复合污染土壤上几种叶类蔬菜对Cd和As的富集效应

张亮; 王林权; 上官宇先; 杨阳; 李雪芳; 李娜; 《植物营养与肥料学报 》 2019 北大核心 CSCD

摘要：[目的]不同蔬菜镉、砷富集系数各异,对镉和砷污染土壤的响应也不同.研究复合污染土壤上不同叶类蔬菜对Cd和As的积累效应,为轻度-中度Cd和As污染土壤的合理与安全利用提供适宜的蔬菜种类.[方法]采集了西安市12个污染程度不同的菜地耕层土壤,于2015年3月6日—5月26日在西北农林科技大学资源环境学院遮雨大棚内进行了盆栽试验.供试7种叶菜,包括菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿.蔬菜收获后,测量了蔬菜产量、Cd和As含量与吸收累积量,计算了蔬菜对Cd和As的富集系数等,并用线性回归模型研究了不同蔬菜栽培的土壤Cd和As安全临界值.[结果]镉污染土壤(0.6~2.4 mg/kg)对大多数蔬菜生物量有抑制效应,中、低浓度镉砷复合污染(Cd 1.0~2.4 mg/kg,As 24.9~26.8 mg/kg)对供试蔬菜生长没有叠加效应.镉污染土壤上,菠菜、油菜、苋菜叶、生菜可食部Cd含量均超出食品安全限量标准(0.2 mg/kg),其中菠菜和油菜Cd最高超标4倍以上;而茼蒿和空心菜茎秆Cd未超标.虽然供试蔬菜砷含量随着土壤砷含量增加有升高趋势,但叶菜As含量没有超标.7种蔬菜Cd富集系数为0.083~0.491,高低顺序为油菜、菠菜、生菜和苋菜叶>油麦菜、苋菜茎和空心菜叶>空心菜茎和茼蒿.菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿土壤Cd安全临界值分别为0.33、0.38、0.46、1.15、0.59~1.79、1.49~8.16和8.98~17.11 mg/kg,其中菠菜、油菜和生菜阈值与现行标准(0.3~0.6 mg/kg)相当,而油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿均大于土壤重金属污染限量值.As富集系数为0.002~0.006,空心菜叶和茼蒿叶片As富集系数显著高于其他蔬菜.7种蔬菜的土壤As临界阈值分别为62.31、70.35、70.21、67.41、67.86~90.43、57.21~75.70和72.43~105.06 mg/kg,均高于现行标准(25 mg/kg).[结论]中等程度的Cd和As复合污染土壤上,Cd对蔬菜的生长有显著的抑制,As与Cd没有叠加作用.不同蔬菜的产量、污染程度和安全阈值等有显著差异,因此选择低富集、抗污染蔬菜品种是利用中低重金属污染土壤的一条可行途径.空心菜和茼蒿对Cd富集系数低,可推荐在中、低污染土壤上种植.

关键词： 镉 砷 富集系数 土壤阈值 菠菜 茼蒿