摘 要 為了解貴州東南部某汞礦區農作物重金屬含量及其健康風險，測定了農作物食用部分中 Hg、As、Cu、Zn、Cd 和 Pb 等重金屬元素的含量。采用目標危害系數評價了食用該礦區農作物對兒童和成人的健康風險。單一重金屬健康風險目標危害系數( THQ) 和多種重金屬健康風險目標危害系數( TTHQ) 分析顯示，農作物中 Hg 、As 和 Cd 的潛在健康風險大，Pb 的健康風險較小，Cu 和 Zn 沒有健康風險; TTHQ 值均大于 23，表明該汞礦區農作物具有多種重金屬攝入的健康風險; 對比兒童和成人攝入農作物的健康風險，兒童受到重金屬暴露的風險更大。

　　關鍵詞 汞礦 農作物 重金屬 健康風險

　　1 研究區概況

　　貴州東南部某汞礦的開采時間可追溯到 1550 年前后，20 世紀 60 年代進入鼎盛時期，年產汞 750 余 t; 1980 年后，因汞礦資源的枯竭，產汞量逐年減少，至 1991 年停產[2-3]。研究區地理坐標位于東經 107°50'，北緯 26°01'，平均海拔 680 m，最高氣溫 40℃，最低氣溫 - 5. 5 ℃，年均降雨量 1 400 mm; 約 180 km2 礦區含汞固廢堆積量約 186 萬 t [2，5]，堆場面積大、地勢平，居民在廢渣上種植有旱生類農作物。

　　2 試驗材料與方法

　　2. 1 樣品的采集與前處理農作物樣品采集于 2010 年 9 月下旬，為種植在汞礦廢渣上長勢較好的農作物大豆、甘薯和芝麻，食用部分分別是豆莢、甘薯塊莖和甘薯葉、芝麻籽粒。為保證采集農作物樣品間具有可比性，在汞礦廢渣區中部設置 50 m × 50 m 樣地，樣地內再設若干 1 m × 1 m 小樣方，在樣方內隨機采摘同種農作物 3 株，帶回實驗室的農作物樣品經除雜，將根、莖、葉、果實等部分分開，在自來水中沖洗至農作物體表無雜物，再用去離子水反復漂洗。樣品標號后置于 101A 型干燥箱內烘 48 h( 溫度保持在 60 ℃ 以下，以防汞揮發) 。烘干后研磨過 80 目篩后置于干燥箱中干燥 48 h，取出后保存于干燥器中備測。

　　2. 2 重金屬分析的消解及測定方法農作物樣品消解方法參照文獻[4]進行。Cd、 Cu、Pb、Zn 用 A Analyst800 原子吸收光譜儀測定，其中 Zn 和 Cu 用火焰原子吸收法測定，Cd 和 Pb 用石墨爐原子吸收法測定; Hg 和 As 用 AF-640 原子熒光光譜儀冷原子法測定。分析過程中采用平行雙樣，以國家標準樣品控制測定質量，且回收率在 95% ～ 98% 。

　　2. 3 重金屬健康風險分析方法與指標參數取值健康風險分析采用目標危害系數( THQ) 法。該此方法是依據美國環境保護署提出的按成人及兒童平均體重建立的風險分析方法[7-8]。THQ 法可同時評價單一重金屬的健康風險和多種重金屬復合暴露的健康風險。該方法假定污染物吸收劑量等于攝入劑量，以人體攝入污染物劑量與參考劑量的比值作為評價標準[9]。

　　3 研究結果與分析

　　3. 1 農作物食用部分的重金屬含量不同農作物食用部分重金屬含量見表 2。表 2 顯示: 豆莢中重金屬含量的大小關系是 Zn > Cu > Hg > As > Pb > Cd，甘薯塊莖是 Zn > As > Cd > Cu > Pb > Hg，甘薯葉是 Zn > Cu > As > Hg > Cd > Pb，芝麻籽粒是 Zn > Cu > Cd > Hg > Pb。由此可見，該礦區農作物體內重金屬含量最多的均是 Zn。該礦區土壤受到 Hg、As 和 Cd 的嚴重污染，Hg 含量最高的是甘薯葉，其次是芝麻籽粒和豆莢，含量最低的是甘薯塊莖; As 在甘薯塊莖中含量最高，其次為甘薯葉，再次為豆莢; Cd 在芝麻籽粒中含量最高，其次是甘薯塊莖、含量較少的是甘薯葉和豆莢。As 和 Cd 在豆莢中含量均最少。

　　3. 2 農作物的重金屬健康風險評價利用式( 1) 和式( 2) 分別計算成人和兒童通過農作物攝入重金屬的 THQ 值和 TTHQ 值，結果見表 3。從單一重金屬的健康風險評價上看，大部分農作物的 Hg、As 和 Cd 的 THQ 較大，且砷的平均危害系數甚至均大于 10，提示該礦區的 Hg、As 和 Cd 可引起人的健康風險; Pb 僅在芝麻籽粒的 THQ 大于 1，提示僅芝麻存在 Pb 的健康風險; Cu 和 Zn 在成人中 THQ 均小于 1，提示 Cu 和 Zn 不會對成人產生健康風險。綜上所述，該礦區 Hg、As 和 Cd 的單一重金屬健康風險大，而 Pb 的健康風險較小，Cu 和 Zn 沒有健康風險。

　　4 討 論

　　本研究 Zn 是汞礦區農作物含量最多的重金屬。李如忠[10]研究有色礦業周邊蔬菜，表明蔬菜的中 Zn 含量最高; 唐文杰[13]等研究錳礦區農作物污染情況，同樣表明 Zn 是農作物中含量最高的重金屬; 栗利曼[14]等研究包頭工業區農作物重金屬污染情況，也表明 Zn 是農作物中含量最高的重金屬。Zn 作為植物生長發育必需的微量元素，具有消除自由基危害、構成代謝中酶的成分、維持植物體生物膜及構成鋅指蛋白等功能[15]。田路明[16]等認為鋅指蛋白因具有指狀結構特征且能結合 Zn2 + ，逆境脅迫相關的鋅指蛋白基因在目標植物中過量表達，對植物起到增強抗逆性的作用。因此，農作物中 Zn 的含量對其適應重金屬的環境脅迫有進一步探究的意義。

　　5 結 論

　　( 1) 貴州西南某汞礦區農作物食用部分重金屬含量最多的是 Zn; Hg 在甘薯葉中含量最高，而在豆莢和甘薯塊莖中含量較少; As 在甘薯塊莖中含量最高，在豆莢中含量較少; Cd 在芝麻籽粒中含量最高，在豆莢中含量較少; As 和 Cd 在豆莢中含量均最少。 ( 2) 單一重金屬健康風險分析顯示農作物 Hg、 As 和 Cd 的潛在健康風險大，而 Pb 的健康風險較小，Cu 和 Zn 沒有健康風險。TTHQ 均大于 23，表明該礦區農作物有潛在的健康風險。兒童食用農作物的 TTHQ 均高于成人，顯示了兒童更容易受到重金屬暴露的風險。

　　參 考 文 獻

　　[1] Feng Xingbing，Qiu Guangle. Mercury pollution in Guizhou，southwestern China - an overview[J]. Science of The Totle Enviroment， 2008，400: 227-237.

　　[2] 貴州省地方志編纂委員會. 貴州省志·有色金屬工業志[M].貴陽: 貴州人民出版社，2002.

　　《貴州東南部某汞礦區農作物重金屬含量及健康風險評價》來源：《現代礦業》，作者：劉榮相， 張朝暉。