng)險高于成人群體，尤其是葉菜類蔬菜對兒童群體存在嚴(yán)重的健康風(fēng)險隱患。
　　(5)采用MySQL數(shù)據(jù)庫、ArcGIS API for JavaScript結(jié)合B/S架構(gòu)進(jìn)行軟件系統(tǒng)開發(fā)，建立了菜田土壤重金屬含量數(shù)據(jù)庫及影響因素的數(shù)據(jù)庫，重金屬輸入量數(shù)據(jù)庫，篩選出了土壤污