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团队前期对影响新疆红枣质量安全的重金属元素进行了排查,结果表明:镍对新疆红枣质量安全的影响较大。因此,开展新疆红枣中重金属镍的相关研究探讨,对提高新疆红枣质量安全水平具有十分重要的意义。围绕上述技术需求,本研究开展了红枣镍“危害”特征、外源输入途径、主要外源输入途径、主要外源输入途径重金属镍7种化学形态、主要外源途径镍7种形态输入量的研究评估,以期明确镍的主要外源输入途径,评估主要外源途径对红枣镍富集的影响,为评估区域红枣中重金属镍的科学合理调控提供科学依据。
(1)重金属镍对新疆红枣果实质量安全的“危害”特征研究。对X、Y、Z三个品种红枣中镍含量进行分析,品种Y镍的健康风险系数的数值分布大于其他红枣品种。对不同红枣产区中品种Y红枣中镍含量进行分析,发现地区D样品中镍的健康风险系数高于其他地区。对于地区D中枣园土壤、灌溉水及农家肥中镍含量进行分析,发现上述样品中均有镍检出,说明该地区红枣中重金属镍的输入具有一定的外源性。综合以上研究结果,可看出:新疆红枣重金属镍的危害存在区域性和外源性,地区D中Y品种受重金属镍的危害程度虽处于安全水平,但高于与其他产区和品种。
(2)评估区域红枣中重金属镍的外源输入途径的研究与识别。以D产区的Y品种红枣为研究对象,开展了红枣中镍外源输入途径研究探讨。研究结果表明:受试土壤、肥料样品中均含有重金属镍,含量范围分别在17.194~67.279mg/kg,0.45~26.80mg/kg;6月13号-7月13号期间采集的降尘中镍含量为19.7mg/kg,高于其他月份,大气降尘镍含量乡镇间无显著差异;88%的农药样品中含有重金属镍,含量由高至低依次为:A类、B类、C类、D类;15个枣园土壤镍含量随灌溉水流呈整体上升趋势。综合以上分析,可以得出:评估区域红枣(Y品种)中重金属镍的外源输入途径较多,涉及土壤、灌溉水、降尘、肥料、农药5类。
(3)评估区域红枣中重金属镍主要外源输入途径的研究与识别。根据本文前期研究结果,并结合投入品的实际施用量进行重金属镍总量输入水平的核算,结果显示:A、B、C三地土壤途径中重金属镍总量输入水平范围在:0.02~0.20kg/亩。农药中重金属镍总量输入水平范围在为:1.08×10-8~1.94×10-4kg/亩。化肥中重金属镍总量输入水平范围在:2.88×10-4~2.88×10-3kg/亩。农家肥中重金属镍总量输入水平范围在:0.01~0.08kg/亩。大气降尘中重金属镍总量输入水平分布范围在:1.25×10-3~1.59×10-3kg/亩。依据总量输入水平对各途径进行排序结果如下:土壤>农家肥>大气降尘>化肥>农药。综合以上分析可以得出:从镍输入总量角度分析,土壤、农家肥、大气降尘是红枣中重金属镍的主要外源输入途径。
(4)评估区域红枣中主要外源途径输入镍7种化学形态研究分析。对主要外源输入途径中重金属镍7种化学形态进行了研究分析。结果显示:残渣态、强有机结合态是枣园土壤中主要镍的赋存形式,土壤途径中有效态镍含量比例分布范围在0.82%~3.37%。农家肥中重金属镍的主要化学形态集中在残渣态和铁锰氧化态,农家肥途径中有效态镍含量比例分布范围在0.46%~1.72%。碳酸盐结合态、残渣态的镍是大气降尘中重金属镍的主要化学形态。大气降尘途径中有效态镍含量比例分布范围在1.73%~2.96%。综上所述,土壤途径中的镍对红枣生物利用性更高。
(5)主要外源途径对红枣镍富集的贡献及排序。土壤途径有效态镍输入水平在2.21×10-3~1.43×10-2kg/亩,农家肥途径有效态镍输入水平在4.59×10-5~1.03×10-3kg/亩,大气降尘中有效态镍输入水平在1.07×10-3~1.46×10-3kg/亩。从化学形态输入角度分析,3种主要外源输入途径中,土壤途径对红枣镍富集的贡献更高,其次依次为农家肥、大气降尘。这表明:控制土壤途径镍的输入,是降低评估区域红枣果实镍膳食风险的有效手段。
(1)重金属镍对新疆红枣果实质量安全的“危害”特征研究。对X、Y、Z三个品种红枣中镍含量进行分析,品种Y镍的健康风险系数的数值分布大于其他红枣品种。对不同红枣产区中品种Y红枣中镍含量进行分析,发现地区D样品中镍的健康风险系数高于其他地区。对于地区D中枣园土壤、灌溉水及农家肥中镍含量进行分析,发现上述样品中均有镍检出,说明该地区红枣中重金属镍的输入具有一定的外源性。综合以上研究结果,可看出:新疆红枣重金属镍的危害存在区域性和外源性,地区D中Y品种受重金属镍的危害程度虽处于安全水平,但高于与其他产区和品种。
(2)评估区域红枣中重金属镍的外源输入途径的研究与识别。以D产区的Y品种红枣为研究对象,开展了红枣中镍外源输入途径研究探讨。研究结果表明:受试土壤、肥料样品中均含有重金属镍,含量范围分别在17.194~67.279mg/kg,0.45~26.80mg/kg;6月13号-7月13号期间采集的降尘中镍含量为19.7mg/kg,高于其他月份,大气降尘镍含量乡镇间无显著差异;88%的农药样品中含有重金属镍,含量由高至低依次为:A类、B类、C类、D类;15个枣园土壤镍含量随灌溉水流呈整体上升趋势。综合以上分析,可以得出:评估区域红枣(Y品种)中重金属镍的外源输入途径较多,涉及土壤、灌溉水、降尘、肥料、农药5类。
(3)评估区域红枣中重金属镍主要外源输入途径的研究与识别。根据本文前期研究结果,并结合投入品的实际施用量进行重金属镍总量输入水平的核算,结果显示:A、B、C三地土壤途径中重金属镍总量输入水平范围在:0.02~0.20kg/亩。农药中重金属镍总量输入水平范围在为:1.08×10-8~1.94×10-4kg/亩。化肥中重金属镍总量输入水平范围在:2.88×10-4~2.88×10-3kg/亩。农家肥中重金属镍总量输入水平范围在:0.01~0.08kg/亩。大气降尘中重金属镍总量输入水平分布范围在:1.25×10-3~1.59×10-3kg/亩。依据总量输入水平对各途径进行排序结果如下:土壤>农家肥>大气降尘>化肥>农药。综合以上分析可以得出:从镍输入总量角度分析,土壤、农家肥、大气降尘是红枣中重金属镍的主要外源输入途径。
(4)评估区域红枣中主要外源途径输入镍7种化学形态研究分析。对主要外源输入途径中重金属镍7种化学形态进行了研究分析。结果显示:残渣态、强有机结合态是枣园土壤中主要镍的赋存形式,土壤途径中有效态镍含量比例分布范围在0.82%~3.37%。农家肥中重金属镍的主要化学形态集中在残渣态和铁锰氧化态,农家肥途径中有效态镍含量比例分布范围在0.46%~1.72%。碳酸盐结合态、残渣态的镍是大气降尘中重金属镍的主要化学形态。大气降尘途径中有效态镍含量比例分布范围在1.73%~2.96%。综上所述,土壤途径中的镍对红枣生物利用性更高。
(5)主要外源途径对红枣镍富集的贡献及排序。土壤途径有效态镍输入水平在2.21×10-3~1.43×10-2kg/亩,农家肥途径有效态镍输入水平在4.59×10-5~1.03×10-3kg/亩,大气降尘中有效态镍输入水平在1.07×10-3~1.46×10-3kg/亩。从化学形态输入角度分析,3种主要外源输入途径中,土壤途径对红枣镍富集的贡献更高,其次依次为农家肥、大气降尘。这表明:控制土壤途径镍的输入,是降低评估区域红枣果实镍膳食风险的有效手段。