Assessing heavy metal pollution and potential ecological risk of tea plantation soils
Creators
- 1. Shaanxi University of Technology
- 2. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
- 3. Guangxi Normal University
- 4. Northwest A&F University
Description
Accumulation of heavy metals in agricultural soils tends to increase crop uptake of heavy metals, and can adversely impact human health through food chains. This study assessed the heavy metal pollution status and the potential ecological risk of tea plantation soils in southern Shaanxi Province, China. A total of 330 topsoil samples were collected to analyze the concentrations of seven heavy metals (Pb, Zn, Cu, Cr, Hg, As and Cd) and the pH level. The Hakanson potential ecological risk index was used based on the background levels of soil heavy metals in Shaanxi. Results showed that the averaged concentrations of soil Pb, Zn, Cu, Cr, Hg, As, and Cd were 10.0, 87.6, 16.4, 12.4, 0.2, 6.9 and 0.1 mg/kg, respectively. Cd and Hg concentrations exceeded level II of China's Soil Environment Quality Standard (GB 15618–2009) in 9.3% and 7.0% of the total samples, respectively. The coefficient of variation ranged from 29.2% to 52.2% for different elements, and was 49.3% for Cd and 48.6% for Hg. The averaged comprehensive potential ecological risk index was 95.4, and the overall potential ecological risk was low, with 82.4% of the total samples at a low level of potential ecological risk. Cd and Hg contributed most to the potential ecological risk (35.5% and 46.5%, respectively), and the risks associated with other elements were relatively minor. This study suggested that soil Cd and Hg pollution should be controlled to ensure the safe production of tea in the study area. Keywords: ecological risk, heavy metal, soil pollution, tea plantation DOI: 10.25165/j.ijabe.20191206.4363 Citation: Zhao Z P, Yan S, Duan M, Fu J, Wang Q, Liu Z F, et al. Assessing heavy metal pollution and potential ecological risk of tea plantation soils. Int J Agric & Biol Eng, 2019; 12(6): 185–191.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يميل تراكم المعادن الثقيلة في التربة الزراعية إلى زيادة امتصاص المحاصيل للمعادن الثقيلة، ويمكن أن يؤثر سلبًا على صحة الإنسان من خلال السلاسل الغذائية. قيمت هذه الدراسة حالة التلوث بالمعادن الثقيلة والمخاطر البيئية المحتملة لتربة مزارع الشاي في مقاطعة شنشي الجنوبية، الصين. تم جمع ما مجموعه 330 عينة من التربة السطحية لتحليل تركيزات سبعة معادن ثقيلة (الرصاص والزنك والنحاس والكروم والزئبق والحمض النووي) ومستوى الأس الهيدروجيني. تم استخدام مؤشر هاكانسون للمخاطر البيئية المحتملة بناءً على مستويات خلفية المعادن الثقيلة في التربة في شنشي. أظهرت النتائج أن متوسط تركيزات التربة Pb و Zn و Cu و Cr و Hg و As و Cd كانت 10.0 و 87.6 و 16.4 و 12.4 و 0.2 و 6.9 و 0.1 مجم/كجم على التوالي. تجاوزت تركيزات القرص المضغوط والزئبق المستوى الثاني من معيار جودة بيئة التربة في الصين (GB 15618-2009) في 9.3 ٪ و 7.0 ٪ من إجمالي العينات، على التوالي. تراوح معامل التباين بين 29.2 ٪ إلى 52.2 ٪ للعناصر المختلفة، وكان 49.3 ٪ للقرص المضغوط و 48.6 ٪ للزئبق. بلغ متوسط مؤشر المخاطر البيئية المحتملة الشاملة 95.4، وكان إجمالي المخاطر البيئية المحتملة منخفضًا، حيث بلغت نسبة 82.4 ٪ من إجمالي العينات عند مستوى منخفض من المخاطر البيئية المحتملة. ساهم القرص المضغوط والزئبق بشكل كبير في المخاطر البيئية المحتملة (35.5 ٪ و 46.5 ٪ على التوالي)، وكانت المخاطر المرتبطة بالعناصر الأخرى طفيفة نسبيًا. اقترحت هذه الدراسة أنه يجب السيطرة على تلوث التربة بالزئبق والقضيب المضغوط لضمان الإنتاج الآمن للشاي في منطقة الدراسة. الكلمات المفتاحية: المخاطر البيئية، المعادن الثقيلة، تلوث التربة، مزارع الشاي دوى: 10.25165/j.ijabe.20191206.4363 الاقتباس: تشاو ZP، يان S، دوان M، فو J، وانغ Q، ليو ZF، وآخرون. تقييم التلوث بالمعادن الثقيلة والمخاطر البيئية المحتملة لتربة مزارع الشاي. Int J Agric & Biol Eng، 2019 ؛ 12(6): 185–191.Translated Description (French)
L'accumulation de métaux lourds dans les sols agricoles a tendance à augmenter l'absorption des métaux lourds par les cultures et peut avoir un impact négatif sur la santé humaine par le biais des chaînes alimentaires. Cette étude a évalué l'état de la pollution par les métaux lourds et le risque écologique potentiel des sols des plantations de thé dans le sud de la province du Shaanxi, en Chine. Un total de 330 échantillons de terre végétale ont été collectés pour analyser les concentrations de sept métaux lourds (Pb, Zn, Cu, Cr, Hg, As et Cd) et le niveau de pH. L'indice de risque écologique potentiel de Hakanson a été utilisé en fonction des niveaux de fond des métaux lourds du sol dans le Shaanxi. Les résultats ont montré que les concentrations moyennes de Pb, Zn, Cu, Cr, Hg, As et Cd dans le sol étaient de 10,0, 87,6, 16,4, 12,4, 0,2, 6,9 et 0,1 mg/kg, respectivement. Les concentrations de Cd et de Hg ont dépassé le niveau II de la norme chinoise de qualité de l'environnement du sol (GB 15618-2009) dans 9,3 % et 7,0 % des échantillons totaux, respectivement. Le coefficient de variation variait de 29,2% à 52,2% pour différents éléments, et était de 49,3% pour le Cd et de 48,6% pour le Hg. L'indice de risque écologique potentiel global moyen était de 95,4 et le risque écologique potentiel global était faible, 82,4 % des échantillons totaux présentant un faible niveau de risque écologique potentiel. Le cadmium et le mercure ont contribué le plus au risque écologique potentiel (35,5 % et 46,5 %, respectivement), et les risques associés aux autres éléments étaient relativement mineurs. Cette étude a suggéré que la pollution du sol par le Cd et le Hg devrait être contrôlée pour assurer la production sûre de thé dans la zone d'étude. Mots-clés : risque écologique, métaux lourds, pollution des sols, plantation de thé DOI : 10.25165/j.ijabe.20191206.4363 Référence : Zhao Z P, Yan S, Duan M, Fu J, Wang Q, Liu Z F, et al. Évaluation de la pollution par les métaux lourds et du risque écologique potentiel des sols des plantations de thé. Int J Agric & Biol Eng, 2019 ; 12(6) : 185–191.Translated Description (Spanish)
La acumulación de metales pesados en los suelos agrícolas tiende a aumentar la absorción de metales pesados por parte de los cultivos y puede afectar negativamente a la salud humana a través de las cadenas alimentarias. Este estudio evaluó el estado de contaminación por metales pesados y el riesgo ecológico potencial de los suelos de las plantaciones de té en el sur de la provincia de Shaanxi, China. Se recogieron un total de 330 muestras de la capa superior del suelo para analizar las concentraciones de siete metales pesados (Pb, Zn, Cu, Cr, Hg, As y Cd) y el nivel de pH. El índice de riesgo ecológico potencial de Hakanson se utilizó en función de los niveles de fondo de metales pesados del suelo en Shaanxi. Los resultados mostraron que las concentraciones promedio de suelo Pb, Zn, Cu, Cr, Hg, As y Cd fueron 10.0, 87.6, 16.4, 12.4, 0.2, 6.9 y 0.1 mg/kg, respectivamente. Las concentraciones de Cd y Hg superaron el nivel II del Estándar de Calidad del Medio Ambiente del Suelo de China (GB 15618-2009) en el 9,3% y el 7,0% de las muestras totales, respectivamente. El coeficiente de variación varió de 29.2% a 52.2% para diferentes elementos, y fue de 49.3% para Cd y 48.6% para Hg. El índice de riesgo ecológico potencial integral promedio fue de 95.4, y el riesgo ecológico potencial general fue bajo, con un 82.4% de las muestras totales a un nivel bajo de riesgo ecológico potencial. El Cd y el Hg contribuyeron más al riesgo ecológico potencial (35.5% y 46.5%, respectivamente), y los riesgos asociados con otros elementos fueron relativamente menores. Este estudio sugirió que la contaminación del suelo por Cd y Hg debe controlarse para garantizar la producción segura de té en el área de estudio. Palabras clave: riesgo ecológico, metales pesados, contaminación del suelo, plantación de té DOI: 10.25165/j.ijabe.20191206.4363 Cita: Zhao Z P, Yan S, Duan M, Fu J, Wang Q, Liu Z F, et al. Evaluación de la contaminación por metales pesados y el riesgo ecológico potencial de los suelos de las plantaciones de té. Int J Agric & Biol Eng, 2019; 12(6): 185–191.Files
pdf.pdf
Files
(226 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
|
226 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم التلوث بالمعادن الثقيلة والمخاطر البيئية المحتملة لتربة مزارع الشاي
- Translated title (French)
- Évaluation de la pollution par les métaux lourds et du risque écologique potentiel des sols des plantations de thé
- Translated title (Spanish)
- Evaluación de la contaminación por metales pesados y el riesgo ecológico potencial de los suelos de las plantaciones de té
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4246060209
- DOI
- 10.25165/j.ijabe.20191205.4363