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我国现行《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为我国土壤环境质量评价和管理作出了重要贡献。由于当时条件的限制，该标准在制订时没有充分考虑我国农产品产地土壤性质差异大、种植作物类型和品种较多等特点，不能满足农产品产地土壤环境管理和安全生产的需要，其标准的科学性和可操作性亟待完善和提升。根茎类蔬菜主要食用部位属于根（块茎、球茎）部组织，与土壤中的重金属直接接触，其吸收富集重金属与叶菜、瓜果类蔬菜、籽实类作物等有明显的不同特点。因此，开展根茎类蔬菜产地土壤重金属安全阈值研究，并在此基础上修订我国土壤重金属环境质量标准是一项十分必要和迫切的工作。 本研究选择我国广泛种植的根菜品种（萝卜、胡萝卜和马铃薯各4个品种），在全国范围内采集代表性的21种土壤，根据现行土壤环境质量二级标准设置重金属添加浓度，其中Cd、Hg添加量为二级标准的1倍和2倍，Pb为0.5倍和1倍，Cr为0.75倍和1倍，As为0.75倍和1.5倍，同时设置不添加重金属的空白对照。通过温室盆栽实验，研究不同根菜品种对重金属Cd、Pb、Cr、Hg、As的敏感性差别，探明不同土壤理化性质对根菜吸收重金属的影响，确立影响重金属在土壤-根菜系统中迁移和富集的主控因素和预测模型，并利用物种敏感性分布法（Species Sensitivity Distribution，SSD），根据食品安全国家标准，推导我国根菜产地土壤重金属安全阈值，最后结合田间实验和文献数据进行安全阈值的验证。主要研究结果如下: (1)不同根菜品种富集土壤重金属存在显著的种间差异，综合考虑根菜地下可食部位和地上茎叶部位重金属含量以及产量数据，发现:在轻度Cd污染的红壤(＜0.68 mg/kg)和潮土(＜0.73 mg/kg)上分别种植鲁引1号马铃薯和浙大长萝卜可以达到边生产边修复（地下可食部位安全食用，地上茎叶部位提取修复）的目的。在轻度Pb污染的潮土(＜314 mg/kg)上种植鲁引1号和渝马铃薯1号马铃薯是相对安全的，而对于红壤，除了种植低积累品种鲁引1号马铃薯外还必须施加土壤改良剂以降低Pb的有效性。在轻度Cr污染的红壤(＜175 mg/kg)上，除供试的4个胡萝卜品种外，其它根菜品种均适合种植;而对于潮土，在种植低积累品种如鲁引1号马铃薯的同时，还必须施加土壤改良剂以降低Cr的植物毒害。除扬花萝卜、三红八寸参胡萝卜、齐头黄胡萝卜、鲁引1号马铃薯外，其它根菜品种均可种植于轻度Hg污染的红壤(＜0.68 mg/kg)上;而对于轻度Hg污染的潮土(＜1.32 mg/kg)，除扬花萝卜外，其它品种均可种植。除碧绿水果萝卜、浙大长萝卜、新黑田五寸参胡萝卜、齐头黄胡萝卜和渝薯1号外，其它根菜品种均可种植于轻度As污染的红壤(＜61.8 mg/kg)上;而对于轻度As污染的潮土(＜43.2 mg/kg)，除碧绿水果萝卜和郑薯6号外，其它品种均可种植。此外，还筛选出对5种重金属中等敏感的新黑田五寸参胡萝卜用于后续根菜富集土壤重金属的主控因素实验研究。 (2)通径分析和多元线性逐步回归分析结果表明，土壤Cd浓度、pH和有机碳是影响胡萝卜Cd富集的最重要因素，基于三者的回归方程可以很好地预测不同土壤上胡萝卜Cd的含量，决定系数最高可达0.90;土壤Pb浓度、pH和阳离子交换量是影响胡萝卜Pb富集的最重要因素，基于三者的回归方程可以很好地预测不同土壤上胡萝卜Pb的含量，决定系数最高可达0.93;土壤中Cr的添加首先影响的是胡萝卜的正常生长而不是食品卫生质量，土壤Cr浓度和pH是影响胡萝卜Cr毒害的最重要因素，基于二者的回归方程可以很好地预测不同土壤上Cr对胡萝卜的植物毒害;土壤Hg浓度、pH和全铝是影响胡萝卜Hg富集的最重要因素，基于三者的回归方程可以很好地预测不同土壤上胡萝卜Hg的含量，决定系数最高可达0.81;土壤As浓度、pH和全铁是影响胡萝卜As富集的最重要因素，基于三者的回归方程可以很好地预测不同土壤上胡萝卜As的含量，决定系数最高可达0.70。 (3)利用BurrⅢ型分布拟合12个根菜品种富集重金属的SSD曲线，基于外源添加法和全量法推导出了保护95％的品种不超过食品安全国家标准的HC5值，并在HC5值预测方程的基础上，提出了连续性和分段性的根菜土壤重金属安全阈值建议标准。与现行GB15618-1995二级标准相比，本研究推导出的根菜土壤Cd的安全阈值建议标准，在有机碳含量较低的酸性土壤及pH＞7.5的碱性土壤上更加严格，而在中性土壤上可适当放宽;Pb的建议标准在所有土壤上均更加严格;Cr的建议标准在酸性土壤上大致相同，在中碱性土壤上应更加严格;Hg的建议标准在所有土壤上均可适当放宽;As的建议标准在全铁含量较低的中碱性土壤上大致相同，在其它土壤上可适当放宽。 (4)大部分田间验证点和文献报道的阈值实测值均在本研究推导的安全阈值2倍预测区间以内，其它少数在预测区间以外的也是预测阈值低于实测阈值，说明本研究推导的根菜土壤Cd、Pb、Cr、Hg、As安全阈值可以很好地保护根菜可食部位重金属含量不超过食品安全国家标准，是合理、可靠的。