1、土壤中重金属镉污染及农产品安全研究摘要：镉是有毒重金属，且是已知的危害最为严重的农田污染类型。土壤镉污染不仅影响作物生长发育，降低产量和品质，而且通过植物积累，残留在植物的可食部分，最终通过食物链进入人体，对人类健康产生巨大威胁。因此土壤中镉污染对农产品的安全问题不容忽视，本文以油菜为材料，通过盆栽模拟实验研究镉在油菜体内的积累、分配规律。关键词：重金属镉 油菜 分配规律 食品安全随着工农业的发展，环境污染日益严重，重金属污染尤其是镉( cd2+)的污染不容忽视。在 20 世纪 60 年代，日本曾发生的第二公害病-痛痛病，便是由于食用被 cd 污染了的土壤上生产的“镉米”所致。由于 cd2+为
2、非营养元素，对植物有明显的毒害作用，在土壤中的活性较强，容易被作物吸收而污染食物链，危及人类健康，已成为农田土壤重金属污染的主要污染物之一1。据统计，我国仅 cd 污染的农田就超过上万公顷2，而且还有上升的趋势。我国卫生防病工作者 2005 年2009 年，对南方某省食品镉污染情况进行了调查，检测了 14 类、2074 份食品中镉的含量,检出率 64.4%，超标率为 7.3%；镉超标食品涉及粮食、水果、食用菌、水产品、动物内脏等，说明在一些地区镉污染状况比较普遍。随着社会经济的发展，粮食安全问题越来越受重视，因此，明确土壤中镉污染对农产品安全的影响具有重要意义，本文以油菜为材料，研究 cd2+
3、在油菜体内的积累、分配规律，旨在探讨镉的生物有效性，可以为发展绿色食品、实现农产品安全生产提供理论依据。1.材料与方法1.1 试验材料供试土壤为采自安徽省铜陵市顺安镇的红壤（SHRS） 、水稻土（SHPS）和朝山村的红壤（CHRS） ，为 0-20cm 表层土，新鲜土样采集回实验室后风干、过 2mm 筛，备用，各土壤理化性状见表 1。表 1 供试土壤理化性状土壤 质地 pH有机质g/kgTNg/kg碱解 Nmg/kg速效 P速效 K mg/KgCd mg/KgSHRS 壤质粘土 5.36 15.04 0.52 99.84 5.38 131 0.8212SHPS 壤质粘土 6.53 28.41
4、1.24 139.77 3.46 98 0.5671CHRS 壤质粘土 5.83 41.54 1.62 162.59 7.72 195 3.564供试作物为油菜，品种为核优56，购于合肥市丰乐种子公司。1.2试验设计试验采用盆栽土培，选用 16cm*25cm 的塑料盆，每盆装土 3.0kg，在土中加入 0 mg/kg(未添加，Cd0)、镉 1.0 mg/kg(低剂量，Cdl)、5.0 mg/kg(高剂量，Cd5)，自然污染土壤（CHRS）设一处理，土壤稳定两个月后，在上述处理污染土壤上加入底肥，底肥为(NH4)2SO4、KH 2PO4、K 2S04，加入量分别为N：0.15g/kg，K 20：
5、0.15g/kg，P 205：0.10g/kg，配成溶液施入。按根袋(尼龙丝网做成，300 目，15*20cm 2)内装 0.75kg，根袋外装 2.25kg 的比例装盆。每个处理设 3 个重复。于 2011 年 10 月 11 日开始种植油菜，油菜种植在根袋内，出苗后保留 2 棵，生长过程用自来水浇灌。1.3 实验处理表 1 镉浓度处理试验处理 处理内容 土壤类型 镉浓度K0 不加镉 CHRS Cd0H0 不加镉 SHRS Cd0H1 低剂量镉 SHRS Cd1H5 高剂量镉 SHRS Cd5S0 不加镉 SHPS Cd0S1 低剂量镉 SHPS Cd1S5 高剂量镉 SHPS Cd51.4
6、 分析项目和分析方法2012 年 5 月 10 日采集成熟期植物样（包括地上和地下部） 。植物取样后，清水冲洗数遍后，再用蒸馏水反复清洗。植物鲜样在烘箱 105杀青 30 分钟和 70烘干至衡重后，磨碎待用。植物镉采用 HNO3-HF-HCLO4消煮-原子吸收法 3测定。对土壤样本，主要分析其 pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等指标。具体分析方法参照土壤农化分析 4。pH 值：电位法；有机质：重铬酸钾-浓硫酸氧化法；全氮：开氏定氮法；碱解氮：碱解扩散法；速效磷：钼锑抗比色法；速效钾：火焰光度计法。1.5 数据统计分析采用 SAS9.0 软件进行数据分析，LSD 法进行多重比较。2 结
7、果与讨论2.1不同镉浓度对油菜经济性状和产量影响表 1 不同处理下油菜经济性状和产量样号 株高度/ cm 茎粗/ cm 始枝高度/ cm 有效分枝数单株有效角果数 每角粒数/粒K0 61.555.65 3.00.19 33.085.98 40.41 62.517.54 4.971.65H0 62.27 4.2 2.60.18 29.255.50 4.50 76.756.25 7.30.37H1 69.633.16 3.10.04 35.8750.88 4.50 949.5 8.031.23KO 62.924.84 3.250 27.023.34 3.51.48 76.3312.74 6.071
8、.11S0 56.553.35 2.30.29 24.312.20 4.20.20 51.528 2.750.04S1 39.511.02 2.00.45 110.00 2.50.41 23.2516.25 3.831.23S5 33.8810.72 2.70.37 17.2757.98 20 39.675.51 2.30采收后对植株进行了各经济性状和产量的测量，经过分析得出：用不同镉浓度处理的土壤，生长的油菜植株其经济性状和产量有所差异，但经过方差分析在各种土壤及同一种土壤的不同镉浓度水平之间差异不显著。所以说在本次试验中不同镉浓度处理对油菜的各经济性状和产量没有显著影响，也有可能是设置的镉
9、浓度还没有达到显著影响油菜植株性状的浓度，这方面还有待进一步研究。2.2油菜作物根、茎、叶的 Cd浓度表 2 不同处理下根、茎、叶的 Cd浓度根部（mg/kg） 茎（mg/kg） 籽粒（mg/kg）KO 16.9 0.1 0.1HO 3.16 4.1 0.6H1 6.8 9 3.4H5 21 2.3 2.8S0 1.3 2.3 NDS1 11.4 1.4 NDS5 39.2 33 3注：ND 表示浓度无法检测2.2.1 下面对铜陵市顺安镇的红壤（SHRS）进行不同镉浓度处理的植株根、茎、叶的Cd 的浓度分析。图 1 SHRS 不同镉处理下根、茎、叶中 Cd 浓度从图 1 中可以看出油菜中根部镉
10、的含量比较高，主要积累在根部。这与王新等（1995；1997）研究发现，镉含量在作物中的含量各器官分布为根茎籽粒结论一致。本次试验发现镉主要固定在植物根系，其次为茎，如在 Cd5 的处理下根部积聚镉含量是籽粒中的 10 倍。3结论本文以镉为间就对象，擦用油菜盆栽试验，研究不同浓度的镉对油菜的经济性状和产量的影响，以及油菜的各器官中镉的积累情况，经过乙烯类的试验、研究分析得出以下结论。（1）不同镉浓度的土壤对油菜的生长没有明显的影响。（2）油菜生长过程中镉主要聚集吸附在根部，籽粒含量较少。参考文献1 YU H, WANG J, FANG W, et al. Cadmium accumulation in different rice cultivars and screening for pollution-safe cultivars of riceJ. Science of the Total Environment, 2006, 370: 302-309.2秦天才，吴玉树，黄巧云，等.镉铅单一和复合污染对小白菜抗坏血酸含量的影响J.生态学杂志，1997. 16(3):31-34.
