江西省栀子产区土壤重金属污染特征及其污染风险评价_洪家顺.pdf
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1、1012023 年 6 月江西省栀子产区土壤重金属污染特征及其污染风险评价江西省栀子产区土壤重金属污染特征及其污染风险评价洪家顺,李道成,陈玉园,宁知贵,王裕成*(江西省道地药材质量评价研究中心,江西南昌,330029)摘 要:目的:为了探究江西省栀子产区土壤重金属污染特征及生态风险状况,本文选择了 11 个产区作为研究区域,测定土壤严格控制的 Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb 含量,并测定土壤 pH 值。采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、地累积指数、潜在生态风险指数、综合潜在生态风险指数评估 Hg、Pb、Cd、As、Cu、Cr 这 6 种重金属的含量特征及其风险。方法:采
2、用微波消解/电感耦合等离子体质谱法测定Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb 含量,电位法测定土壤 pH 值。结果:江西省栀子产区土壤重金属仅有莲花县路口镇的 Cr 超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB156182018)和仅有莲花县路口镇的 Cr 和 As 超过绿色食品产地环境质量标准(NY/T 3912021)规定的限值,总体属于无污染、清洁水平(除莲花县路口镇属于轻度污染)。栀子产区土壤重金属潜在生态风险低,适合栀子的种植。关键词:栀子;土壤重金属;污染指数;江西省中图分类号:X508 文献标志码:A 文章编号:1008-3103(2023)03-0101-0
3、5Pollution Characteristics of Heavy Metals in Soil of Fructus Gardeniae Habitats in Jiangxi Province and its Pollution Risk AssessmentHongJia-shun,LiDao-cheng,ChenYu-yuan,NingZhi-gui,WangYu-cheng*(JiangxiProvinceevaluationandresearchcenterofdaodiherbs,NanchangJiangxi330029,China)Abstract:Objective:I
4、nordertoexplorethecharacteristicsofheavymetalpollutionandecologicalriskinthesoilofGardeniaeFructushabitatsinJiangxiprovince,11differenthabitatswereselectedastheresearchobject,andthecontentsofCr,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Hg,Pbinthesoilunderstrictcontrolweredetermined,aswellasthesoilpHvalue.Singlefactorpollution
5、index,Nemerowintergratedpollutionindex,geo-accumulationindex,potentialecologicalriskindexandcomprehensivepotentialecologicalriskindexareusedtoassessthecontentcharacteristicsandrisksofHg,Pb,Cd,As,CuandCr.Methods:ThecontentsofeightmetalsincludingCr,Ni,Cu,Zn,As,Cd,HgandPbweredeterminedbymicrowavedigest
6、ion/inductivelycoupledplasmamassspectrometry,andthesoilpHwasdeterminedbypotentiometry.Results:OnlyCrinLukouTown,LianhuaCountyinJiangxiProvinceexceededtheStandardforSoilEnvironmentalQualityRisk-ManagementandControlofSoilPollutiononAgriculturalLand(Trial)(GB 156182018)inallthetestedsoilheavymetalconte
7、ntsofGardeniaeFructushabitatsinJiangxiProvince,andonlyCrandAsinLukouTown,LianhuaCountyexceededthelimitsspecifiedinGreenFood-EnvironmentalQualityforProductionArea(NY/T 3912021),andsoilheavymetalcontentsofFructusGardeniaehabitatsinJiangxiProvincewasgenerallypollution-freeandclean(exceptforLukouTown,Li
8、anhuaCounty,whichwasslightlypolluted).ThepotentialecologicalriskofheavymetalsinthesoilofGardeniaeFructushabitatsislow,whichissuitablefortheplantingofGardeniaeFructus.Keywords:GardeniaeFructus;Heavymetalsinsoil;Pollutionindex;JiangxiProvince基金项目:赣江新区科技计划项目(赣新管创发202026 号)。作者简介:洪家顺(1987),助理实验师,研究方向为中药材
9、质量评价与研究,土壤质量评价与研究;通讯作者:王裕成(1996),硕士,研究方向为天然药物化学。DOI:10.14127/ki.jiangxihuagong.2023.03.0171022023 年第 3 期(总第 167 期)0 引言随着社会的不断发展,大量污水和固体废弃物的排放、农药化肥的不合理使用等环境污染现象严峻,土壤中的重金属污染物不仅会危害农田环境,还可通过食物链进入人体,危害人体健康1-4。此前,许多学者均报道了中药材中存在不同程度的重金属污染5-8,因此研究中药材种植地土壤重金属的含量、空间分布、环境质量和进行风险评级显得尤为重要。近年来,许多学者研究了栀子中的重金属含量并对其
10、进行风险评估9-14,但研究栀子产区土壤重金属污染特征及其评价的报道尚未发现,本研究遵循点面结合、多种评价方法相结合、取长补短综合评价的原则,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法、综合潜在生态风险指数法等方法对监测地区的产地土壤重金属污染状况进行评价,旨在探明栀子产地土壤重金属富集特征及其风险,为当地组织研判中药材质量安全研究提供依据,为重金属污染防治及风险管控提供土壤质量基础数据,为保障栀子药用安全,合理布局栀子种植,促进栀子种植产业可持续发展提供数据支撑和理论依据。1 材料与方法1.1 研究区域研究区域选择江西省内栀子种植产区各市县的乡镇:S1 为吉
11、水县文峰镇,S2 为吉水县丁江镇,S3 为吉水县乌江镇,S4 为永丰县瑶田镇,S5 为安福县甘洛乡,S6为莲花县路口镇,S7 为樟树市义成镇,S8 为高安市龙潭镇,S9 为崇仁县杭桥乡,S10 为湖口县武山镇,S11 为武宁县澧溪镇。表 1 栀子产区土壤采集信息编号区域经度()纬度()土壤份数S1吉水县文峰镇115.203427.19293S2吉水县丁江镇115.272527.14163S3吉水县乌江镇115.302627.23425S4永丰县瑶田镇115.625527.09275S5安福县甘洛乡114.559227.22474S6莲花县路口镇114.071927.27635S7樟树市义成镇1
12、15.23127.99517S8高安市龙潭镇115.210528.43373S9崇仁县杭桥乡115.847227.69983S10湖口县武山镇116.320629.580519S11武宁县澧溪镇114.814129.210831.2 样品采集与处理样品采集时间为 2021 年 6 月,遵循土壤采样区域随机法,采集深度 020cm,各采集点采样量基本保持一致,每份土壤样品不少于 1.5kg,共采集 60份,采集的土壤样品于牛皮纸上自然风干,挑出碎石、树枝杂草等杂物,经球磨机研磨后过 100 目装于聚乙烯塑料瓶中,土壤 pH 按照土壤pH 的测定电位法(HJ 9622018)测定,土壤重金属按照土
13、壤和沉积物 12 种金属元素的测定王水提取-电感耦合等离子体质谱法 (HJ 8032016)测定。1.3 评价方法1.3.1 单因子污染指数法单因子污染指数法能够分别反映目标物中各个元素的污染程度,其计算公式为 Pi=Ci/Si式中 Pi为目标物中污染元素 i 的单因子污染指数,Ci为污染元素 i 的实测浓度值(mg/kg),Si为 i 种污染元素的评价标准(mg/kg)。1.3.2 内梅罗综合污染指数法内梅罗综合指数法突出了高浓度污染物对环境质量的影响,同时兼顾单因子污染指数的平均值15。由于土壤同时被多种重金属元素污染,因而土壤污染评价要运用综合指数法进行评价。其计算公式如下。PN=121
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