乌鲁木齐市地产萝卜中Pb的来源及影响因素分析

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蔬菜是人们日常生活中必不可少的食材,蔬菜产地大多集中分布于城镇近郊,易受多种重金属污染源的影响。乌鲁木齐市土壤本底Pb含量较低,但部分蔬菜中Pb超标现象仍时有发生。本文以根茎类蔬菜萝卜为研究对象,采用同位素示踪法,结合盆栽L164~5正交试验以及肥料―3414‖试验设计对乌鲁木齐市地产萝卜中Pb的污染来源以及影响因素进行探讨,为蔬菜中Pb的污染防治和安全生产提供理论依据。(1)降尘、土壤和灌溉水对萝卜地上部Pb含量的贡献率分别为31.29%、67.61%、1.32%,土壤对萝卜地上部Pb含量累积的影响最大;对萝卜根系Pb含量的贡献率分别为72.46%、18.66%、9.30%,降尘对萝卜根系Pb含量累积的影响最大。萝卜地上部和根系Pb同位素特征比值与尾气烟灰、尿素、磷肥和污泥及其他植物(黄秋葵叶、珍珠梅叶和柳树叶)较接近,说明萝卜中Pb最易受这些环境介质的影响,露天种植的萝卜与其他植物的Pb污染具有同源性。(2)在新疆农业大学农科楼后距公路10 m处露天种植的萝卜根系Pb含量为0.115~0.174 mg·kg-1,均超过《食品安全国家标准-食品中污染物限量(GB 2762-2017)》(Pb≤0.1 mg·kg-1),超标率为100%;萝卜叶片从降尘中吸收了一定量的HCO3-、SO42-、Mg2+、K+、Na+和Pb,同时释放出了Ca2+和Cl-;萝卜地上部Pb含量主要受到降尘中HCO3-、Ca2+和Pb的影响,根系Pb含量主要受到降尘中SO42-和Pb的影响,且湿沉降对根系Pb含量影响较大。(3)土壤盐分离子对萝卜地上部Pb含量的影响顺序为:Pb2+>Na+>Ca2+>Mg2+>K+;对根系Pb含量的影响顺序为:Pb2+>Na+>Mg2+>Ca2+>K+。萝卜地上部Pb含量与土壤中Pb2+含量呈极显著正相关,与Na+呈显著负相关;而根系Pb含量受土壤盐分离子影响较小,仅与土壤中Pb2+正相关并接近显著性水平(r=0.938,P=0.062);萝卜地上部Pb含量(鲜重)在未检出~0.125 mg·kg-1,根系Pb含量(鲜重)在0.003~0.150 mg·kg-1,根系Pb超标率为12.5%。(4)灌溉水中的盐分离子对萝卜地上部Pb含量的影响顺序为:Ca2+>Pb2+>Mg2+>Na+>K+。萝卜地上部Pb含量在未检出~0.094 mg·kg-1(干重),根系Pb含量在未检出~0.084 mg·kg-1(干重),根系Pb含量均未超标;乌鲁木齐市灌溉水中的阳离子对萝卜中Pb的累积影响较小。(5)中水平Pb(100 mg·kg-1)胁迫下,施用氮、磷肥均可促进萝卜叶长、茎粗、地上部和根系鲜重的增加;氮肥的施用对萝卜根系吸收Pb作用不显著,施加磷肥会抑制萝卜根系对Pb的吸收;综合作物产量与质量安全生产之间的关系,萝卜种植氮肥(N)、磷肥(P2O5)最佳施用量分别为287.29mg·kg-1和154.49 mg·kg-1。中水平氮(300 mg·kg-1)、磷(150 mg·kg-1)施用量的基础上,随着Pb浓度的增加,萝卜根系对Pb的吸收逐渐增加且差异显著(P<0.05),而地上部对Pb的吸收无显著影响。
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