蔬菜的硝态氮累积及菜地土壤的硝态氮残留_图文

1、第23卷第3胡2002年5月环境科学ENVIRoNMENTAL SCIENCEVol23.No3Mav.2002蔬菜的硝态氮累积及菜地土壤的硝态氮残留王朝辉,宗志强,李生秀,陈宝明(两北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵712100.E-I:。h。1州扯Dublic xa sn cn摘要:在小同季*对11类、48种蔬菜的测定表明,硝态氯含量高于325mgkg-。.达到4级污染水平的冉20种.占嗣盎总敬的4l7%.包括全部叶菜类、部分瓜类、根菜类和葱蒜类蔬菜其巾硝态氮含量高r70(mgkg1,超过4级污染水平的有5种,均为叶菜类蔬菜叶荒硝态氮累虽为严重.但其中部分蔬菜叶片的硝态氯古量却低于3级污

2、染水牛埘币同类型菜地和农田土壤的测定发现,菜地0200cm各土层的硝态氮残留量均高于农田土壤.常年露天菜地20(】rm土层的硝态氮残留总鲢为13588k-hnl2,2年大棚菜田为1411.8妇hm.5年大棚则达l520q妇hm二,而般如j仅为245.4虹hm菜地土壤的硝态氮残留严重威胁菜区地下水环境关键词:蔬菜;土壤:硝志氮累积;硝态氨残留中囤分类号:sl58j文献标识码文章蝙号:0250.3301(20020305.0079Nitrate Accumulation in Vegetables and lts Residual in Vegetable FieldsAI,sIract:Tele

3、rnlm叭10ns(11l kinds,48vanetlcsof vcgctablcswerccanjed oul at dlfferent seasons The resu】ts showed tht n1仃McNcnlr叭吣、n20v咏虬ab【鹤Teached Pdlut;0nI删d4No;一N32smg。kg。1.whlch accoumed“4I.7%(,r1he10Ial n LImber nf Ihe sampl甜vegetablesand111cluded all of Ihe leafy,and most of the melon.root,onlonld鼬rllc ve即Ia

4、bks Amung thcm.5leafy”cgetabl幅cvcncxcccded Lcvcl4(N(可一N700mgkg-1Ahhough IPaf州gPI曲lere usuaIly a pt to heaviIy accumulatP nltmte,most of thPnl were wtth n11ralN co嗍trations10wer 1hall I.ev。l3(N03N325mg妇1,既不宜生食、盐渍,也不宜熟食的蔬菜有2f】种,占被凋杳蔬菜总数的41.7%.包括令部的叶菜类、部分根菜类和葱蒜类;其中有5种叶荣还超过4级污染水平(硝态氮含量700mg-kg硝态氮含龟低下98m

5、g。kg的优质蔬菜仅18种,占被调查蔬菜总数的37.5%.可见,蔬菜的硝态氮累积比20世纪80年代初更加严重“;叶菜类、根菜类和葱蒜类蔬菜的硝态氮累积更为突出这些情况提示,硝态氮在蔬菜中的累积已对人类健康构成严重威胁2.2叶菜类蔬菜不同部位的硝态氮累积和其它蔬菜相比,叶菜类蔬菜的硝态氮累积更为严重,但并非其可食部分各器官部位的硝态氮含量都一样高.10种叶菜不同器官硝态氮的测定(表2表明,叶片的硝态氮含量均显衰2叶菜不同部分的硝态氮音量(N01-N.鲜J/ngkgTahk2Mtratc N contents ln the出fferentpansof I朗fy咏etahIPs柄茼蔫和芹菜的测定值包

6、拈茎秆部分.其它蔬菜仅为叶著低于叶柄和茎杆.如硝态氮累积量较高的小白菜叶柄含量为970.4mgkg_。,而叶片的含量仅为438.0mgkg,比叶柄低54.9%;黄心菜叶柄的硝态氮含量为742,9mgkg,而叶片的含量只有130.5mgk91。,比前者低82.4%.虽然10种叶菜叶柄或茎秆的硝态氮含量均达到4级污染水平,但黄心菜、油白菜、大青菜、菠菜、大白菜和甘蓝的叶片硝态氮含量均不到3级污环境科学23卷2.3菜地土壤的硝态氮残留200cm土层硝态氮总残留量计算:先根据所测定的各上层硝态氮含最和土壤容重计算每土层(20cm的硝态氯残留量(R,:R;=c(HA106R,:每一土层的硝态氮(Noi。

7、N残留量,单位:k.hm;f:该土层土壤硝态氮含量,单位:n、gkg1:D:该土层上壤容重,单位:妇m;H:每一土层的厚度:0.2m;A:每公顷土地的面积:100m100m;再由O2m深土壤中各土层的硝态氮残留量之和,求出200cm上层硝态氮总残留量.一般作物,如小麦、玉米的根系在土壤中的分布町达200cm以上,而叶菜类、根菜类、葱蒜类、茄果类、瓜类和豆类等蔬菜的根系分布较浅,主要集中在表层040cm的十层中“州,在菜地土壤巾淋洗到40cm以下的硝态氮就难以再被作物吸收;而且硝态氮叉不易被十壤胶体吸附”“.因此会不断在雨水和灌溉水的淋洗作用下向土壤深层迁移,污染菜区地下水环境调查的常年露地、2

8、年和5年大棚菜田中,180 200cm土层的硝态氮残留量分别为56.Okhm2,89.3kglmll和67.3kghm叫以上,远高于一般农田土壤(2.3妇hm。2可见,某区土壤的硝态氮淋洗现象非常严重皂u瑙磺踏刊硝志氯残留(N仉一N/kg。hm2圈1不同类型粟地和农田土垣的硐森氯残田F堰1Nltrate N r皓-dual m dIfferent。cgelab【esolIs andJr,I3结论不同季节测定了48种蔬菜硝态氮的含量结果表明,不同种类蔬菜可食部分的硝态氮累积存在明显差异叶菜类蔬菜的硝态氯含量较高,平均为576.4mgkg_。;其次是根菜类、瓜类、葱蒜类和薯芋类蔬菜,平均值介于16

9、5.3mg kg276.0mgkg l;而茄果类、豆类、芽菜类、花菜类、水生类和食用菌类蔬菜的含量较低,介于19,5mgkg-。108.7mgkg蔬菜的硝态氮含量因品种、采样季节不同也有明显差异叶菜类蔬菜的硝态氮累积还因器官部位而异,10种叶菜中,叶片的硝态氮含量均显著低于叶柄和葶秆凋查的48种蔬菜中,20种蔬菜的硝态氦含量达到4级污染水平,占被调查蔬菜总数的41.7%,包括全部的叶菜类、部分瓜菜类、根菜类和葱蒜类蔬菜.其中硝态氨含量高丁700mRkg,超过4级污染水平的有5种,均为叶菜类蔬菜.而硝态氮含量低的优质蔬菜仅18种,占3朗环境科学所调查蔬菜的37.5%叶荣的硝态氮累积虽为严重.但其

10、中黄心菜、油白菜、人青菜、菠菜、大白菜和甘蓝的叶片硝态氮含量均低丁3级污染水平,既nI盐渍,也可熟食蔬菜生产中过量施用氮肥.频繁和过量灌水,彳;仅使硝态氮在蔬菜体内大量累积,还在菜地十壤中人量残留,使菜田十壤的硝态氮残留量明显高于一般农出常年露天菜地200cm土层的硝态氯残留总量可达1358.8khm,2年大棚菜田为1411.8kg-hm,5年大棚为1520.9kghm,而一般农田仅为245.4kghm二蔬菜作物的根系分布较浅,残留在菜地土壤深层的硝态氮难以被重新吸收利用:加之硝态氮又不易被土壤胶体吸附,在雨水和灌溉水的淋洗作用下会不断向土壤深层迁移,污染菜区的地下水环境参考文献:1walkP

11、rRNltratP,nltrltdNnlt,m咖unds:Arev1fth一ln fdand dletandthet】Ilca】n1引1tlonHFmdAdd(knt,1990,7:7177682Ilch J.J rvmen K.Knekt PetaIDle协ryln协kes ofmcMtc,nlIrltPand NnMA m“1e FmlHh Moblle(1lc Hea【thElnatmn SurvevF刊Add(bnLam,1996.13:5415523(1hrMH(、KNnltm儿Jndd h一ncemnIecul【1dnInglfal 8Iph AmJEpId,1985.12l:73

12、77434l,lA.NIcIsENAcuItlva“hod“th on,duf【lf雌tab【刚lth lontenlof nIt珀tesclentIaHnrtlcult.1992.49:16717l 5nIrla P.F“aA.hmnIeA etaIFerIIzatltrale.glcbrI删1nz nlf珀tu【alln 1eafy7雌etab【es:rh州】ry arId r(xket saIadcJoumalof Plant Nutt10n19q8.21(q:179I一】H【H6沈明球,翟宝杰,采惠茹等蔬菜硝酸盐累积的研究I 不同蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐含量评价同岂学报,1982.9(4:

13、4I487贾继直.孛文庆等山东省蔬菜大棚土壤荐分状况与施J巴状况的调查研究见谢建昌,陈际酗编菜园土壤肥力与蔬菜合理施肥南京:口j海大学出版牡.1997737589张维理.田哲旭,张宁等我国北方农田氮肥造成地下水硝醴盐污染的调盎植物营养与肥料学报,1995,1(2:808710吕殿青.同延安,孙本华等氮肥施用对环境污染影响的研究植物营养与肥料学报.1998:4(2:81511李国庆我国人均占有蔬菜超过一百五十公斤科技日报1998年12月17日(第l版12王朝辉,李牛秀蔬菜不同器官的硝态氨音量与水分、全氰、全磷含量的关系植物营养与肥料学报,1996,2(2:14415213李生秀,贺海香,李和生等

14、.关于供氰指标的研究砰价EuF析滤出的矿质氧在反映土壤供氟能力方面的效果士壤学报,1993,30(4:44745214B1ZandstraM NInateaccumuIat删n惭tab【dtsrelathlptclqual“yAnnApplBloI,1989.11555356115Mlnottl P L Potentlal nItracelcvcledlblPnlant DartsD0n出d R,NIels。n JG,Macrhald(e出Nlt。ogntheEmcnt:vo】2s0Il P】antMtTen R出tlonshlpAcademicPNewYork.SonFr一吼Imdon197

15、823525216庄舜尧。孙秀廷肥料氟在蔬菜地中的去向盟甲街上17文启事土壤氟素的含量和形态见朱蔸良.立启孝E绾中国士壤氨紊南京:扛苏科技出版社.1992326 蔬菜的硝态氮累积及菜地土壤的硝态氮残留作者:王朝辉, 宗志强, 李生秀, 陈宝明作者单位:西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵,712100刊名: 环境科学英文刊名:CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE年,卷(期:2002,23(3被引用次数:65次参考文献(17条1.Walker R Nitrate,nitrite and N-nitroso compounds:A review of

16、the occurrence in food and diet and the toxicologicalimplications 19902.Dich J.Jrvinen R.Knekt P Dietary intakes of nitrate,nitrite and NDMA in the Finish Mobile Clinic Health Examination Survey 19963.Choi B C K N-nitroso compounds and human cancer: amolecular epidemiological approach 19854.Lillie A

17、.Niels E N A new cultivation method for the production of vegetables with low content of nitrate 19925.Santamaria P.Elia A.Parente A Fertilization strategies for lowering nitrate accumulation in leafy vegetables:Chicory and rocket salad cases 1998(0911.李国庆我国人均占有蔬菜超过二百五十公斤 199814.Blom-Zandstra M Nitr

18、ate accumulation in vegetables and itsrelationship to quality 198915.Minotti P L Potential nitrate levels in edible plant parts 197817.文启孝土壤氮素的含量和形态 1992相似文献(10条Duan Zengqiang.Shi Weiming不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物转化特征-农业工程学报2008,24(2为了从土壤生物学角度评价太湖地区不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤肥力与质量,该研究调查了江苏省宜兴市不同蔬菜品种、不同栽培年限、不同栽培方式及不同土壤

19、深度的蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物学特性.结果显示,土壤脲酶活性受不同蔬菜品种影响,栽种黄瓜的土壤脲酶活性显著小于栽种茄子的土壤.随着栽培年限的增加,土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量明显增加.在种植同一种蔬菜(黄瓜条件下,基质槽培下理化性状与部分生物学指标优于土壤栽培.蔬菜塑料大棚土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量随着土壤深度的增加总体呈缓慢降低的趋势,中性磷酸酶活性随土壤深度增加先升高而后降低;与相同土层的露地土壤相比,蔬菜塑料大棚土壤理化性状逐渐恶化,土壤脲酶活性和氨氧化细菌数量相对较高.这些结果可以为该地区蔬菜塑料大棚土壤的可持续利用提供初步的土壤生物学依据.,Hg含量由高一低.不同蔬菜对Hg的富集特

20、征不同,多年生蔬菜季节性蔬菜,叶菜类瓜果类.同一菜种的不同部位对Hg的富集能力也不相同,叶菜类植物和蔬菜重金属污染状况调查及评价-湖南农业科学2005,(3对长沙市郊几大主要蔬菜基地进行了取样调查分析,结果表明,长沙市郊蔬菜基地所产蔬菜中,除叶菜类蔬菜外,其它类型蔬菜没有受到重金属的污染.叶菜类蔬菜中,100%的样品铅含量超标,最大超标137%,平均超标60%;50%的叶菜样镉超标,最大超标127%,其镉含量平均值接近无公害蔬菜重金属限量指标.不同类型蔬菜对重金属的富集能力顺序为:叶菜类茄果类豆类瓜类,不同重金属的富集顺序为:镉汞铅砷铬.长沙市郊主要蔬菜基地土壤重金属污染比较严重,有70%的土

21、壤受到了镉的污染,27.6%的土壤受到了汞的污染,58.6%的土壤受到了重金属的综合污染,相关部门应该采取切实可行的办法防止污染的进一步蔓延和加剧.4.学位论文申屠佳丽蔬菜系统镉污染的土壤化学与生物学响应及蔬菜安全诊断2008通过实验室模拟研究了我国长江三角洲地区三种典型土壤(红黄壤、小粉土、青紫泥中镉的生物化学特性及镉污染对微生物活性的影响;系统研究了青菜-番茄-萝卜轮作体系中镉在不同蔬菜体内的积累、分配规律,并结合水培试验探讨低浓度镉对蔬菜生长及生理特性的影响。应用传统土壤微生物学研究方法及BIOLOG微生物碳源利用(功能多样性、磷脂脂肪酸(PLFA等群落结构分析方法研究了蔬菜轮作制下,镉

22、胁迫对红黄壤、小粉土蔬菜根际及非根际土壤微生物生物量、代谢活性及群落结构多样性的影响,并探讨了土壤微生物对蔬菜轮作制及蔬菜根系活动的响应。探索了蔬菜土壤镉污染化学-微生物学诊断方法及蔬菜可食部镉卫生品质安全指标。主要研究结果如下:1.Langmuir方程和Freundlich方程可以很好地拟合镉在三种土壤(红黄壤、小粉土、青紫泥中的吸附行为。三种土壤中,青紫泥对镉的吸附能力最强,其次为小粉土,红黄壤最弱,根据计算,其对Cd2+的最大吸附量分别为6098,4065和3534mg kg-1;镉吸附能力的差异主要受土壤pH值、粘粒含量、CEC等因素影响。Cd2+的吸附导致等温吸附平衡液的pH显著下降

23、,其下降幅度依土壤类型及镉吸附量而变化。被土壤吸附的Cd2+大部分不能被解吸,Cd2+在三种土壤中的解吸行为差异明显,经过3次连续的解吸,红黄壤吸附态镉0-15%被解吸,小粉土吸附态镉0-9.1%被解吸,而青紫泥只有0-6.8%的吸附镉被解吸,即相同吸附量下,红黄壤镉解吸量最大,小粉土次之,青紫泥最小,说明青紫泥对cd2+的亲和力最大,红黄壤最小。2.镉在蔬菜体内的积累和分配随土壤类型、蔬菜种类及土壤镉含量的不同而不同。青菜体内镉含量的分配为根部地上部,番茄体内镉含量的分配为根部地上部果实。青菜和番茄根系中镉的含量比较高,只有小部分镉可以通过转运在蔬菜地上部积累。青菜和番茄地上部及根系镉含量都

24、随着土壤外源镉含量的增加而增加,但根系的增加速率比地上部快。而萝卜体内镉的积累分配规律和青菜、番茄不同。同一土壤镉处理条件下,地上部镉含量则比根部高,这主要是由于不同植物品种的生理特性不同.不同土壤同一蔬菜体内镉含量也存在差异,红黄壤上生长的蔬菜可食部含量高于小粉土蔬菜。每种蔬菜种植后,土壤NH4OAc提取态和饱和水提取态镉含量都随着全量的增加而增加,而醋酸铵对镉的提取能力远高于饱和水。同一土壤种植不同蔬菜后可提取态镉含量存在差异,特别是饱和水可提取态。红黄壤对镉的吸附能力较弱,种植同一蔬菜后,红黄壤NH4OAc和饱和水提取态镉含量高于小粉土。3.土壤中0-7.00 mg kg-1镉对青菜、番

25、茄、萝卜生长都没有明显的抑制作用,且低浓度镉可以刺激蔬菜地上部及根系的生长;而在水培试验中,高浓度镉(0.25 mg L-1显著降低青菜地上部干重。青菜根系各形态指标(除根体积外对镉含量的变化比较敏感,当土壤中镉浓度为4.00 mg kg-1,培养液中镉浓度为0.05 mg L-1时,青菜根长,根直径以及根表面积达到最大值。低浓度镉促进青菜叶绿素合成,而高浓度镉则导致青菜叶绿素含量下降,叶片光合特性受抑制。高浓度镉(7.00 mg kg-1(土培,0.50 mg L-1(水培增加青菜体内丙二醛含量(MDA;过氧化物酶(POD在低镉浓度下(0.70 mg kg-1(土培,0.05 mg L-1(

26、水培活性增强,随着镉浓度的进一步增加,其活性下降,其抑制作用增强。镉对青菜体内脯氨酸(Pro积累的影响并不明显。4.采用室内模拟培养试验研究了相对高浓度镉(0-128 mg kg-1对红黄壤、小粉土、青紫泥微生物生物量及其活性的影响。结果表明,微生物生物量受土壤类型和镉胁迫程度的影响。红黄壤、青紫泥较小粉土有更高的微生物生物量碳,且不同土壤微生物生物量对镉的响应存在差异。低浓度镉对红黄壤、小粉土微生物生物量碳有刺激作用,但在0.128 mg kg-1 的处理浓度范围内没有发现镉对微生物生物量的显著抑制作用,而镉对青紫泥微生物生物量碳的影响不显著。镉影响土壤微生物代谢活性,8 mg kg-1镉对

27、土壤基础呼吸作用有刺激作用,从外加镉浓度为16 mg kg-1起,刺激作用减弱,但大多数情况下仍然高于对照。不同土壤的微生物代谢熵在不同的培养时期对镉的响应趋势存在差异,低浓度镉(4-16mgkg-1对三种土壤不同培养时期的微生物代谢熵都有促进作用,长时间镉胁迫下(16周,16mg kg-1,红黄壤和青紫泥的微生物代谢熵低于对照。镉对三种土壤的微生物商的影响基本类似,低浓度镉影响下(0-16 mg kg-1,微生物商随镉浓度的增加而增加,而随着镉胁迫的进一步加强,微生物商呈下降趋势。不同土壤的脲酶活性在不同培养时期对镉胁迫的响应不尽相同。在培养初期(2、4周低浓度镉(16mg kg-1对红黄壤

28、和小粉土的脲酶活性有刺激作用,而随着培养时间的延长,高浓度镉对脲酶活性有比较明显的抑制作用。5.在青菜-番茄-萝卜轮作系统中,土壤微生物生物量和微生物商受到低浓度镉(1 mgkg-1的刺激,随着镉浓度的进一步增加而下降,但7.00 mgkg-1镉处理时微生物商仍高于对照。在低浓度镉(PbCu,小青菜Pb、Zn、Cu的富集系数和含量均大于小白菜,更易受到土壤中重金属的影响.学学报(自然科学版2008,37(5为了解贵阳市不同蔬菜硝酸盐的含量状况,对贵阳市养牛村无公害蔬菜生产基地应季15个蔬菜样品和13个土壤样品中的全氮和硝酸盐含量进行测定,结果表明:不同种类的蔬菜中硝酸盐的含量差别很大.检测的所

29、有蔬菜样品中,叶菜类蔬菜硝酸盐的均值含量偏高,以绿星青菜硝酸盐含量最高,达到6960.8 mg/kg;土壤样品的全氮平均值为0.2107%,属于高肥力土壤;土壤样品的硝态氮平均含量为2309.52 mg/kg,较一般菜园土壤偏高;对于大多数蔬菜而言,土壤硝酸盐的含量是对蔬菜硝酸盐含量有较大影响;所测定的15个蔬菜样本中超过四级标准达到严重污染水平的占33.3%.土壤、蔬菜的铅污染相关性分析及土壤铅污染阈限值研究-中国生态农业学报2008,16(4为探求土壤重金属污染和蔬菜污染的相关性,为绿色蔬菜生产提供技术支持,以郑州市常见的5种叶菜类蔬菜油麦菜(Lactuca sativavar.Aspar

30、agina、荆芥(Schizonepeta tenuifolia Briq、蕹菜(Lpomoea aqueli-ca、生菜(Lactuca sativa、苋菜(Amaranthushypochondriac.us为试验材料,采用温室盆栽土培的方法研究了土壤Pb浓度与蔬菜污染的相关性,并对绿色蔬菜生产要求的土壤Pb污染闲限值进行了预测.研究结果表明:低浓度Pb污染的土壤对蔬菜生长、产量无明显影响;随着施Pb浓度的增加,5种蔬菜中的Pb含量均呈增加趋势,且与土壤中的Pb含量相关性显著;模拟得出的Pb阈限值油麦菜为39.909 22.446 9 mgkg-1,荆芥43.89863.585 5 mgk

31、g-1,蕹菜35.293 41.787 2 mgkg-1,生菜33.69642.151 2 mgkg-1,苋菜34.539 62.425 4 mgkg-1;对Pb富集能力由大到小排序为生菜苋菜蕹菜油麦菜荆芥.9.学位论文朱奇宏环洞庭湖区土壤质量状况及其对蔬菜污染的影响2006蔬菜是最为重要的日常食物,对维持人体正常生理功能和增进健康具有不可替代的作用。随着现代工业迅速发展以及化肥、农药等农用物资的大量施用,蔬菜产地环境质量和其品质受到严重影响。环洞庭湖区是我国重要的蔬菜生产地。系统研究该区土壤的质量状况及其对蔬菜污染的影响,对合理利用和保护该区土地资源,发展无公害蔬菜生产,保障人民身体健康等具

32、有重要意义。本研究以环洞庭湖区的4个典型蔬菜生产基地作为重点研究区,10个参考样区。研究了该区蔬菜基地的产地土壤质量和蔬菜污染状况,并探讨了土壤质量对蔬菜污染的影响。主要结果如下:1.按照耕地土壤肥力分级的相关标准,研究区典型蔬菜基地土壤有机质、全氮、碱解氮、全K和速效K等均达耕地级肥力水平以上;土壤全P和速效P含量分属级和级,均远高于该区相应自然土壤和耕作旱土,是种菜土壤的显著特征;Fe、Cu、Zn等微量元素均达到了耕地级肥力水平。根据蔬菜的需求特点,该区土壤仅有机质略低,应增施有机肥,适当减少磷肥和微肥的施用。2.研究区典型蔬菜基地土壤Cd、Cu和Ni的超标率分别为39%、30%和15%;而Pb、Zn和As目前均未超标;6种重金属的综合评价结果显示,6