1. 当前位置:
  2. 首页» 研究生培养» 科研进展

科研进展-风险评估团队揭示沼肥种植花生的重金属累计风险

作者:贺莉 发布时间:2021-11-15 来源 :
【字体:

沼气工程产生的沼肥,除富含氮、磷、钾等元素外,还含有大量的微量元素、有机质、多种氨基酸、维生素和有益菌群,是一种优质的生物有机肥,可以将养分送回土壤生态系统。然而,越来越多的研究表明,在农田中长期施用未经处理的沼肥会加速土壤、作物中重金属或抗生素抗性基因的积累,最终通过生物富集和迁移进入人体,造成健康风险。施用沼肥种植农作物时,需要对风险进行评估,合理控制沼肥的施用范围。而花生作为世界上最重要的油料经济作物之一,其富含蛋白质、脂肪磷脂、维生素及其他生物活性成分等,在油料作物中,其种植面积仅次于油菜。花生是地下结实作物,种植地区的土壤污染、农药过量施用都有可能造成花生重金属污染和农药残留。花生除了根系具有吸收能力外,荚果也能吸收元素,因此花生对重金属的富集更为明显。基于此,风险团队以花生作为大田试验作物,以沼肥中氮含量为标准,分别设置不施沼肥、低氮施肥、欧盟标准施肥、国内平均氮施用量、氮过量施用等五个水平,评估沼肥中重金属对花生的潜在生态风险影响,并以日花生估计摄入量评估对人体健康影响风险,结论如下:

 

 

施用沼肥后土壤的As和Hg含量显著增加,Pb和Cr含量显著减少。Cd在原始土壤中未检到,但在施用沼肥后的土壤中含量增加。根据综合污染系数,种植后土壤处于清洁的状态。但潜在生态风险指数显示,施用沼肥种植后土壤的潜在生态风险高。根系土壤重金属污染物主成分分析也表明,土壤中重金属除受试验区自然地质背景因素的影响,主要受沼肥施用的影响。

在不同的沼肥施氮水平下,花生中不同部位的重金属含量也是不同的。花生籽粒样品中的Cu、Zn、Pb、As的含量均低于国家标准化委员会规定的最高限量,而Cr、Hg的含量均高于最高限量。当施氮水平为68gTN/(m2∙year)时,花生籽粒样品中Cr的含量约为限值的6倍。Cd、Zn在花生籽粒中的富集能力较强,As和Pb的富集能力较弱,重金属生态风险较低。根据迁移系数,Pb和Zn在花生中的迁移能力较强,高施氮水平下,Cr的迁移能力也较大,Cu、As、Hg的迁移能力较小。

健康风险评估显示, 2∽6岁儿童群体通过花生摄入的总危害商值大于标准成年人。高消费人群不同金属的THQ值大于平均消费人群。随着施氮量的增加,各重金属的TTHQ值也呈增加趋势。长期食用高施氮量沼肥种植的花生,会对高消费水平的2∽6岁儿童群体的健康造成危害。

DOI:10.3389/fnut.2021.702096

基金项目:国家自然科学基金青年项目(31902208),中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(161001202003_02201),四川省科技支撑项目(2018JY0543),中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2016-BIOMA)

下一篇:最新研究进展-固氮条件下运动发酵单胞菌的全基因组蛋白质组和乙酰化修饰蛋白质组分析