李富榮，文典，王富華*，王旭，萬凱，劉香香

1.廣東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品公共監(jiān)測中心，廣東 廣州 510640；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測與評價重點實驗室，廣東 廣州 510640；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室（廣州），廣東 廣州 510640

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廣東地區(qū)蕓薹類葉菜-土壤鎘污染相關性分析及土壤鎘限量值研究

李富榮1，2，3，文典1，2，3，王富華1，2，3*，王旭1，2，3，萬凱1，2，3，劉香香1，2，3

1.廣東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品公共監(jiān)測中心，廣東 廣州 510640；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測與評價重點實驗室，廣東 廣州 510640；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室（廣州），廣東 廣州 510640

摘要：由于不同區(qū)域土壤理化性質(zhì)存在差異以及不同蔬菜種類對重金屬的吸收能力不同，利用我國現(xiàn)行的土壤環(huán)境質(zhì)量標準進行評價時發(fā)現(xiàn)，土壤與蔬菜重金屬超標情況往往存在不一致的現(xiàn)象，使得我國現(xiàn)行的土壤環(huán)境質(zhì)量評價標準并未能切實保證蔬菜安全生產(chǎn)需求。因此，有必要針對特定區(qū)域的特定種類的農(nóng)作物進行蔬菜-土壤重金屬累積相關性研究，并據(jù)此建立更符合實際且科學合理的產(chǎn)地環(huán)境土壤重金屬限量值。本研究以蕓薹類葉菜中在廣東地區(qū)種植較為普遍的菜心（Brassica campestris ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee）和小白菜（Brassica campestris ssp.chinensisMakino）為代表，大量采集廣東地區(qū)鎘污染呈不同程度的蔬菜產(chǎn)地原狀土壤開展盆栽實驗，分別建立了蕓薹類葉菜類蔬菜可食用部分鎘含量與土壤鎘全量及土壤有效態(tài)鎘含量的相關關系，并建立蔬菜鎘含量與土壤鎘全量及有效態(tài)鎘的最優(yōu)回歸方程。然后，依據(jù)《食品中污染物限量》（GB2762─2012）中葉菜的鎘限量值推算出廣東地區(qū)蕓薹類葉菜安全種植的產(chǎn)地土壤鎘全量和有效態(tài)鎘含量限量值分別為1.22和0.43 mg·kg-1。最后，結合大田采樣中大量的土壤-蔬菜對應數(shù)據(jù)對該限量值進行了驗證，證明盆栽試驗所得結果與大田采樣數(shù)據(jù)具有較好的一致性，對指導當?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)和農(nóng)田土壤有效利用具有較強的針對性和準確性。

關鍵詞：重金屬污染；有效態(tài)鎘；安全閾值；相關性分析；蕓薹屬

引用格式：李富榮，文典，王富華，王旭，萬凱，劉香香.廣東地區(qū)蕓薹類葉菜-土壤鎘污染相關性分析及土壤鎘限量值研究［J］.生態(tài)環(huán)境學報，2016，25（4）:705-710.

LI Furong，WEN Dian，WANG Fuhua，WANG Xu，WAN Kai，LIU Xiangxiang.Correlation Analysis of Cd Pollution between Soil and Brassica Leaf Vegetables and the Soil Cd Safety Threshold in Guangdong Region ［J］.Ecology and Environmental Sciences，2016，25（4）:705-710.

由于廣東地區(qū)城市化、工業(yè)化發(fā)展快速，農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染問題日益加重，以鎘污染尤為嚴重（陳玉娟等，2005；胡霓紅等，2012；環(huán)境保護部，2014）。重金屬鎘不僅影響蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能通過食物鏈最終蓄積在人體內(nèi)，從而直接或間接地危害人類健康（Zhuang et al.，2009；Pandey et al.，2012；樊霆等，2013）。為保障我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，2006年11月1日起施行的《中華人民共和國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》中，明確提出了不適宜特定農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的區(qū)域退出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)定（何金富，2009）。但越來越多調(diào)查和研究結果發(fā)現(xiàn)，同一產(chǎn)地的土壤重金屬含量超標情況往往與蔬菜重金屬超標情況不一致（Sun et al.，2013；崔曉峰等，2012），使現(xiàn)行的土壤環(huán)境質(zhì)量評價標準未能切實保證蔬菜質(zhì)量安全的需求。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要是不同區(qū)域的土壤理化性質(zhì)均會影響土壤重金屬的生物有效性（Marguí et al.，2007；Moreno et al.，2009），以及不同蔬菜種類對重金屬的吸收能力不同（Yang et al.，2009，2011；劉香香等，2012）。如仍以現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》進行評價，將會出現(xiàn)部分具備合格蔬菜生產(chǎn)能力的耕地被迫退出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域的局面，一方面造成耕地資源日益緊缺，一方面造成無謂浪費的矛盾現(xiàn)象。但目前我國并無專門針對特定區(qū)域的特定蔬菜種類安全生產(chǎn)的土壤環(huán)境質(zhì)量標準，亟需建立科學合理且更具針對性的蔬菜產(chǎn)地土壤重金屬安全閾值，據(jù)此合理地評價耕地土壤對蔬菜生產(chǎn)的安全性，對于提高耕地資源利用率，保證蔬菜質(zhì)量安全尤為重要（趙勇等，2006b，2008）。

近年來，針對我國特定區(qū)域土壤重金屬污染與蔬菜質(zhì)量相關性的研究已逐漸受到關注。如趙勇等（2006a）和朱書法等（2008）分別對鄭州市區(qū)和洛陽市郊農(nóng)田土壤重金屬污染和蔬菜質(zhì)量的相關性進行了調(diào)查，均發(fā)現(xiàn)不同元素在蔬菜-土壤之間的相關性不同。趙勇等（2006b，2008）還采用人為添加重金屬的盆栽試驗分析了土壤與特定蔬菜品種鉛、鎘重金屬污染的相關性，并對蔬菜的土壤污染閾值進行探討。蕓薹類葉菜在世界范圍內(nèi)的蔬菜生產(chǎn)中占有重要地位，而葉菜作為蔬菜中較易吸收重金屬的類別，其質(zhì)量安全受到了人們的廣泛關注（Alexander et al.，2006；Song et al.，2009）。但針對蕓薹類葉菜的重金屬累積與其產(chǎn)地土壤的重金屬污染相關性和限量閾值的研究還未見有報道。本研究基于前期對廣東省蔬菜產(chǎn)地土壤重金屬污染的田間調(diào)查結果，采集其蔬菜典型產(chǎn)區(qū)不同鎘污染水平的菜地原狀土壤作為供試土壤，以廣東特色蔬菜菜心（Brassica campestris ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee）和全國普遍種植的小白菜（Brassica campestris ssp.chinensisMakino）為蕓薹類葉菜代表，通過盆栽實驗分別建立土壤中重金屬鎘全量及有效態(tài)鎘含量與蕓薹類葉菜可食用部分鎘含量的相關性，探討廣東地區(qū)蕓薹類葉菜安全生產(chǎn)的農(nóng)田土壤重金屬鎘的安全閾值，并結合田間調(diào)查中土壤-蔬菜一一對應采樣的數(shù)據(jù)結果對所推算的限量閾值進行驗證，以期為無公害蕓薹類葉菜生產(chǎn)基地的選擇、相關評價標準的制定及重金屬污染土壤的治理提供重要的科學依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料

根據(jù)前期對廣東地區(qū)蔬菜產(chǎn)地土壤調(diào)查結果，選取鎘濃度由高到低的原狀土壤作為盆栽供試土壤，分別取自廣東省深圳市、東莞市和韶關市的菜地耕層土壤（0～20 cm）。經(jīng)風干后過10 mm孔徑篩混勻備用。土壤質(zhì)地均為壤土，其具體土壤理化性質(zhì)及重金屬鎘含量見表1。根據(jù)中國現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB15618─1995）對pH值≤7.5的產(chǎn)地土壤限定值為0.3 mg·kg-1，除土壤鎘含量水平1以外，其他水平下的土壤鎘全量均明顯高于標準中的土壤限量值并呈一定倍數(shù)增加。

供試蔬菜為蕓薹屬蔬菜中的廣東特色蔬菜菜心和全國普遍種植的小白菜。兩種蕓薹屬蔬菜生長周期在35 d左右，所用種子均來自廣東省農(nóng)科院種子市場。

1.2試驗設計

1.2.1原狀土盆栽試驗

原狀土盆栽試驗每種蔬菜各設5個鎘濃度水平，每個濃度設3個重復，2種蔬菜，共計30盆。塑料盆直徑30 cm、高約25 cm，每盆裝土6 kg。每盆播種20粒，出苗后每盆定植5株，水肥管理一致，播種32 d后統(tǒng)一采收。

1.2.2田間蔬菜-土壤對應采樣

在采用原狀土壤進行盆栽的同時，在廣東范圍內(nèi)，以小白菜為代表進行蔬菜-土壤一一對應的大田采樣，采集大田蔬菜和土壤對應樣品169對。其中，廣東各城市田間采樣的菜-土對應樣品分布數(shù)量具體為：潮州市13對，東莞市9對，廣州市30對，惠州市7對，江門市35對，韶關市12對，深圳市17對，湛江市15對，中山市24對，珠海市7對。

1.3樣品制備及測定

表1　盆栽土壤理化性質(zhì)及土壤鎘含量（平均值±標準差）Table 1 Soil physical and chemical properties and Cd contents in the pot experiment （Mean±SD）

土壤樣品：所采土樣自然風干后經(jīng)錘碎并剔除異物，混勻并以四分法取出壓碎樣進行研磨，研磨后取部分樣過20目尼龍篩，進行pH、有機質(zhì)、CEC、有效態(tài)鎘含量測定；另取部分土樣，過100目尼龍篩，裝塑料瓶貼好標簽放于陰涼干燥處備用。土壤鎘全量檢測采用原子吸收分光光度法；土壤重金屬有效態(tài)含量用DTPA提取劑（0.005 mol·L-1DTPA-0.1 mol·L-1TEA-0.01 mol·L-1 CaCl2）浸提（王其楓等，2012），采用原子吸收法測定有效態(tài)鎘含量。土壤pH值參照NY/T 1121.2─2006，采用1∶2.5水浸提法測定；土壤有機質(zhì)含量參照GB 9834 ─1988，采用K2Cr2O7容量法測定；CEC值采用BaCl2-MgSO4強迫交換法測定（文典等，2012a）。

蔬菜樣品：蔬菜樣品采集后取可食用部分，用自來水將樣品上的泥土洗凈再以去離子水沖洗，用濾紙吸去表面水分，充分切碎、混勻并用食品加工器粉碎，制成待測樣放入分裝容器中，于-20 ℃冷凍保存?zhèn)溆谩Ｆ渲亟饘冁k含量依據(jù)國家標準《食品中鎘的測定GB/T5009.15─2014》進行測定。

質(zhì)量控制：每批樣均跟隨一個國家標準物質(zhì)，所用的標準樣品來自于國家標準物質(zhì)中心，土壤標準樣品為GBW07408（GSS-8），植物標準樣品為GSB-5（圓白菜）。上機測試結果以扣除試劑空白情況下所測平行及標樣數(shù)據(jù)為基準，±5%為誤差標準，個別量小者為±10%。每測定15個樣品需測定一個居中濃度的標準系列樣以校正測定值，每15個樣品隨機取1個進行平行雙樣測定，平行雙樣測定結果的誤差必須在允許誤差范圍內(nèi)。

1.4數(shù)據(jù)處理

所有試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel軟件進行數(shù)據(jù)預處理，用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、差異性顯著性檢驗和回歸分析。差異顯著性檢驗方法采用Duncan法和配對樣本t檢驗。

2　結果與分析

2.1土壤理化性質(zhì)對土壤和蔬菜中鎘含量的影響及其相關性

由表1可見，不同鎘污染水平的盆栽土壤之間，其CEC含量和pH值的差異并不十分顯著。各盆栽試驗土壤CEC的范圍為3.58～10.0 cmol·kg-1，而pH值范圍為5.24～6.73，均呈珠三角典型的酸性土壤特性；有機質(zhì)范圍為0.45%～3.20%，在各處理之間的差異相對較顯著，各土壤肥力存在一定差異。由于土壤重金屬全量、有效態(tài)含量變化以及蔬菜對鎘的吸收量受到多種因素的影響，對種植蔬菜的土壤pH、有機質(zhì)、CEC分別與土壤鎘全量、有效態(tài)含量、蔬菜鎘含量做相關性分析發(fā)現(xiàn)均無顯著相關性，表明單一分析土壤pH、有機質(zhì)、CEC影響因子對土壤重金屬全量、有效態(tài)含量、蔬菜鎘吸收量的影響并不大。兩種蔬菜的盆栽土壤的有效態(tài)鎘隨土壤鎘全量增加也明顯增加，且土壤中鎘有效態(tài)含量與全量呈極顯著正相關（菜心：相關系數(shù)r=0.979，P=0.000；小白菜：相關系數(shù)r=0.974，P=0.000）。在菜心的種植土壤中，有效態(tài)鎘占全量的19.31%～76.84%；在小白菜的種植土壤中，有效態(tài)鎘占全量的17.59%～69.51%。

2.2土壤鎘含量對蔬菜鎘含量的影響及其相關性

2.2.1土壤鎘含量對蔬菜鎘含量的影響

對5種鎘處理水平下生長出的蔬菜鎘含量進行測定，結果見表2。根據(jù)我國《食品中污染物限量》（GB2762─2012）對葉菜類蔬菜中重金屬鎘規(guī)定的限量值0.2 mg·kg-1來判斷，在鎘水平3時菜心和小白菜中的鎘含量超出國家食品衛(wèi)生標準，超標率分別達23%和20%。且隨著土壤鎘濃度的增加，2種蕓薹類葉菜中的鎘含量都呈增加趨勢。

表2　不同土壤鎘處理蔬菜中的鎘含量Table 2 Cd concentration of vegetables in different soil Cd treatments

2.2.2土壤和蔬菜中鎘含量相關性分析

為探討土壤和蔬菜中鎘含量的關系，確定土壤中鎘對蕓薹類葉菜類蔬菜的污染閾值，利用土壤和蔬菜重金屬的檢測數(shù)據(jù)，建立數(shù)學模型尋找廣東地區(qū)蕓薹類葉菜類蔬菜產(chǎn)地的土壤污染閾值。本研究以土壤鎘污染濃度和蔬菜鎘含量為對象，采用回歸分析的方法，建立蔬菜鎘含量（y）與土壤鎘（x）的線性、多項式、對數(shù)、乘冪、指數(shù)5個回歸模型，并進行篩選。通過比較各方程的相關系數(shù)（r）和相關顯著性檢驗（P值），最后確定采用擬合性最高（最大r值和最小P值）的冪函數(shù)回歸方程為擬合公式（如圖1）。其中蔬菜鎘與土壤鎘全量的回歸方程為y=0.172x0.787（r=0.936，P=0.000，n=30），蔬菜鎘與土壤有效態(tài)鎘含量的回歸方程為y=0.342x0.634（r=0.899，P=0.000，n=30）。蔬菜中鎘含量與土壤中鎘全量和有效態(tài)含量均呈極顯著的正相關關系。

2.3土壤鎘限量閾值確定

通過建立種植在不同鎘污染程度土壤上的蕓薹類葉菜可食用部分吸收的鎘含量與對應產(chǎn)地土壤全量鎘及有效態(tài)鎘含量之間的冪函數(shù)回歸方程，將《食品中污染物限量》（GB2762─2012）對葉菜類蔬菜中重金屬鎘限量值0.2 mg·kg-1（即y=0.2）分別代入擬合的回歸方程中，即蔬菜鎘與土壤鎘全量的回歸方程y=0.172x0.787及蔬菜鎘與土壤有效態(tài)鎘含量的回歸方程y=0.342x0.634，推算出的x值即為蕓薹類葉菜種植過程中重金屬鎘不超標的蔬菜所對應的土壤鎘全量及有效態(tài)含量的限量閾值。最終，計算出適合廣東地區(qū)蕓薹屬蔬菜安全種植的土壤鎘全量和有效態(tài)的限量閾值分別是1.22和0.43 mg·kg-1。

圖1　蕓薹類葉菜與土壤全量鎘及有效態(tài)鎘的相關關系Fig.1 Correlations between the Cd concentration of Brassica leaf vegetables and the total and available soil Cd concentrations

2.4對土壤鎘限量閾值的大田結果驗證

為檢驗盆栽試驗所確定的蕓薹類葉菜種植土壤鎘限量閾值的準確性，使其對實際生產(chǎn)更具有指導意義和合理性，本研究以小白菜為代表，同時在廣東地區(qū)各蔬菜產(chǎn)地進行了蔬菜-土壤一一對應的大田采樣。以我國現(xiàn)行的土壤和蔬菜鎘限量標準對大田采集的169對蔬菜-土壤對應樣品鎘含量結果進行評價后發(fā)現(xiàn)，土壤超標率為66.86%，而蔬菜超標率僅為1.78%，前者遠高于后者。而將該檢測結果用本研究所確定的土壤鎘全量和有效態(tài)限量閾值進行判定，結果見圖2。圖2中以盆栽試驗確定的土壤鎘限量閾值做豎軸，以葉菜類鎘污染限量值0.2 mg·kg-1為橫軸。A、B、C、D各區(qū)域分別表示以本研究確定的土壤鎘含量限量閾值為標準，所采樣品鎘含量為土壤超標且蔬菜超標、土壤未超標而蔬菜超標、土壤未超標時蔬菜也未超標、土壤超標而蔬菜未超標4種情況。由圖2可見，大田所采的169對蔬菜-土壤對應樣品的檢測結果全部分布在A、C兩個區(qū)內(nèi)。該結果表明，以本研究確定的鎘限量閾值進行判定，所有大田樣品都呈現(xiàn)土壤未超標時蔬菜不超標，土壤超標時蔬菜也超標的現(xiàn)象，說明該限量標準具有準確性較高。

3　討論

探討蔬菜重金屬累積與土壤重金屬污染的關系是蔬菜安全生產(chǎn)的重要基礎性工作（Li et al.，2010；Zhang et al.，2011）。本試驗土壤的鎘處理設定值以我國現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB15618 ─1995）的二級標準為基礎上下波動，可在一定范圍內(nèi)探尋不同鎘污染土壤與蕓苔屬葉菜重金屬累積相關性規(guī)律及該類蔬菜安全生產(chǎn)需要的土壤鎘污染限量值。如趙勇等（2008）設置人工添加實驗對不同濃度鉛污染土壤與葉菜類蔬菜污染相關性及土壤鉛污染閾值進行了研究，吳琦等（2010a，2010b）和楊菲等（2011）對土壤重金屬鉛和鎘在蕹菜、小蘿卜、小白菜中的富集特征及產(chǎn)地環(huán)境安全臨界值進行了研究。其中，楊菲等（2011）推算出種植小白菜的水稻土和潮土中鎘安全閾值分別為0.30和1.09 mg·kg-1。本研究所得出的鎘全量限量值1.22 mg·kg-1高于前人的結果，這可能是由于不同區(qū)域土壤類型的差異造成的（文典等，2012b），再次證明了針對特定區(qū)域進行蔬菜安全生產(chǎn)的土壤重金屬限量值的必要性。且相對添加試驗，本研究所選原狀土壤的土壤條件與大田實際情況更為接近，結合了廣東省典型菜地土壤重金屬污染特性，結合大田采樣數(shù)據(jù)進行進一步驗證，結果更具有針對性和可靠性。

圖2　兩種植蕓薹類葉菜土壤重金屬全量和有效態(tài)閾值的大田數(shù)據(jù)驗證Fig.2 Validation of the total and available soil Cd threshold values for Brassica leafy vegetable growing

在評價蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量時首先要考慮土壤重金屬對蔬菜的污染和能被蔬菜所吸收利用的程度，即其生物有效性（Hu et al.，2013；劉鳳枝等，2007）。從理論上來說，有效量指標無疑優(yōu)于全量指標，因為前者可避免因土壤類型和土壤理化性質(zhì)等不同而帶來的有效性差異，從而使土壤重金屬限量值的制定簡單化（周東美等，2014）。柴世偉等（2003）對廣州市郊農(nóng)田土壤及其蔬菜重金屬含量進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，蔬菜中重金屬Cd、Pb、As、Cr含量與土壤重金屬有效態(tài)含量的相關性優(yōu)于其與土壤重金屬全量的相關性；聶呈榮等（2010）分析了佛山市菜園土及4種葉菜類蔬菜重金屬含量，得出蔬菜中Cd與土壤交換態(tài)Cd的相關系數(shù)均大于其與土壤全量Cd的相關系數(shù)。劉香香等（2012）對廣東省不同種類蔬菜與土壤鎘相關性研究后發(fā)現(xiàn)土壤Cd總量與有效態(tài)含量都與蔬菜中Cd含量相關性顯著，且有效態(tài)Cd含量與蔬菜中Cd含量相關性更好。目前國際上，部分國家的土壤環(huán)境質(zhì)量標準中有害元素的閾值已用有效量表示（如日本）；有些國家則采用全量和有效量并存的方式（如瑞士）；荷蘭和比利時則采用全量作為閾值，但用土壤有機質(zhì)和粘粒含量加以校正，也算是一種間接的有效量表示形式（高樹芳等，2006；章海波等，2007）。在本試驗中，Cd的蔬菜-土壤全量相關關系，在相關系數(shù)上略高于蔬菜-土壤有效態(tài)相關關系，但二者均在0.9左右，顯著性均達極顯著水平。鑒于目前重金屬Cd的提取和測定方法已比較成熟可靠，且提取的有效態(tài)含量與蔬菜中重金屬含量的關系較好（顧國平等，2006；李亮亮等，2008），因此，制定廣東地區(qū)蕓薹類葉菜安全生產(chǎn)的土壤鎘Cd限量值考慮用全量或有效態(tài)含量作為指標來衡量產(chǎn)地的重金屬安全狀況均有一定合理性。

與國外土壤質(zhì)量基準相比，我國現(xiàn)行的土壤《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB15618─1995）的二級標準中關于Cd限量值0.3 mg·kg-1往往偏嚴（周啟星等，2004；薛艷等，2005），如瑞士1998年制定的農(nóng)作物和飼料生產(chǎn)的土壤Cd的指示值為0.8 mg·kg-1，調(diào)查閾值為2 mg·kg-1；而美國、英國、意大利對土壤中鎘的最大允許濃度都在3 mg·kg-1及以上（吳燕玉等，1991）。本研究通過采集原狀土壤進行盆栽試驗獲得的適合珠三角蕓薹屬蔬菜種植的土壤鎘全量和有效態(tài)限量值分別是1.22和0.43 mg·kg-1。該限量值遠高于中國現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB15618─1995）的二級標準，說明該標準針對蕓薹類葉菜的安全種植偏嚴，針對特定區(qū)域的特定蔬菜類型設定合理、科學的土壤限量值標準十分必要。

4　結論

（1）產(chǎn)地土壤質(zhì)量評價指標：本研究結果顯示，蕓薹類葉菜鎘含量與土壤鎘全量的相關系數(shù)略高于其與土壤有效態(tài)含量的相關系數(shù)，但二者均在0.9左右，且均達極顯著水平。因此，在土壤有效態(tài)鎘的提取方法確定有效標準的基礎上，廣東地區(qū)蕓薹類葉菜安全生產(chǎn)的土壤鎘限量值考慮用全量或有效態(tài)含量作為指標來衡量產(chǎn)地的重金屬安全狀況均有一定合理性。

（2）產(chǎn)地土壤鎘限量值：本研究通過采集廣東地區(qū)典型菜地中的不同鎘污染程度原狀土壤進行盆栽試驗，建立蕓薹類葉菜鎘含量與土壤鎘全量及有效態(tài)含量的相關方程，據(jù)此推算出廣東地區(qū)蕓薹類葉菜安全生產(chǎn)的土壤鎘全量和有效態(tài)含量的限量值分別是1.22和0.43 mg·kg-1。進一步通過大田采樣結果進行驗證，用該限量值進行判定時所有大田采集的樣品檢測結果均呈現(xiàn)土壤鎘含量未超標時蔬菜鎘含量不超標，或土壤鎘含量超標時蔬菜鎘含量也超標的現(xiàn)象，表明該限量標準具有較高的準確性。試驗所用原狀土壤的土壤條件與廣東地區(qū)蔬菜產(chǎn)地的田間實際情況更為接近，結合了廣東省典型菜地土壤重金屬污染特性，對當?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)具有更強的針對性和可靠性。

參考文獻：

ALEXANDER P D，ALLOWAY B J，DOURADO A M.2006.Genotypic variations in the accumulation of Cd，Cu，Pb and Zn exhibited by six commonly grown vegetables ［J］.Environmental Pollution，144（3）:736-745.

HU J L，WU F Y，WU S C，et al.2013.Phytoavailability and phytovariety codetermine the bioaccumulation risk of heavy metal from soils，focusing on Cd-contaminated vegetable farms around the Pearl River Delta ［J］.Ecotoxicology and Environmental Safety，91（1）:18-24.

LI Q S，CAI S S，MO C H，et al.2010.Toxic effects of heavy metals and their accumulation in vegetables grown in a saline soil ［J］.Ecotoxicology and Environmental Safety，73（1）:84-88.

MARGUí E，QUERALT I，CARVALHO ML，et al.2007.Assessment of metal availability to vegetation （Betula pendula） in Pb-Zn ore concentrate residues with different features ［J］.Environmental Pollution，145（1）:179-184.

MORENO J L，BASTIDA F ROS M，et al.2009.Soil organic carbon buffers heavy metal contamination on semiarid soils:Effects of different metal threshold levels on soil microbial activity ［J］.European Journal of Soil Biology，45（3）:220-228.

PANDEY R，SHUBHASHISH K，PANDEY J.2012.Dietary intake of pollutant aerosols via vegetables influenced by atmospheric deposition and wastewater irrigation ［J］.Ecotoxicology and Environmental Safety，76:200-208.

SONG B，LEI M，CHEN T，et al.2009.Assessing the health risk of heavy metals in vegetables to the general population in Beijing，China ［J］.Journal of Environmental Sciences，21（12）:1702-1709.

SUN F F，WANG F H，WANG X，et al.2013.Soil threshold values of total and available cadmium for vegetable growing based on field data in Guangdong province，South China ［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，93（8）:1967-1973.

YANG Q W，XU Y，LIU S J，et al.2011.Concentration and potential health risk of heavy metals in market vegetables in Chongqing，China ［J］.Ecotoxicology and Environmental Safety，74（6）:1664-1669.

YANG Y，ZHANG F S，LI H F，et al.2009.Accumulation of cadmium in the edible parts of six vegetable species grown in Cd-contaminated soils ［J］.Journal of Environmental Management，90（2）:1117-1122.

ZHANG H Z，LI H，WANG Z，et al.2011.Accumulation characteristics ofcopper and cadmium in greenhouse vegetable soils in tongzhou district of Beijing ［J］.Procedia Environmental Sciences，10（Part A）:289-294.

ZHUANG P，MCBRIDE M B，XIA H P，et al.2009.Health risk from heavy metals via consumption of food crops in the vicinity of Dabaoshan mine，South China ［J］.Science of the Total Environment，407（5）:1551-1561.

柴世偉，溫琰茂，張云霓，等.2003.廣州市郊區(qū)農(nóng)業(yè)土壤重金屬生物有效性［J］.城市環(huán)境與城市生態(tài)，16（6）:123-125.

陳玉娟，溫琰茂，柴世偉.2005.珠江三角洲農(nóng)業(yè)土壤重金屬含量特征研究［J］.環(huán)境科學研究，18（3）:75-77，87.

崔曉峰，李淑儀，丁效東，等.2012.珠江三角洲地區(qū)典型菜地土壤與蔬菜重金屬分布特征研究［J］.生態(tài)環(huán)境學報，21（1）:130-135.

樊霆，葉文玲，陳海燕，等.2013.農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復技術研究［J］.生態(tài)環(huán)境學報，22（10）:1727-1736.

高樹芳，王果，蘇苗育，等.2006.土壤環(huán)境質(zhì)量基準中Cd限量指標的推算［J］.福建農(nóng)林大學學報（自然科學版），35（6）:644-647.

顧國平，章明奎.2006.蔬菜地土壤有效態(tài)重金屬提取方法的比較［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，22（4）:67-70.

何金富.2009.耕地土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量適宜性評價［J］.廣西農(nóng)學報，24（3）:48-51.

胡霓紅，文典，王富華，等.2012.珠三角主要工業(yè)區(qū)周邊蔬菜產(chǎn)地土壤重金屬污染調(diào)查分析［J］.熱帶農(nóng)業(yè)科學，32（4）:67-71.

環(huán)境保護部，國土資源部.2014.全國首次土壤污染狀況調(diào)查公報［EB/OL］.http://www.sdpc.gov.cn/fzgggz/ncjj/zhdt/201404/t 201404186078880html

李亮亮，張大庚，李天來，等.2008.土壤有效態(tài)重金屬提取劑選擇的研究［J］.土壤，40（5）:819-823.

劉鳳枝，師榮光，徐亞平，等.2007.農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量適宜性評價研究［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，26（1）:6-14.

劉香香，文典，王其楓，等.2012.廣東省不同種類蔬菜與土壤鎘污染相關性及閾值研究［J］.中國農(nóng)學通報，28（10）:109-115.

聶呈榮，林初夏，杜瑞英，等.2010.佛山市菜園地土壤及蔬菜重金屬含量特征分析［J］.佛山科學技術學院學報，28（3）:1-5.

王其楓，王富華，孫芳芳，等.2012.廣東韶關主要礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤鉛、鎘的形態(tài)分布及生物有效性研究.

文典，胡霓紅，趙凱，等.2012a.小白菜對土壤中5種重金屬的富集特征及土壤安全臨界值的研究［J］.熱帶作物學報，33（11）:1942-1948.

文典，劉香香，王其楓，等.2012b.菜薹（菜心）對土壤中重金屬的富集特征及產(chǎn)地土壤安全臨界值［J］.中國蔬菜，（12）:83-90.

吳琦，楊菲，季輝，等.2010a.土壤重金屬Pb和Cd在蕹菜中的累積特征及產(chǎn)地環(huán)境安全臨界值［J］.中國蔬菜，（10）:29-34.

吳琦，楊菲，季輝，等.2010b.土壤重金屬Pb和Cd在小蘿卜中的富集特征及產(chǎn)地環(huán)境安全臨界值［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學，（4）:322-325.

吳燕玉，周啟星.1991.制定我國土壤環(huán)境標準（汞、鎘、鉛和砷）的探討［J］.應用生態(tài)學報，2（4）:344-349.

薛艷，沈振國，周東美.2005.蔬菜對土壤重金屬吸收的差異與機理［J］.土壤，37（1）:32-36.

楊菲，吳琦，季輝，等.2011.土壤重金屬Pb和Cd在小白菜中的富集特征及產(chǎn)地環(huán)境安全臨界值［J］.中國農(nóng)學通報，27（13）:194-198.

章海波，駱永明，李志博，等.2007.土壤環(huán)境質(zhì)量指導值與標準研究Ⅲ:污染土壤的生態(tài)風險評估［J］.土壤學報，44（2）:338-349.

趙勇，李紅娟，孫治強.2006a.鄭州農(nóng)區(qū)土壤重金屬污染與蔬菜質(zhì)量相關性探析［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，14（4）:126-130.

趙勇，李紅娟，孫治強.2006b.土壤、蔬菜Cd污染相關性分析與土壤污染閾限值研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，22（7）:149-153.

趙勇，李紅娟，魏婷婷，等.2008.土壤、蔬菜的鉛污染相關性分析及土壤鉛污染閾限值研究［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，16（4）:843-847.

周東美，王玉軍，陳懷滿.2014.論土壤環(huán)境質(zhì)量重金屬標準的獨立性與依存性［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，33（2）:205-216.

周啟星，宋玉芳.2004.污染土壤修復原理與方法［M］.北京:科學出版社.

朱書法，董鐵有，姜勇.2008.洛陽市郊區(qū)蔬菜地土壤-蔬菜中重金屬含量的相關性研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，36（3）:837-839.

Correlation Analysis of Cd Pollution between Soil and Brassica Leaf Vegetables and the Soil Cd Safety Threshold in Guangdong Region

LI Furong1，2，3，WEN Dian1，2，3，WANG Fuhua1，2，3*，WANG Xu1，2，3，WAN Kai1，2，3，LIU Xiangxiang1，2，3
1.Public Monitoring Center for Agro-product of Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Guangzhou 501640，China；2.Key Laboratory of Testing and Evaluation for Agro-product Safety and Quality，Ministry of Agriculture，P.R.China，Guangzhou 510640，China；3.Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Agro-product （Guangzhou），Ministry of Agriculture，P.R.China，Guangzhou 510640，China

Abstract：Due to the diverse soil physic-chemical properties in different regions and discrepancy of heavy metal absorption capacity in different vegetables，the inconsistent phenomenon of heavy metal over-standard rates in soil and vegetable samples often exists during environment evaluating by the current environmental quality standard in China.It means that our current soil environmental quality evaluation criteria could not meet the real demand of ensuring the safe vegetable production.Therefore，it is very necessary to study the heavy metal accumulation correlation of the specific vegetable varieties and their producing soils in the specific region，and establish some more practical and scientific soil heavy metal pollution thresholds.In this study，the widely grown Brassica campestris ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee and B.campestris ssp.chinensis.Makino in Guangdong region were chosen as the study objects to represent Brassica leaf vegetables.Large amounts of Cd polluted in-situ soil with different pollution degrees in Guangdong were collected to carry out the pot culture experiment.We analyzed the correlations between the Cd concentrations of Brassica leaf vegetables and the total Cd or available Cd concentrations of soils and established their optimal regression equations.And then，according to the Cd safety threshold of leafy vegetables in the national standard Maximum Limits of Contaminants in Food，the soil safety thresholds of the total and available Cd concentrations were calculated as 1.22 and 0.43 mg·kg-1，respectively.Additionally，a lot of field samplings were carried out and verified that the soil safety thresholds in the pot-experiment were consistent with field sampling values，which would be significant and precise to guide the local agri-product safety production and effective utilization of agricultural soil.

Key words：heavy metal pollution； available Cd； safety threshold； correlation analysis； Brassica

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.04.022

中圖分類號：X53

文獻標志碼：A

文章編號：1674-5906（2016）04-0705-06

基金項目：廣東省自然科學基金項目（2015A030313571）；2014年度省公益研究與能力建設專項（2014A020208069）；廣東省農(nóng)業(yè)科學院院長基金項目（201418）

作者簡介：李富榮（1984年生），女，副研究員，博士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測與修復研究。E-mail:lifr0314@163.com

*通信作者：王富華（1962年生），男，研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究。E-mail:wfhwqs@163.com

收稿日期：2016-03-18