城市化对上海郊区土壤和蔬菜重金属累积的影响及对策

摘要

对上海市宝山区蔬菜及相应土壤重金属含量进行调查，研究城市化对城郊菜区土壤和蔬菜重金属累积的影响，以及不同蔬菜对重金属的富集规律。 受城市化影响，宝山菜区土壤耕作层主要受Cd、Zn、Cu的污染，其中以Cd的污染最为严重，超标样点占全部样点的68％。菜区土壤Cu、Zn、Cd、Ph、Cr、Mn的平均含量分别是上海土壤背景值的6.4、5.5、9.1、5.4、1.3、1.2倍。由单因子污染指数和综合污染指数评价可知，宝山菜区土壤8％达到了警戒线，36％达到了轻污染，12％达到了中污染，20％达到了重污染。宝山菜区土壤重金属累积主要受污灌、城市交通、施肥、固废堆积等因素的影响，其中受污灌和交通影响较为显著。 上海宝山区蔬菜Pb和Cd污染明显，其中Pb的污染较重；Cu、Zn、Cr污染不明显。从总体上来说，叶菜类蔬菜污染最为严重，其次是根茎类，瓜果类蔬菜污染最轻；蔬菜重金属平均超标率分别为23.8％、20.4％、16.7％。 宝山区蔬菜重金属累积很大程度上受到土壤重金属污染的影响。重污染土壤上生长的蔬菜，重金属含量明显偏高。蔬菜重金属含量与土壤重金属总量间常存在一定相关性，但这种相关性随蔬菜品种的不同而异。如，葱中Cr和青菜中Cu与土壤中Cr、Cu之间呈极显著正相关；生菜中Cd，青菜中Zn、Cd、Pb和刀豆中Zn与土壤中相应的重金属含量之间达到了5％的显著相关。其它均未达到显著水平。蔬菜重金属的含量随品种而异。蔬菜可食部位重金属的累积量，总体上是叶菜类＞根茎类＞瓜果类。各种蔬菜(韭菜除外)对Cd的富集系数最大，其次是Zn、Cu，对Pb和Cr的富集系数最小。 蔬菜不同部位对重金属的累积有差异。叶菜类蔬菜各部位重金属含量普遍为：茎，叶＜根；芹菜和莴苣中的重金属含量除Cr是叶＜茎＜根外，其它各元素均为茎＜叶＜根。 在城市化大背景下，应加强对土壤资源的合理利用和保护。都市农业应以规模化、集约化生产为主，走持续发展的道路。由农户分散经营的面积较小的菜地污染较重，应加强监督和管理。对重金属污染较重的菜地，应改种绿化植物，或作它用；对重金属污染中、轻度的菜地，可考虑栽种对重金属不敏感的蔬菜品种，以减少重金属元素进入食物链的风险；未受重金属污染的菜地可考虑开辟为无公害的蔬菜基地，但需加强对水、土、气资源的综合保护。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1我国土壤和农产品重金属污染现状

1.2城郊蔬菜及土壤重金属污染成因的分析

1.2.1污水灌溉

1.2.2大气中重金属沉降

1.2.3农药和化肥的施用

1.2.4污泥施肥

1.2.5.城市固体废弃物堆积

1.3土壤-植物系统中重金属污染的危害

1.4蔬菜重金属污染研究概况

1.4.1植物吸收重金属机理的研究

1.4.2蔬菜对重金属元素的吸收、富集规律研究

1.4.3蔬菜和土壤中重金属含量之间的关系

1.5蔬菜和土壤重金属污染的预防和治理方法

1.5.1工程措施

1.5.2化学措施

1.5.3生物措施

1.5.4生态措施

第二章材料与方法

2.1研究地区概况

2.2菜地土壤样点的分布与描述

2.3蔬菜重金属污染调查的试验设计

2.4样品的采集

2.4.1土壤样品

2.4.2蔬菜样品

2.5样品的处理和分析

2.5.1土壤样品

2.5.2蔬菜样品

2.6土壤和蔬菜污染的评价方法

2.6.1土壤污染的评价方法

2.6.2蔬菜污染的评价方法

第三章城市化对菜区土壤重金属累积的影响

3.1宝山区菜园土壤重金属污染现状

3.1.1土壤评价结果

3.1.2菜园土壤中重金属之间的相关关系

3.1.3土壤PH值

3.1.4土壤有机质

3.2城市化对菜区土壤重金属累积的影响

3.2.1污水灌溉对菜区土壤重金属的影响

3.2.2城市交通对菜区土壤重金属的影响

3.2.3工业活动对菜区土壤重金属的影响

3.2.4固体废弃物对菜区土壤重金属的影响

3.2.5农业活动对菜区土壤重金属的影响

第四章城市化背景下蔬菜重金属污染风险

4.1宝山区蔬菜重金属污染现

4.1.1蔬菜重金属超标率

4.1.2蔬菜重金属污染指数

4.2蔬菜重金属污染的区域性差异

4.3蔬菜重金属含量与土壤重金属含量间的关系

第五章蔬菜重金属富集规律

5.1蔬菜重金属累积的品种间差异

5.2蔬菜重金属富集系数

5.3蔬菜不同部位重金属累积差异

第六章城市化背景下蔬菜重金属污染风险及对策

第七章结论

参考文献

附录

附表一宝山区土壤重金属含量、PH值及有机质含量

附表二宝山区蔬菜重金属含量(mg/kg，以鲜重计)

附表三菜区土壤重金属污染指数

附表四蔬菜重金属污染指数

附表五蔬菜重金属富集系数（%）

作者攻读硕士学位期间公开发表的论文

致谢