贵州喀斯特地区辣椒镉的累积特性及土壤风险阈值研究

胡立志, 刘鸿雁,,*, 刘青栋, 罗凯, 余志2,, 王雪雯, 冉晓追

贵州喀斯特地区辣椒镉的累积特性及土壤风险阈值研究

胡立志1, 刘鸿雁1,3,*, 刘青栋1, 罗凯3, 余志2,3, 王雪雯1, 冉晓追1

1. 贵州大学农学院, 贵阳 550025 2. 贵州省环境科学研究设计院, 贵阳 550081 3. 贵州大学资源与环境工程学院, 贵阳 550025

辣椒(L.)是我国西南喀斯特重金属地质高背景区的特色农作物, 属茄科, 具有一定镉(Cadmium)富集能力。为明确贵州主产区辣椒Cd的富集状况, 探究辣椒质量安全的土壤风险阈值, 保障农产品安全生产。采集贵州省9个县区辣椒及土壤样品105组, 利用ICP-MS检测Cd含量, 研究土壤Cd分布, 辣椒富集系数, 并根据土壤pH建立回归模型推导基于辣椒质量安全的土壤Cd风险阈值。结果表明, 有4个研究区土壤均值超过贵州省土壤Cd背景值(0.659 mg·kg-1), 超出率分别是: WS(25.8%)、HZ(42.2%)、LD(146%)、WN(439%); 18.1%的辣椒超过国家食品安全Cd限值标准(GB2762—2017, 0.05 mg·kg-1), 点位超标率为LD(20.8%)、TZ(7.69%)和WN(100%); 辣椒Cd的生物富集系数(BCF)范围是0.019至0.108, 均值0.046。由回归模型推算出酸性土(pH<6.5)、中性土(6.5≤pH≤7.5)、石灰性土(pH>7.5)中Cd风险阈值分别为1.00、1.26和2.50 mg·kg-1, 分别为国家农用地土壤污染风险筛选值(GB15618—2018)的3.33、4.21、4.17倍, 阈值准确率达91.1%; 有效态Cd风险阈值为0.071、0.017和0.005 mg·kg-1, 阈值准确率达86.1%。地质高背景区农田土壤Cd超标严重, 但辣椒的生物富集系数相对较低, 基于辣椒质量安全的土壤Cd风险阈值远高于国家标准。

喀斯特地区; 土壤; 辣椒; 镉; 富集系数; 风险阈值

0 前言

镉(Cd)元素有很强的毒性和可迁移性, 是一种高残留、难降解、易累积的元素[1–4], 其污染是一个不可逆过程。贵州是中国最早种植和食用辣椒的地区之一, 全省种植面积已达530万亩, 区域喀斯特碳酸盐岩占全省面积的73%, 是典型的Cd地球化学异常区, 土壤Cd背景值达0.659 mg·kg-1, 远高于我国耕地土壤Cd平均含量0.270 mg·kg-1[5–7]。……