楊蕎安，張澤東，李朝嬋，李婕羚，黃先飛，蘭雪，潘延楠

貴州師范大學(xué)，貴州省山地環(huán)境信息系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽 550001

無籽刺梨(RosasterilisS.D. Shi)為貴州特有刺梨種，屬薔薇科薔薇屬的多年生落葉攀緣類果樹[1]。無籽刺梨單株產(chǎn)量高，果實(shí)成熟時(shí)呈橙黃色，與普通刺梨比較，無籽刺梨成熟時(shí)果刺脫落，無果核或少許果核，口感酸甜適中?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明，其果肉富含類黃酮、三萜、維生素和氨基酸等多種對(duì)人體有益的微量元素[2-3]，具有抗氧化、抗衰老和增強(qiáng)免疫力等功效，是珍貴的營(yíng)養(yǎng)保健果品，極具開發(fā)價(jià)值[4]。目前，無籽刺梨果實(shí)除鮮食以外還用于食品開發(fā)如果醋、果醬、果酒、果汁飲料和酸奶含片等產(chǎn)品。無籽刺梨因其獨(dú)特的生態(tài)適應(yīng)性，如抗干旱耐瘠薄等特性，不僅為種植示范區(qū)帶來經(jīng)濟(jì)效益，也帶來客觀的生態(tài)效益和社會(huì)效益，是貴州石漠化地區(qū)植被恢復(fù)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的理想樹種之一。

隨著人們生活品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)條件的不斷提高，食用安全健康的綠色有機(jī)果品已成為一種必然趨勢(shì)。近年來，種植戶為尋求農(nóng)產(chǎn)品的更大的產(chǎn)量和產(chǎn)值，盲目施用化肥、農(nóng)藥，以及當(dāng)?shù)氐V山開采等活動(dòng)造成農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量增加[5]。在綠色健康果品的檢測(cè)指標(biāo)中，重金屬含量是重要指標(biāo)之一。重金屬的含量超標(biāo)將會(huì)影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，在植物體內(nèi)富集，在生物放大作用下產(chǎn)生毒性，這將對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生極大危害[6-8]。目前無籽刺梨的研究主要集中在果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)、種植土壤理化性質(zhì)、果實(shí)品質(zhì)以及無籽刺梨物種和營(yíng)養(yǎng)成分等方面[9-14]。對(duì)無籽刺梨果實(shí)與土壤重金屬的相關(guān)性聯(lián)系研究較少，尤其是無籽刺梨果實(shí)對(duì)重金屬元素的富集性研究。因此，本文對(duì)無籽刺梨基地果實(shí)和土壤樣品中的Cu、As、Pb、Cd和Hg含量進(jìn)行測(cè)定分析，以期為基地種植管理和無籽刺梨產(chǎn)品開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 研究區(qū)概況

無籽刺梨果實(shí)和土壤分別采自貴州省貴陽市、安順市和黔西南布依族苗族自治州的10個(gè)種植基地，分別為貴陽市的HF基地、黔西南州的HL、YZ基地、安順市的SC、NG、SC、LG、QYQ、SP和XY這7個(gè)基地。種植基地位于貴州省中西部，屬于喀斯特高原與丘陵地貌，貴陽市和安順市石漠化程度以輕度為主，黔西南州以中度石漠化程度為主；氣候類型屬于中亞熱帶高原季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，土壤類型為紅、黃壤。具體情況如表1所示。

1.2 樣品采集

于2018年10月中下旬在貴州省10個(gè)無籽刺梨種植基地采集土壤和果實(shí)樣品。選取長(zhǎng)勢(shì)良好的植株為中心然后向四周擴(kuò)散，形成4 m×4 m的網(wǎng)格，再以此網(wǎng)格為中心向四周擴(kuò)散形成10 m×10 m的網(wǎng)格區(qū)域，用五點(diǎn)法采集土壤和果實(shí)并編號(hào)，土壤選擇根系周圍土層，深度為0～30 cm，隨機(jī)抽取3～7個(gè)土樣，混合均勻，選取適量土壤帶回實(shí)驗(yàn)室，去除土壤中石粒和生物體等雜質(zhì)，經(jīng)過研磨后過篩，自然風(fēng)干，供分析用。無籽刺梨果實(shí)采自5年生健康植株且與采集土壤的植株相同，每份樣品選擇20～30株，在向陽處和背陽處采集成熟果實(shí)150～200個(gè)，及時(shí)保鮮處理，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

果實(shí)和土壤中重金屬含量測(cè)定：Pb、Cd和Cu，采用全消解法，Pb和Cd參照《土壤質(zhì)量》GB/T 17141—1997、Cu參照《土壤質(zhì)量》GB/17138—1997，采用火焰原子吸收光譜儀測(cè)定(德國(guó)耶拿ZEEnit700P型)；Hg和As采用硝酸-鹽酸混合試劑加熱消解法，Hg參照《土壤質(zhì)量》GB/T 22105.1—2008、As參照《土壤質(zhì)量》GB/T 22105.2—2008，采用原子熒光光譜儀測(cè)定(北京吉天AF933型)；土壤pH值，采用PHTESTER30筆式pH計(jì)測(cè)定(四川天成)。

1.4 評(píng)價(jià)方法

1.4.1 基地土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

參照Muller[15]的方法，利用地質(zhì)累積指數(shù)(Igeo)來評(píng)價(jià)無籽刺梨種植基地土壤重金屬的污染狀況。

式中：Igeo為地質(zhì)累積指數(shù)；Cn是基地土壤中所含重金屬元素含量(mg·kg-1)；Bn是貴州土壤重金屬背景值(mg·kg-1)。

1.4.2 基地果實(shí)重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

目標(biāo)危害系數(shù)(THQ)是2000年美國(guó)環(huán)保局(US EPA)根據(jù)人體每日通過食物攝取的重金屬來評(píng)估人體健康風(fēng)險(xiǎn)的一種方法[16]。THQ<1，說明人體攝入重金屬含量處于安全水平?jīng)]有明顯的健康風(fēng)險(xiǎn)，反之，則存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

式中：EF為人群接觸頻率，按全年365 d計(jì)算；ED為暴露年數(shù)，以人群平均壽命70歲取值；FIR為食物攝入量，貴州水果每日攝入量54.9 g，兒童27.4 g；C為無籽刺梨果實(shí)中重金屬含量(mg·kg-1)；RFD為美國(guó)環(huán)保局提供的參考劑量，Cu、Pb、As、Cd和Hg分別為0.04、0.0035、0.0003、0.001和0.0005 mg·kg-1·d-1。；WAB為人體平均體重(成人體重55.9 kg，兒童體重為32.7 kg)；TA為平均接觸時(shí)間(365 d·a-1×暴露年數(shù))；

居民食物攝入重金屬量(DI)，計(jì)算公式：DI=RFD×C。

1.4.3 基地果實(shí)重金屬元素的生物富集系數(shù)

富集系數(shù)(BCF)是反應(yīng)無籽刺梨將土壤中的重金屬元素吸附到植物體內(nèi)的能力，富集系數(shù)越大，表明無籽刺梨吸收重金屬能力越強(qiáng)，抗土壤污染能力就越弱。參照Zhuang等[17]方法，計(jì)算出無籽刺梨果實(shí)的生物富集系數(shù)。

式中：X果實(shí)表示為無籽刺梨果實(shí)中重金屬含量(mg·kg-1)，X土壤為基地土壤中相同元素重金的含量(mg·kg-1)。

1.4.4 隨機(jī)森林算法

隨機(jī)森林算法是運(yùn)用分類回歸樹來提高模型的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)性以解決分類和回歸問題[18]，因其算法可以根據(jù)變量因子的重要性數(shù)值對(duì)特征變量進(jìn)行重要性排序。得到的變量因子重要值，值越大表明該變量因子越重要，對(duì)樣本影響也最大。利用隨機(jī)森林算法，采用R(版本號(hào)3.4.1)調(diào)取“Random Forest”包[19]對(duì)無籽刺梨種植基地土壤重金屬含量數(shù)據(jù)和刺梨果實(shí)重金屬含量數(shù)據(jù)進(jìn)行模型變量選擇之后，分別對(duì)所得的5個(gè)重金屬變量因子進(jìn)行重要性排序。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2016和SPSS19.00對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，利用Canoco5、Origin2017及R語言(版本號(hào)3.4.1)對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和繪圖。

表1 貴州省無籽刺梨采樣點(diǎn)位置及研究區(qū)域背景信息Table 1 Sampling site and background information of R. sterilis in Guizhou Province

2 結(jié)果與分析(Results and analysis)

2.1 無籽刺梨種植基地土壤污染程度評(píng)價(jià)

無籽刺梨種植基地土壤Cu、As、Pb、Cd和Hg平均含量分別是79.215、1.236、25.637、4.438和0.793 mg·kg-1。與貴州背景值相比[20]，平均含量是背景值的2.45倍、0.07倍、0.75倍、22.19倍和5.56倍。按照《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618—2018)，種植基地土壤重金屬As、Pb含量均未超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值，重金屬Cd平均含量是風(fēng)險(xiǎn)篩選值的14.79倍，基地土壤存在Cd污染。重金屬Cu、Hg含量除YZ基地外，其余基地Cu、Hg含量均未超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值。YZ基地Hg、Cu含量是風(fēng)險(xiǎn)篩選值的1.24倍和1.17倍，存在Hg和Cu污染。地質(zhì)累積指數(shù)按照污染程度共分7個(gè)級(jí)別[14]，污染程度由無污染到極強(qiáng)污染。通過計(jì)算，無籽刺梨種植基地土壤重金屬污染程度和各元素Igeo指數(shù)(表2)。根據(jù)Igeo指數(shù)評(píng)價(jià)，Cu為輕-中污染，As、Pb為無污染，Cd為強(qiáng)污染，Hg為輕-中污染。

表2 無籽刺梨種植基地土壤重金屬污染程度Table 2 Heavy metal pollution in soil of R. sterilis plantation bases

2.2 無籽刺梨果實(shí)重金屬含量狀況和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

無籽刺梨果實(shí)作為藥食兩用的果品，根據(jù)《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》和《中國(guó)藥典(2015版)》限定的重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)[21-22]，基地果實(shí)重金屬含量均未超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中規(guī)定重金屬Pb、Cd含量限定值分別為Pb≤0.2 mg·kg-1、Cd≤0.05 mg·kg-1[23]，據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，只有JC基地果實(shí)超出Pb限定值，是限定值的1.52倍，HF、YZ、SC、JC、LG和XY基地果實(shí)超出Cd限定值，分別是限定值的13.82倍、3.22倍、2.08倍、2.14倍、2.46倍和3.1倍。無籽刺梨果實(shí)重金屬Pb、Cd超標(biāo)率分別為10%和60%。

根據(jù)成人和兒童每日攝入量和目標(biāo)危害系數(shù)分析，貴州地區(qū)成人的重金屬每日攝入量和危害系數(shù)均大于兒童，說明成人每日通過食用果實(shí)攝入的重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)高于兒童。居民每日食物攝入重金屬量排序?yàn)镃u>As>Cd>Pb>Hg；目標(biāo)危害系數(shù)分析結(jié)果顯示，成人攝入As的THQ值大于1，說明成人存在一定的As健康風(fēng)險(xiǎn)，其余重金屬元素對(duì)于成人和兒童均處于安全級(jí)別。THQ指數(shù)排序?yàn)锳s>Cd>Cu>Pb>Hg(表3)。

表3 貴州省每日重金屬攝入量(DI)和目標(biāo)危害系數(shù)(THQ)值Table 3 Daily intake (DI) and target hazard quotient (THQ) of heavy metals in Guizhou Province

2.3 基地土壤重金屬對(duì)果實(shí)重金屬富集系數(shù)的影響

由表4可知，無籽刺梨果實(shí)對(duì)土壤中的As富集作用較強(qiáng)，As富集系數(shù)最大，達(dá)到0.28；Hg次之達(dá)到0.11，其余幾種重金屬的富集能力較弱。無籽刺梨果實(shí)對(duì)5種重金屬的富集能力排序?yàn)锳s(0.28)>Hg(0.11)>Cd(0.07)>Cu(0.04)>Pb(0.01)。因此，5種重金屬中，As容易被無籽刺梨果實(shí)吸收并富集。

表4 無籽刺梨果實(shí)對(duì)5種重金屬的生物富集系數(shù)(BCF)Table 4 Bioaccumulation factor (BCF) of 5 heavy metals in R. sterilis fruit

由圖1可知，土壤重金屬Hg對(duì)果實(shí)Cd的富集系數(shù)影響最大，相對(duì)重要值達(dá)到0.61；土壤重金屬Cd對(duì)果實(shí)Cu、Pb的富集系數(shù)影響次之，相對(duì)重要值分別達(dá)到0.35和0.32；土壤重金屬Pb對(duì)果實(shí)Cu的富集系數(shù)影響次之，相對(duì)重要值分別達(dá)到0.34；土壤重金屬Cd對(duì)果實(shí)Cu的富集系數(shù)影響較小，相對(duì)重要性達(dá)到0.11。土壤重金屬Cu對(duì)果實(shí)Pb的富集指數(shù)影響較小，相對(duì)重要性達(dá)到0.11。

圖1 土壤重金屬對(duì)果實(shí)重金屬富集的相對(duì)重要性Fig. 1 The relative importance of soil heavy metals contents to fruit heavy metals bioaccumulation

2.4 隨機(jī)森林算法對(duì)基地土壤和果實(shí)重金屬變量因子的重要性排序

隨機(jī)森林算法中的平均準(zhǔn)確率降低度(Mean Decrease Accuracy)是對(duì)樣本整體性的預(yù)測(cè)，該數(shù)值越大表明變量因子重要性也越大，對(duì)樣本整體影響也越大。將Cu、As、Pb、Cd和Hg這5種重金屬作為變量因子分別對(duì)土壤和果實(shí)的重金屬污染程度進(jìn)行排序。由圖2(a)可知，Cu對(duì)基地土壤重金屬污染影響最大，Cd變量因子影響次之，其余變量因子影響程度逐漸下降，這說明，基地土壤受到Cu、Cd污染幾率最大。由圖2(b)可知，Pb對(duì)果實(shí)重金屬污染影響最大，Cd變量因子影響次之，其余變量因子影響程度逐漸下降，說明基地果實(shí)受到Pb、Cd污染幾率最大。

圖2 隨機(jī)森林對(duì)無籽刺梨種植基地土壤和果實(shí)重金屬變量的重要性排序Fig. 2 Importance of heavy metal variables of Random Forest for soil and fruit in R. sterilis plantation bases

2.5 無籽刺梨種植基地土壤與果實(shí)重金屬主成分分析

對(duì)基地土壤5種重金屬含量進(jìn)行主成分(PCA)分析，第一排序軸的系數(shù)為0.497，第二排序軸系數(shù)為0.298，第一和第二排序軸解釋了重金屬總量的79.5%。由圖3(a)可知，Cd、Pb和Cu這3種重金屬向量最長(zhǎng)，說明其對(duì)種植基地土壤污染最大。從圖3中可看出，對(duì)基地土壤重金屬Cd影響最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是NG>YZ>SC>XY>JC；對(duì)基地土壤重金屬Pb影響較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是SC>XY>JC>NG；對(duì)基地土壤重金屬Cu和Hg影響較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是YZ>NG；對(duì)基地土壤重金屬As和土壤pH影響較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是SC>XY>NG>YZ>JC。而重金屬As和土壤pH夾角最小，相關(guān)性最高；重金屬Hg與重金屬Cu存在相關(guān)性；重金屬As與重金屬Cd、Pb存在較高相關(guān)性；重金屬Hg與重金屬Cd存在一定相關(guān)性。重金屬之間存在相關(guān)性表示該元素間存在一定的同源關(guān)系或存在交叉污染，種植基地土壤重金屬As與Cd、Pb，重金屬Hg與Cu、Cd之間在很大程度上可能存在交叉污染或復(fù)合污染。

對(duì)種植基地?zé)o籽刺梨果實(shí)中5種重金屬含量進(jìn)行主成分(PCA)分析，第一排序軸系數(shù)為0.563，第二排序軸系數(shù)為0.217，第一和第二排序軸解釋了重金屬總量的78.1%。由圖3(b)可知，重金屬Cd和As向量最長(zhǎng)，說明對(duì)果實(shí)的影響最大。對(duì)重金屬Cd影響最大的是HF鄉(xiāng)鎮(zhèn)；對(duì)重金屬As影響最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是LG>HL>SC>SP；對(duì)重金屬Pb影響最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是HF>XY>YZ；對(duì)重金屬Hg影響最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是NG>QYQ>XY>YZ；對(duì)重金屬Cu影響最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序是HL>SP>LG>SC。由兩重金屬之間夾角大小可知，重金屬Cd與Pb之間存在較強(qiáng)相關(guān)性，As與Cu之間存在較強(qiáng)相關(guān)性。從各采樣基地之間看，鄉(xiāng)鎮(zhèn)JC污染較少或者無污染；鄉(xiāng)鎮(zhèn)LG、SC與鄉(xiāng)鎮(zhèn)HL、SP，鄉(xiāng)鎮(zhèn)YZ、XY與鄉(xiāng)鎮(zhèn)QYQ、NG兩兩之間距離較近，具有相互影響的可能性。重金屬Cu與As、Hg以及重金屬Pb與Hg、Cd之間存在同源污染或復(fù)合污染。

圖3 無籽刺梨種植基地土壤與果實(shí)重金屬的主成分分析(PCA)分析圖注：a. 基地土壤，b. 果實(shí)。Fig. 3 Principal Component Analysis (PCA) of heavy metals in soils and fruits of R. sterilis plantation basesNote: a. soil; b. fruits.

圖4 土壤重金屬與果實(shí)重金屬之間RDA分析Fig. 4 RDA analysis of heavy metals in soil and fruit

2.6 無籽刺梨基地土壤對(duì)果實(shí)重金屬含量的冗余分析

冗余分析(RDA)將基地土壤重金屬作為變量因子對(duì)果實(shí)重金屬含量影響進(jìn)行分析。在第一軸上土壤重金屬與果實(shí)重金屬的相關(guān)系數(shù)為0.980，第二軸上為0.623。排序圖中第一、二軸共解釋74.3%的重金屬信息(圖4)。果實(shí)As與土壤Cd存在較強(qiáng)負(fù)相關(guān)、果實(shí)Cu與土壤Pb存在較強(qiáng)負(fù)相關(guān)；土壤Cu與pH存在較強(qiáng)正相關(guān)；果實(shí)Cu、As、Cd與土壤As存在正相關(guān)性；果實(shí)Cd、Pb與土壤Hg存在一定相關(guān)性；果實(shí)Pb、Hg與土壤Pb具有一定相關(guān)性；果實(shí)Hg與土壤Pb、Cd存在較強(qiáng)正相關(guān)性。土壤重金屬As(P=0.04,F=0.32)和Pb(P=0.03,F=0.15)與果實(shí)重金屬顯著相關(guān)，其余土壤重金屬Cu、As和Hg對(duì)果實(shí)影響則不顯著。各重金屬之間存在一定的拮抗和協(xié)同作用，前人研究認(rèn)為，農(nóng)作物中重金屬的含量與土壤的重金屬含量存在一定的相關(guān)性，土壤中重金屬可能會(huì)促進(jìn)農(nóng)作物重金屬含量的累積[24]；但也有研究表明，土壤重金屬含量與果實(shí)中重金屬相關(guān)性不明顯[25]。造成這種差異的原因一方面可能是農(nóng)作物品種遺傳特征存在差異，導(dǎo)致果實(shí)對(duì)重金屬的吸收和富集能力不同，另一方面是每個(gè)種植區(qū)域污染程度和污染源不同，導(dǎo)致區(qū)域間存在差異性。

3 討論(Discussion)

3.1 果樹種植基地土壤污染與來源

土壤理化性質(zhì)如含水率、速效磷、速效鉀、全氮和土壤質(zhì)地等是影響土壤重金屬活性的關(guān)鍵因素，土壤理化性質(zhì)與土壤重金屬形態(tài)和重金屬總量存在顯著相關(guān)性[26]。土壤中重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)為主，還以有機(jī)態(tài)、鐵錳氧化態(tài)、碳酸鹽態(tài)和交換態(tài)以及水溶態(tài)等多種形式分布，當(dāng)外源重金屬的進(jìn)入土壤導(dǎo)致土壤中不同形態(tài)的重金屬隨著時(shí)間和種植作物不同而發(fā)生形態(tài)和濃度變化[27]，因此，種植時(shí)間不同、種植作物不同和施用肥料的不同都將會(huì)導(dǎo)致土壤和農(nóng)作物中重金屬含量存在濃度、形態(tài)的變化。無籽刺梨部分基地土壤存在Cd污染，這是由于喀斯特地區(qū)碳酸鹽巖母質(zhì)Cd背景值高以及酸可提取態(tài)、可還原態(tài)的Cd隨流水遷移作用的影響[28-29]。這與前人研究農(nóng)業(yè)種植用地中重金屬污染狀況的結(jié)果基本一致[30-31]。YZ基地土壤Hg、Cu含量過高，與該基地周圍煤礦開采活動(dòng)存在一定關(guān)系[32]。對(duì)于基地土壤中重金屬來源，過度施肥可能導(dǎo)致土壤Cd、Cu污染，殺蟲劑和除草劑等農(nóng)藥過多使用會(huì)導(dǎo)致土壤Hg、Pb污染[33]。何夢(mèng)媛等[34]的研究表明，農(nóng)田施用家畜糞肥會(huì)導(dǎo)致土壤中Zn、Cu含量升高，雞、豬糞肥能夠提高石灰性土壤中Zn和酸性土壤中Cu、Zn的有效性，從而增加農(nóng)田土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。為控制或改良土壤中重金屬含量，除使用重金屬低累積或超富集植物外，還可通過鈍化劑的使用來降低土壤中重金屬的含量，起到保護(hù)農(nóng)作物的目的。吳烈善等[35]研究發(fā)現(xiàn)，使用石灰和石灰與腐殖質(zhì)結(jié)合的復(fù)合肥料相較于傳統(tǒng)施用的單一肥料對(duì)土壤中的重金屬改良更為明顯，也更容易使Cd轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定性更高的有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。羅遠(yuǎn)恒等[36]研究發(fā)現(xiàn)，鈣鎂磷肥和石灰的配合能夠降低小麥和水稻中Cd含量，減緩Cd的毒性而達(dá)到保護(hù)農(nóng)作物的目的。林文杰等[37]研究改良劑對(duì)礦區(qū)污染土地的改良，分析改良劑對(duì)土壤重金屬形態(tài)與農(nóng)作物影響關(guān)系，發(fā)現(xiàn)蘿卜對(duì)重金屬的累積量與土壤可溶態(tài)重金屬含量存在顯著的相關(guān)性。使用堿石灰和堿石灰混合改良劑能夠降低土壤重金屬可溶態(tài)含量，減少農(nóng)作物對(duì)其的累積，降低重金屬在農(nóng)作物中的積累總量，達(dá)到改良污染區(qū)域的目的。貴州地區(qū)石灰?guī)r母質(zhì)突出鈍化作用明顯，配合肥料的使用能使土壤交換態(tài)Cd降低，促進(jìn)土壤還原，減少水溶態(tài)有機(jī)物的形成，降低土壤Cd的溶解性從而抑制植物根系對(duì)Cd的富集和吸收。因此，通過精準(zhǔn)控肥和灌溉、改良土壤以及鈍化劑的使用來控制和修復(fù)土壤重金屬污染，減少重金屬向植物體的遷移，降低植物對(duì)重金屬的吸收，使種植區(qū)內(nèi)受重金屬污染區(qū)域恢復(fù)到安全水平。

3.2 果樹中重金屬污染與來源

果實(shí)中的重金屬含量主要來自對(duì)土壤重金屬的富集，以及大氣沉降和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的影響。本研究中，JC基地果實(shí)重金屬含量超出限定值，可能是無籽刺梨果實(shí)對(duì)基地土壤重金屬元素具有富集性，以及靠近省道汽車尾氣中重金屬元素沉降的影響[38-39]。陶秀珍等[40]研究興仁地區(qū)受礦坑廢水影響，周邊種植的水稻中Pb、Cd含量過高。本研究中，YZ基地果實(shí)可能受工業(yè)廢水影響導(dǎo)致果實(shí)Pb、Cd含量過高。這說明，無籽刺梨種植果實(shí)重金屬含量超標(biāo)是受到多種因素的影響，也有基地未污染、果實(shí)重金屬含量未超標(biāo)的情況，說明基地果實(shí)重金屬污染程度不同源自人們生產(chǎn)生活和管理模式不同。為防治果實(shí)重金屬含量過高，應(yīng)科學(xué)合理的灌溉和施肥，確保果實(shí)品質(zhì)安全。對(duì)無籽刺梨果實(shí)富集性研究發(fā)現(xiàn)，種植基地土壤As含量低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，土壤污染程度達(dá)到安全級(jí)別，但果實(shí)對(duì)As富集性強(qiáng)，說明種植無籽刺梨來修復(fù)As污染土壤具有應(yīng)用前景。

綜上所述，研究結(jié)果表明：

(1)貴州的無籽刺梨基地土壤與背景值相比，Cu、Cd和Hg不同程度超背景值，與國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)比較，所有基地存在Cd污染，YZ基地存在Hg、Cu污染，基地污染程度如下：Cd強(qiáng)污染，Cu、Hg輕-中污染，As、Pb無污染。

(2)無籽刺梨JC基地果實(shí)存在Pb污染，HF、YZ、SC、JC、LG和XY基地果實(shí)存在Cd污染?；赝寥篮凸麑?shí)均無As污染，果實(shí)對(duì)As有較強(qiáng)的富集性，評(píng)價(jià)顯示As對(duì)成人健康存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

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