东莞蔬菜产区重金属污染调查评价及与土壤环境因子相关性分析

论文摘要

通过对东莞蔬菜产区土壤、灌溉水及蔬菜重金属污染状况进行调查和评价,以及土壤重金属污染和蔬菜重金属污染与土壤理化性质相关性分析,结果表明:(1)东莞菜地土壤重金属污染情况不容乐观,铅、镉、铬、砷、汞五类重金属均超过广东省土壤中重金属背景值。评价结果显示有53.7%的菜地遭受了不同程度的重金属污染,严重污染的菜地占总数的25.9%。(2)土壤中镉污染为五种重金属中最严重,平均污染指数超过警戒线4倍,为严重污染等级。除汞稍高于警戒线外,铅、砷和铬三种重金属平均污染指数均在警戒线以下。(3)根据调查数据来看,东莞菜地重金属污染主要以点源污染为主,存在点源污染和面源污染双重性。(4)通过调查发现,东莞菜地灌溉水已受到了重金属污染,重金属检出率达100%,其中砷的污染情况最为严重,超标率达58.2%。采用污水灌溉以及工业和生活废水的直接排入是东莞菜地土壤重金属污染的主要来源。(5)东莞各主要蔬菜产区蔬菜重金属污染检出率高。数据显示有90.0%以上的蔬菜中检出了一种或几种重金属,但是绝大多数重金属含量均在质量安全限量值以下。各类重金属中,汞污染情况最轻微。(6)蕹菜的砷污染问题较为突出,蕹菜中砷污染指数为0.19,是其他种类蔬菜的5倍以上。(7)根据蔬菜的综合污染指数情况来看,东莞蔬菜按污染程度的高低排序为:蕹菜＞苋菜等其他类＞生菜＞油麦菜＞菜心＞小白菜。(8)东莞蔬菜产区蔬菜平均重金属人均日暴露量均低于ADI值,表明绝大多数蔬菜可放心食用。但铅和镉均超过ADI值的15.0%,砷也达到了8.8%,很可能对人体产生危害。(9)相关性分析结果显示,土壤中的各重金属之间存在相关性,其中铅与铬、砷关系达极显著,镉与汞之间相关性达极显著。各重金属与土壤中基本理化性质之间也存在显著相关性。(10)相关性分析结果可见,蔬菜中重金属含量与土壤的基本理化性质存在线性相关,其中土壤pH与蔬菜中镉、汞与速效磷含量、铅与土壤质地之间的相关性都达显著水平:同时,蔬菜中重金属含量之间也存在一定的相关性,如铅与铬之间的相关性就达显著水平。(11)蔬菜中各重金属含量与土壤环境因子交互作用存在很好的线形相关性,可以建立起适宜的回归方程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 重金属对人体危害
• 1.1.1 铅的危害
• 1.1.2 镉的危害
• 1.1.3 铬的危害
• 1.1.4 砷的危害
• 1.1.5 汞的危害
• 1.2 我国土壤和蔬菜重金属污染现状
• 1.3 国内外对蔬菜和土壤重金属污染研究概况
• 1.3.1 蔬菜对重金属的吸收
• 1.3.2 不同种类蔬菜重金属含量
• 1.3.3 土壤因子对蔬菜重金属污染的影响
• 1.3.3.1 pH对蔬菜重金属污染的影响
• 1.3.3.2 有机质对蔬菜重金属污染的影响
• 1.3.3.3 土壤质地对蔬菜重金属污染的影响
• 1.3.3.4 阳离子交换量对蔬菜重金属污染的影响
• 1.3.3.5 碳酸盐含量对蔬菜重金属污染的影响
• 1.3.3.6 速效磷对蔬菜重金属污染的影响
• 1.3.3.7 土壤中重金属含量对蔬菜重金属污染的影响
• 1.4 土壤重金属污染的特点及治理对策研究
• 1.5 土壤环境因子与蔬菜重金属含量相关性分析方法概述
• 1.5.1 聚类分析
• 1.5.2 主成分分析
• 1.5.3 回归分析
• 2 课题研究背景、目的、内容及技术路线
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究目的
• 2.3 研究内容
• 2.4 技术路线
• 3 材料与方法
• 3.1 样品的采集
• 3.2 样品的处理
• 3.3 样品的测定方法
• 3.4 样品测定的质量控制
• 3.5 数据整理与统计分析
• 4 结果与分析
• 4.1 东莞蔬菜产地环境及蔬菜重金属污染现状分析与评价
• 4.1.1 土壤中重金属污染评价标准
• 4.1.2 菜地土壤重金属含量情况
• 4.1.3 菜地土壤重金属污染评价与分级
• 4.1.3.1 评价方法及计算
• 4.1.3.2 土壤环境质量分级
• 4.1.4 肥料施用概况调查
• 4.1.5 土壤调查评价结果总结及污染源分析
• 4.2 灌溉水重金属污染现状与评价
• 4.2.1 灌溉水中重金属污染评价标准
• 4.2.2 灌溉水中重金属含量情况
• 4.2.3 灌溉水中重金属污染评价
• 4.2.3.1 评价方法计算公式
• 4.2.3.2 灌溉水中重金属污染指数
• 4.2.4 灌溉水调查评价结果总结
• 4.3 蔬菜重金属污染现状与评价
• 4.3.1 蔬菜中重金属含量评价标准
• 4.3.2 蔬菜中重金属含量情况及污染评价
• 4.3.2.1 评价方法计算公式
• 4.3.2.2 蔬菜重金属污染超标率
• 4.3.2.3 蔬菜重金属污染指数
• 4.3.2.4 蔬菜中重金属对人体的潜在暴露量
• 4.3.2.5 蔬菜富集系数的计算
• 4.3.3 蔬菜调查评价结果总结
• 4.4 东莞蔬菜重金属污染与土壤基本理化性质相关性分析
• 4.4.1 菜地土壤的基本理化性质
• 4.4.1.1 土壤质地
• 4.4.1.2 pH
• 4.4.1.3 阳离子交换量
• 4.4.1.4 碳酸盐含量
• 4.4.1.5 有机质含量
• 4.4.1.6 速效磷含量
• 4.4.2 土壤中重金属含量与各理化性质相关性分析
• 4.4.2.1 线性相关分析
• 4.4.2.2 土壤因子聚类分析
• 4.4.3 蔬菜中重金属含量与土壤中各理化性质相关性分析
• 4.4.3.1 线性相关性分析
• 4.4.3.2 蔬菜中各重金属聚类分析
• 4.4.4 蔬菜重金属含量回归方程的建立
• 4.4.4.1 建立回归方程理论依据
• 4.4.4.2 蔬菜中铅含量回归方程的建立
• 4.4.4.3 蔬菜中镉含量回归方程的建立
• 4.4.4.4 蔬菜中汞含量回归方程的建立
• 4.4.4.5 蔬菜中砷含量回归方程的建立
• 4.4.4.6 蔬菜中铬含量回归方程的建立
• 5 讨论
• 5.1 东莞菜地重金属污染评价结果讨论及建议
• 5.1.1 东莞菜地重金属污染结果讨论
• 5.1.2 建议
• 5.2 东莞蔬菜重金属污染与土壤基本理化性质相关性分析讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附录Ⅰ