广州市蔬菜地土壤重金属污染状况调查及评价

土壤与环境 2002, 11(3): 252~254 http://www.environment.soil.gd.cn Soil and Environmental Sciences E-mail: ses@soil.gd.cn

基金项目：广东省科技攻关项目（ZKM06505S）；广州市农委项目“广州市蔬菜地土壤环境质量调查”；“广州市土壤重金属污染与蔬菜吸收差异研究”项目；广东省农业环境综合治理重点实验室项目 作者简介：魏秀国（1971－），男，博士研究生，从事环境保护与同位素地球化学研究。E-mail: xgwei@soil.gd.cn 收稿日期：2002-07-22

广州市蔬菜地土壤重金属污染状况调查及评价 魏秀国，何江华，陈俊坚，杜应琼，杨秀琴 广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650

摘要：探讨了广州市蔬菜地土壤重金属污染状况，测定了95份土壤样品中铅、镉、铬、砷、汞的含量水平。土壤中铅、镉、铬、砷、汞的含量分别在6.44~153.10 mg/ kg、0-0.682 mg/kg、5.82~101.60 mg/kg、0.04~45.36 mg/kg、0.01~0.32mg/kg之间。就污染的普遍性而言，铅污染最为普遍，其次是砷污染；就污染的程度而言，镉污染最严重，其次为砷、汞。对比今昔污染变化，广州市土壤污染治理已取得显著成效，但仍需努力。土壤中镉、砷、汞三种元素的变异系数，特别是镉的变异系数较大，这可能预示着点源性污染的存在。 关键词：蔬菜地土壤；重金属；污染；调查；评价 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1008-181X（2002）03-0252-03

广州市蔬菜地由于过去施用城市垃圾和污泥，采用污水灌溉，以及环境管理不善等，有可能导致重金属元素的蓄积，且国外内一些地区均已有这方面的报道[1~7]。重金属污染及生态环境问题已严重危害经济的持续发展及生物健康[8]。因此全面了解蔬菜生产地土壤的重金属等污染状况，不仅对蔬菜生产的持续发展具有积极的指导意义，而且对提高人们的生活质量也具有广泛的现实意义。本文主要介绍广州市所属各区、市蔬菜地土壤重金属铅、镉、铬、砷、汞的污染状况，并对环境状况作一简要的评价。 1 材料与方法 1.1 调查区概况 广州市蔬菜地土壤母质来源主要为河流冲积物、三角洲沉积物、洪积－冲积物，以及少量赤红壤（坡积残积物）。土壤质地一般多为轻壤土、中壤土、重壤土、壤土和沙壤土，少量为沙土、轻粘土或粘土。 1.2 样点布设 本次调查内容为土壤重金属砷、汞、铅、铬、镉的含量，调查范围包括广州市各蔬菜生产区、市，面积1.007万hm2，考虑到不同的土地利用类型及所在区域的代表性，并兼顾样点的均匀性，共计布设样点95个，获取土壤样品95个。 1.3 取样方法 土壤混合样品采集耕作层土壤，采样深度为0~20 cm。组成混合样的分点数根据采样方法、采样面积、地形条件和土壤差异性大小而定，采用多点取样混合成一个代表样的办法，每个混合土样采集1 kg。 1.4 分析方法 土样自然风干后，去掉土壤侵入物，磨碎过100目尼龙筛[9]；样品经HNO3-HClO4消化处理后，Hg、As用原子荧光法，其余样品均用等离子体发射光谱法（ICP）测定。测定过程中，抽取20%的样品进行平行双样测定，为保证分析准确可靠，在测试过程中插入一定数目的标样[10]。 2 结果与分析 2.1 广州市菜地土壤的重金属含量水平 铅在地壳中的平均含量只有10 mg/kg左右，广州市土壤中Pb的含量范围在6.44~153.10 mg/kg之间，各区、市中土壤铅的平均含量最高是海珠区，高于背景值（47.08 mg/kg）1倍多，最高点（海珠区新滘镇三滘村）样品含量高出背景值2倍多；其次是农场局土壤，平均含量也较高，其它各区市亦分别有部分样品含量较高。 广州市土壤中镉含量范围在0~0.682 mg/kg之间[11]，本次调查中全市共有15个土壤样品超标，其中海珠区4个样品超标，番禺市7个样点超标，白云区4个样点超标，其他各区无样品超标，但其平均值高于背景值。 广州市蔬菜地土壤中铬含量范围在5.82~ 魏秀国等：广州市蔬菜地土壤重金属污染状况调查及评价 253 101.60 mg/kg之间，平均值最高的是海珠区、其次是芳村区和番禺市，均高于背景值（60.35 mg/kg）,其他各区、市平均值低于背景值；样点最高值在海珠区新滘镇。 砷在地壳中的平均含量约1.5~2 mg/kg，广州市蔬菜地土壤中砷的平均含量以海珠区最高，为20.35 mg/kg，高于背景值（18.44 mg/kg），其他各区、市平均值均低于背景值；但其它各区市也有部分样品含量较高。 汞在地壳中的含量为0.05 mg/kg，广州市蔬菜地土壤中汞含量范围在0.01~0.32 mg/kg之间[12]，仅芳村区的1个样点样品超标，土壤中汞的平均含量最高值是芳村区，高于背景值（0.161 mg/kg）；部分样品虽不超标但含量接近含量标准。 从以上单指标分析结果可以看出，广州市蔬菜地土壤还存在一定程度的污染问题，仅从超标情况看，重金属镉超标较严重，有15个样点超标；从检出情况看，除Cd外，其他样品100%检出；从区域分布来看，海珠区、番禺市的污染问题较为突出。 表1列出了广州市蔬菜土壤中各种污染物的平均值、范围以及各污染物的超标及检出情况。 2.2 菜地土壤重金属污染现状评价 根椐本次调查实际情况，一种土壤很少有多种污染物超标现象，因此采用兼顾平均值与最重值的土壤污染指数，以便可以突出某种污染较重的污染物的作用： 式中：(Ci/Si)max_—土壤污染物中污染指数最大值；(Ci/Si)ave—土壤污染物中污染指数的平均值。 一般P≤1为未污染，P>1为已污染，13为重度污染，P越大受到的污染越重。 从评价结果看，广州市土壤受到重度污染的有8处，其中Cd为7处，As为1处；受中度污染的有9处，其中Cd为8处，Hg为1处；受轻度污染的样品较多，Pb为41处，Cd、Cr各2处，As为22处，Hg为6处。 就污染的普遍性而言, 铅污染最为普遍, 其次

是砷污染。就污染的程度而言，镉污染较为严重，其次为砷、汞。具体统计数据见表2。 进一步的统计得出，不同复合污染状况样点的频数分布百分率分别为：同时受镉、铅、铬三种元素污染的占7.3%，受其中任两种元素污染比率为：Cd-Cr复合污染的占13.7%、Cd-Pb复合污染的占11.67%、As-Pb复合污染的占8.4%，Cr-Pb复合污染的占7.4%。 相关分析结果还表明，砷、铬两种重金属元素之间相关显著,相关系数为0.66（P=0.01），其余元素之间相关不明显。上述结果表明，广州市蔬菜地土壤虽受一定程度的重金属污染，但不属复合污染。另一方面值得注意的是，土壤中镉、汞、砷三种重金属元素含量的变异也很大，其中Cd含量的变异系数达到了236.8%，预示着工厂等点源性污染的存在。 2.3 与世界其他地方及国内不同地区的土壤中重金属含量对比 与国内外的对比看，广州市土壤重金属中Pb、As、Hg含量相对于其他地区较低；Cd含量较其它地区偏高，仅低于日本；Cr含量低于上海，但高于

表1 广州市蔬菜地土壤重金属含量状况 mg/kg Pb Cd Cr As Hg 背景值 (均值)* 47.08 0.144 60.35 18.44 0.161

平均值 34.64 0.19 38.43 8.35 0.07 范围 6.44~153.10 Nd~4.26 5.82~101.60 0.04~45.36 0.01~0.32 标准差 23.04 0.45 1.40 7.87 0.06 变异系数 66.5 236.8 3.6 94.3 85.7 超标数/% 0（0） 15(15.8） 0(0) 1（1.1） 1（1.1） 检出数/% 95(100) 74(77.9) 95(100) 95(100) 95(100) *广东省环境监测中心站等. 广东省土壤环境背景值，1990

表2 广州市蔬菜地土壤污染评价 平均值(P) 范围 (P) 非污染样 品数(比率) 轻度污染样 品数(比率) 中度污染样 品数(比率) 重度污染样 品数(比率)

Pb 0.7901 0.184~ 1.446 56(0.59) 41(0.421) 0(0) 0(0) Cd 0.749 0~ 7.657 78(0.82) 2(0.021) 8(0.084) 7(0.074) Cr 0.427 0.065~ 1.105 93(0.979) 2(0.021) 0(0) 0(0)

As 0.5888 0.0027~ 6.072 72(0.758) 22(0.232) 0(0) 1(0.01) Hg 0.43 0.05~2.15 88(0.93) 6(0.063) 1(0.011) 0(0)

表3 不同地区的土壤中的重金属含量对比 mg/kg 广州 日本 美国 厦门 兰州 北京 南京 丹东 上海 Pb 34.64 31.8 18.5 49.84 22.35 18.78± 8.06 24.8± 16.3 58.39 18.3 Cd 0.186 0.40 <1 0.16 0.149 0.12 0.14 As 8.35 17.26 10.78 10.64 8.70± 2.20 10.6± 6.08 13.23 8.80

Hg 0.065 0.070 0.049 0.034 0.081± 0.056 0.17± 0.13 0.21 0.12 Cr 38.43 40.16 34.7 24.84 73.6 注：厦门、丹东、上海的数据分别来源于文献[13]、[2]、[14]

2//maxaveiiiiSCSCP

综