湘西花垣矿区蔬菜重金属污染现状及健康风险评价

湘西花垣矿区蔬菜重金属污染现状及健康风险评价内容摘要：

农业环境科 学学报 ２ ０１ ２， ３１ （ １ ） ： １ ７－ ２３ 　 Ｊｏｕｒ ｎａ ｌ 　 ｏｆ 　 Ａｇｒ ｏ— Ｅｎｖｉ ｒ ｏｎｍｅｎｔ 　 Ｓｃｉ ｅｎｃｅ 　 湘 西 花 垣 矿 区蔬 菜 重 金 属 污 染 现 状 及健 康 风 险 评 价　 杨 胜 香 ，易浪 波 ，刘　 佳 ，王　 辉 ，索悠 扬　 （ 吉首大学生物资源与环境学院 ，湖南 吉首 ４１ ６０ ００） 　 摘 要： 对湘西花垣锰矿 、 铅锌矿 区的部分蔬菜 及其种植土壤进行 了调查 和重金属含量分 析 ， 通过 污染指数法和经蔬菜 途径 重金　 属暴露接触对人体 的健康风 险进行 了系统评价 。结果表明 ， 与非矿 区比较 ， 两矿 区蔬菜 、 土壤 Ｐ ｈ、 ｚｎ和 ｃｄ含量较高 ， 矿 区土壤 Ｐｂ、 　 ｚｎ、 ｃｄ含量均超过 ＧＢ 　 １ ５ ６１８ －１ ９９ ５（土壤环境质量标准》 二级标准（ ｐＨ＜６． ５） 的污染警戒值 ； 矿 区蔬菜 Ｐ ｂ、 ｚｎ和 ｃｄ含量均超过 国家　 蔬 菜重金属元素 限量标准 ，分 别为限量标准的 ２． ０～１ ０ ． ７５、 ０． ９ —２． ５倍 和 ２． ２—１ ９． ８倍 ；两矿 区蔬菜受到 了 Ｐｂ、 ｃｄ的严重污染 ， ｚｎ的　 轻一中度污染 。重金属暴露接触对人体的风险评估结果表明 ， 两 矿区居民通过蔬菜途径摄入的 Ｐｂ和 Ｃｄ对其健康存在较大 的潜在　 风险， 且对儿童的健康风险高于成年人。因此 ， 矿 区土壤上种植蔬菜会对食用这些蔬菜的当地居民产生一定 的健康风险 ， 应采取合　 适 的治理措施进行矿 区污染土壤 的修复 。 　 关键词 ： 锰矿 ； 铅锌矿 ； 重金属 ； 土壤 ； 蔬菜 ； 健康风险 ； 湘西　 中图分类号 ： Ｘ８２ ０． ４ 　 文献标 志码 ： Ａ　 文章编号 ： １ ６７ ２—２ ０ ４３ （ ２ ｏ１ ２ ） Ｏｌ 一０ ０１ ７－ ０７ 　 Ｈｅａｖｙ　Ｍ ｅｔ ａｌ ｓ　Ｃｏｎｃｅｎｔ ｒａｔ ｉ ｏｎｓ　ａｎｄ　Ｈｅａｌ ｔ ｈ　Ｒｉ ｓｋ　 ｉ ｎ　 Ｖｅｇｅｔ ａ ｂｌ ｅｓ　Ｇｒｏｗｎ　 ｏｎ　Ｍ ｎ　ａｎｄ　Ｐｂ， Ｚｎ　 Ｍｉ ｎｅｌ ａｎｄ　 ｉ ｎ　 Ｈｕａｙｕａｎ　 Ｃｏｕｎｔｙ，Ｗ ｅｓｔ 　 Ｈｕｎａｎ　 Ｐｒｏｖｉ ｎｃｅ．Ｃｈｉ ｎａ　 ＹＡＮＧ　 Ｓｈｅｎｇ－ｘｉ ａｎｇ，ＹＩ 　 Ｌａｎｇ－ｂｏ，ＬＩ Ｕ　 Ｊｉ ａ，Ｗ ＡＮＧ　 Ｈｕｉ ，ＳＵＯ　 Ｙｏｕ－ｙａｎｇ　 （Ｃｏｌ ｌ ｅｇｅ 　 ｏｆ 　 Ｂｉ ｏｌ ｏｇｙ　 ａｎｄ　 Ｅｎｖｉ ｒ ｏｎｍｅｎｔ ａ ｌ 　 Ｓｃｉ ｅｎｃｅ，Ｊ ｉ ｓ ｈｏｕ　 Ｕｎｉ ｖｅｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｊ ｉ ｓ ｈｏ ｕ　 ４１６０００，Ｃｈｉ ｎａ） 　 Ａｂｓ ｔ ｒａｃｔ： Ａ　 ｓｙｓ ｔ ｅｍａｔ ｉ ｃ 　 ｓｕｒ ｖｅｙ　 ａｎｄ　 ｄｅｔ ｅｒ ｍｉ ｎａｔ ｉ ｏｎ　 ｏｆ 　 Ｍｎ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ　 ａｎｄ　 Ｃｄ　 ｃｏｎｃｅｎｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎｓ 　 ｉ ｎ　 ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅｓ 　 ａｎｄ 　 ｔ ｈｅ 　 ｃｏｒ ｒ ｅｓ ｐｏｎｄｉ ｎｇ　 ｓ ｏｉ ｌ ｓ 　 ｗｅｒ ｅ 　 ｃｏｎ—　 ｄｕｃｔ ｅｄ　 ｉ ｎ　 Ｍｎ　 ａｎｄ　 Ｐｂ／ Ｚｎ　 ｍｉ ｎｅｓ 　 ｉ ｎ　 Ｈｕａ ｙｕａｎ　 ｃｏｕｎｔ ｙ，ｗｅｓ ｔ 　 Ｈｕｎａｎ． Ｔｈｅ 　 ｐｏｓｓ ｉ ｂｌ ｅ　 ｈｅａｌ ｔ ｈ　 ｉｓ ｒ ｋ　 ｔ ｏ　 ｌ ｏｃａｌ 　 ｉ ｎｈａｂｉ ｔ ａｎｔ ｓ 　 ｖｉ ａ　 ｃｏｎｓｕｍ ｐｔ ｉ ｏｎ　 ｏ ｆ 　 ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅｓ 　 ｗａｓ 　 ａｓ ｓｅｓ ｓ ｅｄ　 ｂａｓ ｅｄ　 ｏｎ　 ｔ ａｒ ｇｅｔ 　 ｈａｚａ ｒ ｄ　 ｑｕｏｔ ｉ ｅｎｔ ｓ（ ＴＨＱ）ａｎｄ　 ｐｏｌ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ　 ｉ ｎｄｅ ｘ．Ｔｈｅ　 ｒ ｅｓｕｌ ｔ ｓ 　 ｓ ｈｏ ｗｅｄ　 ｔ ｈａ ｔ 　 Ｐｂ，Ｚｎ　 ａｎｄ　 Ｃｄ　 ｃｏ ｎｃｅｎｔ ｒ ａｔ ｉ ｏ ｎｓ 　 ｉ ｎ　 ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅｓ 　 ａ ｎｄ　 ｓｏｉ ｌ ｓ 　 ｆ ｒ ｏｍ　 Ｍ ｎ　 ａｎｄ　 Ｐｂ／ Ｚｎ　 ｍｉ ｎｅｌ ａｎｄｓ 　 ｗｅｒ ｅ 　 ｈｉ ｇｈｅｒ 　 ｔ ｈａｎ　 ｔ ｈｏｓ ｅ　 ｒｏｍ　 ｆ ｎｏｎ－ｍｉ ｎｅ　 ｌ ａｎｄ．Ｐｂ，Ｚｎ　 ａｎｄ　 Ｃｄ　 ｃｏｎｃｅｎｔ ｒ ａｔ ｉ ｏｎｓ 　 ｉ ｎ　 ｔ ｈｅ 　 ｍｉ ｎｅｓｏｉ ｌ ｓ 　 ｅｘｃｅｅｄｅｄ　 ｔ ｈｅ 　 ｔ ｈｒ ｅｓｈｏｌ ｄ　 ｌ ｅｖｅｌ ｓ 　 ｏｆＣｈｉ ｎａ　 Ｅｎｖｉ ｒ ｏｎｍｅｎｔ ａ ｌ 　 Ｑｕａ ｌ ｉ ｔ ｙ 　 Ｓｔ ａｎｄａｒ ｄ　 ｆ ｏｒ 　 Ｓｏｉ ｌ ｓ（ ＧＢ　１ ５６１８－ １ ９９５　 Ｃｌ ａｓ ｓ 　 Ｉ Ｉ） ．Ｐｂ，Ｚｎ　 ａｎｄ　 Ｃｄ　 ｌ ｅｖｅ ｌ ｓ 　 ｏｆｔ ｈｅ 　 ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅｓ 　 ｇｒ ｏ ｗｎ　 ｏｎ　 ｍｉ ｎｅｌ ａｎｄｓ 　 ｗｅｒ ｅ　 ２． ０－１０． ７　 ｔ ｉ ｍｅ ｓ．０． ９￣２． ５　 ｔ ｉ ｍｅｓ 　 ａｎｄ　 ２． ２－１９． ８　 ｔ ｉ ｍｅｓ 　 ａｓ 　 ｈｉ ｇｈ　ａｓ 　 ｔ ｈｅ 　 ｃｏｒ ｒ ｅｓ ｐｏｎｄｉ ｎｇ 　 ｖａｌ ｕｅｓ 　 ｏｒ ｆ 　 ｓａ ｆ ｅ 　 ｆ ｏｏｄ（ＧＢ　１４９３５— １ ９９４． 　 ＧＢ　１ ３１ ０６－－１９９１ 　 ａｎｄ　 ＧＢ　１ ５２０１ － １９９４）ｒ ｅｓｐｅｃｔ ｉ ｖｅｌ ｙ．Ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅｓ 　 ｇ ｒｏ ｗｎ　 ｏｎ　 ｔ ｈｅ　 Ｍｎ 　 ａｎｄ　 Ｐｂ／ Ｚｎ　 ｍｉ ｎｅｌ ａｎｄｓ 　 ｗｅｒ ｅ 　 ｈｅａ ｖｉ ｌ ｙ　 ｐｏｌ ｌ ｕｔ ｅｄ　 ｂｙ 　 Ｐｂ　 ａ ｎｄ　 Ｃｄ　 ａ ｎｄ 　 ｓ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｌ ｙ 　 ｏｒ 　 ｍｏ ｄｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ 　 ｐ ｏ ｌ ｌ ｕｔ ｅ ｄ 　 ｂ ｙ 　 Ｚｎ．Ｔ ＨＱ　 ｏ ｆ 　 Ｐｂ 　 ｎｄ ａ 　 Ｃｄ 　 ｉ ｎ 　 ｖ ｅ ｇ ｅ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ 　 ｆ ｏ ｒ 　 ｂｏ ｔ ｈ 　 ａ ｄ ｕｌ ｔ ｓ 　 ａ ｎ ｄ 　 ｃ ｈ ｉ ｌ ｄ ｒ ｅ ｎ 　 ｗｅ ｒ ｅ 　 ｒｅ ｇ ａ ｔ ｅ ｒ 　 ｔ ｈ ａ ｎ 　 １ 　 ｉ ｎ ｄｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｎｇ 　 ｔ ｈａ ｔ 　 ｔ ｈ ｅ 　 ｌ ｏｃａｌ 　 ｉ ｎｈａ ｂｉ ｔ ａｎｔ ｓ 　 ｅｘｐｅ ｉｅｎｃｅ　 ｒ ａ　 ｈｉ ｇ ｈ　 ｐｏｔ ｅｎｔ ｉ ｌ　 ａ ｈｅａｌ ｔ ｈ　 ｉｓｋｓ ｒ 　 ｂｙ 　 ｉ ｎｔ ａｋｅ　 ｏｆ 　 Ｐｂ　 ｏｒ 　 Ｃｄ　 ｖｉ ａ　 ｃｏｎｓ ｕｍｐｔ ｉ ｏｎ　 ｏｆ 　 ｔ ｈｅｓ ｅ　 ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅｓ，ｅｓ ｐｅｃｉ ａ ｌ ｌ ｙ　 ｆ ｏｒ 　 ｃ ｈｉ ｌ ｄｒ ｅｎ． 　 Ｔｈｅｒ ｅｆ ｏｒ ｅ，ｓ ｏｍｅ　ｐｒ ｅｃａｕｔ ｉ ｏｎ　ｍｅａｓ ｕｒ ｅｓ 　ｓ ｈｏｕｌ ｄ　ｂｅ　ｔ ａｋｅｎ　ｔ ｏ　ｒ ｅｓ ｔ ｏｒ ｅ　ｔ ｈｅ 　ｃｏｎｔ ａｍｉ ｎａｔ ｅｄ　ｍｉ ｎｅｌ ａｎｄｓ 　ｂｅ ｆ ｏｒ ｅ 　ｔ ｈｅ ｙ　ａｒ ｅ　ｒ ｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ 　ｆ ｏｒ 　ｇｒ ｏｗｉ ｎｇ　 ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅｓ ． 　 ．　 Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｍｎ　 ｍｉ ｎｅ；Ｐｂ／ Ｚｎ　 ｍｉ ｎｅ；ｈｅａｖｙ　 ｍｅ ｔ ｌ ；ｓ ａ ｏｉ ｌ ；ｖｅｇｅｔ ａｂｌ ｅ；ｈｅａ ｌｔ ｈ　 ｉｓ ｒ ｋ；ｗｅｓ ｔ 　 Ｈｕｎａｎ　 矿业 活 动 是 矿 区及 周 边 地 区重 金 属 污 染 的重 要　 成 大气 、 水体 和土壤 环境 的污 染 ， 并通过 “土 壤一植物 一　 来 源 。矿 石 的开采 、 选 矿 、冶炼 ， 尾矿 、 废 渣 的堆 放等 ， 　 人 ”途径 进人人 体 【 　。过量 的重 金属 不仅 给生 态 系统　 都 可 直接 或 间接地 导致 重金 属进 入 人类 生存 环境 ， 造　 带来严重的压力 ， 同时也给人体 、 动物健康和食 品安　 全带 来 重 大 隐患［ ５ － ６ １ 。随着 经 济 发 展 和生 活 水平 的提　 高， 人 们对 食 品安 全 的要 求 日益 增 强 ， 对 由食 物 导 致　 收 稿 日期 ： ２０１１—０６—１ ９　 基 金项 目 ： 国 家 自然科 学 基金 （４１１ ０１ ５３２）； 湖 南 省教 育 厅科 研 项 目　 （１１ Ｃ１ ０４１）； 湘 西 自治州科技 计划项 目；吉首大学 引进人才　 科研启 动基 金资 助项 目（ ｊ ｓ ｄｘ ｋｙｚ ｚ 　 ２０１ ００７）； 吉首大学生物资　 源 与环境科学学 院生态学 （ 建设 ） 开放基金项 目（ Ｊ ＤＳ ０３） 　 作者 简介 ： 杨胜 香（１９７２一 ）， 女 ，山东东营人 ，博士 ， 讲师， 主要从 事矿　 山污 染 治 理 及 生 态 恢 复 研 究 。Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ： ｙ ａｎｇ ｓ ｘ１ ９９８＠１ ６３． Ｃ Ｏｍ　 的重 金属 污染 日趋关 注 。 　 湘西 花垣 县位 于湖 南 、 贵州 和重 庆三省 市 交界 的　 三角 地带 ，该 区域矿 产 资源 丰富 ，已探 明矿产 有锰 、 　 铅、 锌 、钒 、 磷、 滑石 、 石 煤等 ２０余 种 ， 其 中锰矿 、 铅锌　 １ ８ 　 杨胜香等 ： 湘西花垣矿 区蔬菜重金属污染现状及健康 风险评价　 矿储 量 均居 湖南 省之 首 ， 素有 “有色 金 属之 乡 ”之称 ｌ 　 ７ ｌ 。 　 采矿 业 是 当地 居 民的主要 经济 来源 ， 然 而 长期 以来 由　 于技术落后 、 环保意识薄弱 、 约束和监督机制缺乏等　 多 方 面原 因 ， 采 矿 、冶炼 及 废 渣 的 到处 堆 放 不 仅使 矿　 产 资源 有效 利用 率低 ， 而 且 给矿 区带来 严 重 的重金 属　 污染 问题【 引。随着 我 国退耕 还林 政策 的实施 ， 花垣 县矿　 ２０１ ２年 １月　 土样 首 先 去 除碎 石 和植 物 残 体 ， 风干 ， 用 木 锤 捣　 碎， 四分法弃取 ， 然后用研钵研磨成粉末 ， 全部过 ２ ０ 　 目的尼 龙筛 ，于微 波 消解 系统 王水 （ ＨＮＯ。 ： ＨＣＩ＝１： ３　 Ｖ： Ｖ） 加 热 消解 。 　 消解 后 的植 物 、土 壤 样 品 均