1.介绍
Alternallera Sessilis. 树叶富含蛋白质，因此在许多南亚国家，人们把它们作为新鲜的绿叶蔬菜生吃[
1 ］．这种植物的叶子和根部广泛用于阿育吠陀药物，也可以治疗眼睛和肠道疾病。在斯里兰卡，
Alternallera Sessilis. 由于其高营养价值和低成本，在中产阶级家庭的日常饮食中正在成为一个越来越受欢迎的绿叶蔬菜。随着消费者需求的增加，
Alternallera Sessilis. 是由有机和非有机栽培方法栽培的。
北部中央省是斯里兰卡最大的农业省，有许多有机和非有机植物培养
Alternallera Sessilis. 在商业基础上。尽管是最大的农业省份，但该地区被认为是该国发生不明原因慢性肾病(CKDue)的最高风险地区。自从斯里兰卡在20世纪90年代初首次记录CKDue以来，中北部省的患者数量迅速增加，过去十年中，该国其他地区也记录了一些患者[
2 ］．CKDue是由与农业活动相关的Cd、Cr和Pb水平升高的长期暴露和累积效应引起的[
3. ］．根据世界卫生组织的报告，CKDUE原因的一个假设是斯里兰卡北部省份生长的蔬菜中CD，Cr和Pb的存在。但是在谁学习中唯一的“蔬菜”是莲藕[
4. ］．此外，与CKDUE相关的唯一重金属是CD [
4. ］．此外，与不存在的区域相比，从CKDue普遍存在的区域收获的烟草中的显着更高的CD浓度。然而，在这些研究中尚未量化与这些高CD的产品消耗相关的健康风险[
5. 那
6. ］．此外，即使绿叶蔬菜是日常膳食中的必需品，也没有进行研究，以评估从CKDue普遍区域收获的绿叶蔬菜中CD，Cr或Pb的浓度。
因此，本研究的重点是评估斯里兰卡最常食用的绿叶蔬菜的根和食用部分中的Cd、Cr和Pb浓度，
Alternallera Sessilis. 从北部中央北部CKDU普遍的地区的有机和非有机栽培收获。
这项研究的目的是评估食用有机和非有机食品的潜在健康风险
Alternallera Sessilis. 在生物浓度因子(BCF)方面，土壤-根系转移因子(
TF.
土壤
-
根
），并根到叶易位因子（
TF.
根
-
叶
)、各重金属目标危害系数(THQ)和危害指数(HI)。
2.材料和方法
四个
Alternallera Sessilis. 非有机位点:(80°46′22.678″E, 8°53′48.032″N)和(80°45′58.693″E, 8°52′42.93″N);有机位点:(80°47′12.361″E, 8°51′34.401″N)和(80°48′56.867″E, 8°53′20.621″N)，面积100 m2 每次被选为斯里兰卡北部省省中央省的Padaviya地区的研究网站。任何两个采样位点之间的距离约为10.5±0.2 km。每个栽培部位分为2×2米2 插曲。在干旱(2019年4月)和雨季(2019年10月)的每个培养周期结束时，从每个副样地随机采集20株植物及其根区土壤样品。取样的植物和土壤样品被运送到实验室。在实验室里，这些植物用双重蒸馏水清洗，然后分离成叶子和根。根和叶在70°C的烤箱中烘干，直到它们达到恒定的重量。干燥的叶和根样品用机械研磨机研磨成粉末，然后通过0.425 mm目筛筛分。筛过的样品储存在干燥剂中，直到被酸消化。土壤样品在105℃烘干24小时后，用酸洗工业砂浆和杵磨成细粉，通过0.425 mm目筛分离重金属生物交换组分[
7. ］．筛分的土壤样品也储存在聚乙烯袋中并置于干燥器中，直至它们进行酸消化[
7. ］．
粉末筛分的土壤样品在kjeldatherm消化系统中使用EDTA（乙二胺四乙酸）酸消化。粉末状血液植物样品用CREC HNO酸化3. 酸在kjeldatherm消化系统中。通过在APHA中描述的过程之后，使用原子吸收分光光度计（分析Jena Model NovaA 400p）对Cd，Cr和Pb分析酸消化的样品。[
8. ］．所有分析的金属的最小检测限为0.02mg / L.Sandy Loam认证参考资料CRM 023（Sigma Aldrich，USA）被用作土壤分析和白卷心菜认证的标准参考材料，并用作植物部分分析的标准参考材料BCR 485（Sigma Aldrich，USA）。每10个样品后，继续控制验证以检查可变性在10％以内。
为了确定用于测定土壤，根和叶提取物中金属浓度的方法的准确性，将土壤，根和叶样品掺入已知量的（CD，CR，和pb）。通过将掺入样品的浓度与非掺入样品进行比较来计算每种金属的回收值（％）。
在APHA中描述的程序后，在实验室中分析了在每个采样季节中收集的土壤的导电，pH，阳离子交换能力和有机质物质含量在实验室中分析了实验室[
8. ］．
根据Suleaiman等人所述，使用重金属浓度计算CD，Cr和Pb的生物浓度（BCF）。[
9. ］．
（1）
BCF.
=
C
植物
C
土壤
那
在哪里
C 植物 是植物部分的金属浓度和
C 土壤 是土壤中金属的浓度。
土壤到根和根到叶的转移因子(
TF.
土壤
-
根
和
TF.
根
-
叶
使用以下公式计算，如Suleaiman等人所述。[
9. ］．
（2）
TF.
土壤
-
根
=
C
根
C
土壤
那
在哪里
TF.
土壤
-
根
是从根到叶子的易位因子，
C 叶子 是叶子中金属的浓度，和
C 根 为根中金属的浓度[
9. ］．
（3）
TF.
根
-
叶
=
C
叶子
C
根
那
在哪里
TF.
根
-
叶
是从土壤到根的转移因子吗
C 根 根中金属的浓度是多少
C 土壤 是土壤中金属的浓度[
9. ］．
重金属消费的潜在健康风险
Alternallera Sessilis. 是通过使用美国环境保护署所描述的下列公式计算目标危险系数(成人和儿童)来评估的[
10. 那
11. ]：
（4）
THQ.
=
E.
F
E.
D.
F
IR.
C
R.
FD.
W.
ab
T.
一种
×
10.
-
3.
那
在哪里
E.
F
暴露频率(156天/年)是否考虑在内
Alternallera Sessilis. 包含在每周3天的饮食中);
E.
D.
为暴露持续时间(77年，相当于斯里兰卡人口的平均寿命);
F
IR.
为食物摄取率(美国环保署建议成人和儿童的叶菜平均摄取率分别为每人/天2.2克)[
12. ];C为蔬菜可食用部分的金属含量(mg/kg);
R.
FD.
为口服参考剂量(Pb、Cd、Cr、Ni分别为0.0035、0.001、1.5、0.02 mg/kg/d) [
13. 那
14. ]）;
W.
ab
为平均体重(成人70公斤，儿童30公斤)[
15. ];和
T.
一种
是非致癌物质的平均暴露时间（
E.
D.
X 365天/年）。THQ值大于1表示暴露可能对人体健康造成明显的不利影响[
11. ］．
研究站点中的危险指数（HI）计算为每个金属的单个THQ的总和[
15. ］．
使用Anderson Darling测试测试数据进行正常性，并将非归一化数据进行转换。Anova随后是Tukey的成对比较用于分析从多雨和干旱季节中非有机和有机培养位点收集的根区土壤和重金属浓度的物理和化学参数的变化，叶片和根区土壤。使用Minitab 17软件分析数据。
3.结果与讨论
在表格中介绍了CD，Cr和Pb的CD，Cr和Pb的百分比
1 ．植物，根和土壤提取物中重金属的百分比回收率高于95％。
表1
CD，Cr和土壤，根部和叶子提取物中的CD，Cr和Pb的百分比。
回收率±标准偏差(%)
光盘
CR.
PB.
土壤提取物
95.6±0.1
95.8±0.1
96.1±0.3
根提取物
96.2±0.2
95.1±0.1
96.1±0.2
叶提取
95.4±0.2
95.1±0.2
95.7±0.2
物理化学参数的空间变化和根区土壤中重金属浓度
Alternallera Sessilis. 载于附表
2 ．电导率，阳离子交换能力，Cr和Cd浓度在研究地点之间显示出显着的空间和时间变化（表
2 )．在非有机和有机研究地点，与旱季相比，雨季的电导率和有机质含量显著高。非有机土壤的阳离子交换能力、Cr和Cd含量均显著高于有机土壤。磷肥和氨基甲酸酯杀虫剂被认为是污染农业地区土壤的重金属的主要来源[
16. 那
17. ］．因此，施用化肥和化学害虫治理策略可能影响了非有机场地中阳离子交换能力的增加，以及Cd和Cr浓度的增加。然而，所有研究地点的Pb、Cd和Cr浓度均低于欧盟(EU)建议的健康农业活动的临界水平(Pb为300 mg/kg;Cr为180 mg/kg;Cd为6.4 mg/kg)(表
2 )．有机站点土壤有机质含量显著高于非有机站点(表1)
2 )．在有机种植场地，为了改善土壤质量和保持健康的水分条件，经常使用添加堆肥作为土壤调节剂，而在非有机种植场地则不使用堆肥。因此，堆肥的施用可能影响了有机栽培中有机质的显著高含量。
表2
非有机与有机根区土壤理化参数及重金属浓度的空间变异
Alternallera Sessilis. 种植在Padaviya地区，斯里兰卡。数据以均数±标准差表示。在每一行中，不同上标字母的平均值彼此之间有显著差异(方差分析、Tukey’s test、
P.
<
0.05
那
N = 80).
无机栽培网站
有机农业的网站
旱季
雨季
旱季
雨季
ph
6.63±0.08一种
6.22±0.36一种
6.57±0.12一种
6.52±0.09一种
电导率（
μ S / cm）
213.7±22.1.一种
173.05±12.4B.
147.1±19.3C
206.72±19.4一种
有机质含量（％）
2.62±0.41一种
2.46±1.32一种
3.98±0.33B.
5.36±1.2C
阳离子交换能力（MEQ / 100 G）
17.25±1.00一种
20.50±1.00一种
13.75±0.50B.
13.00±1.00B.
Pb（Mg / kg土壤干重）
5.59±0.62一种
6.44±0.42一种
5.17±0.52一种
5.50±0.37一种
Cr (mg/kg土壤干重)
27.87±3.78一种
28.65±4.28一种
18.67±2.66B.
18.68±3.52.B.
Cd（Mg / kg土壤干重）
1.00±0.09一种
1.03±0.00一种
0.37±0.01B.
0.4±0.00.B.
土壤中Cr、Cd和Pb的平均浓度
Alternallera Sessilis. 从非有机和有机栽培中取样在表中
3. ．重金属浓度的根部
Alternallera Sessilis. 随着Cr> Pb> Cd而变化。根部的重金属浓度
Alternallera Sessilis. 在旱季和雨季，有机和非有机栽培地点的差异不显著。土壤中重金属的浓度
Alternallera Sessilis. 与干燥和雨季的有机培养位点相比，非有机培养位点在非有机培养位点显着高（表
3. )．根与土壤中的金属和养分直接接触，从而从土壤溶液中吸收它们。植物根系对重金属的吸收受土壤pH值和有机质含量的影响。有机栽培场地有机质含量高可能导致植物对重金属的吸收减少，因为有机质可以吸附重金属，从而降低了植物根系对重金属离子的有效吸收[
18. ］．而根中Pb、Cd、Cr的平均浓度
Alternallera Sessilis. 在所有研究地点的含量都高于欧盟(EU)推荐的食用安全限量(0.3 mg/kg)。铅;Cr为2.3 mg/kg;Cd为0.2 mg/kg)(表
3. )．
表3
从根系中记录的平均cr，cd和pb浓度
Alternallera Sessilis. 从非有机和有机栽培中取样。结果以均数±标准差表示。在每一行中，不同上标字母的平均值彼此之间有显著差异(方差分析、Tukey’s test、
P.
<
0.05
那
N = 80).
平均浓度(根)mg/kg干重
无机栽培网站
有机农业的网站
金属
旱季
雨季
旱季
雨季
PB.
4.72±0.55B.
4.94±1.54.B.
1.53±0.11一种
1.93±0.42一种
CR.
17.875±3.29B.
18.86±1.96B.
6.33±1.71一种
6.86±1.17一种
光盘
1.98±0.72B.
1.98±0.03B.
0.48±0.01一种
0.34±0.09一种
从叶子中记录的平均Cr，Cd和Pb浓度
Alternallera Sessilis. 从非有机和有机栽培地点采集的样本见表
4. ．叶片的重金属浓度
Alternallera Sessilis. Cr > Pb > Cd的变化规律与根系相似。镉、铬在紫花苜蓿叶片中的浓度
Alternallera Sessilis. 与干燥和雨季的有机栽培部位相比，非有机栽培部位显着高。但是，叶片中的PB浓度没有显着变化
Alternallera Sessilis. 在两种类型的种植中（表
4. )．
表4
从叶子中记录的平均Cr，Cd和Pb浓度
Alternallera Sessilis. 从非有机和有机栽培中取样。结果以均数±标准差表示。在每一行中，不同上标字母的平均值彼此之间有显著差异(方差分析、Tukey’s test、
P.
<
0.05
那
N = 80).
平均浓度（叶）mg / kg干重
无机栽培网站
有机农业的网站
旱季
雨季
旱季
雨季
PB.
2.65±0.69一种
3.43±0.70一种
3.20±0.42一种
3.40±1.15一种
CR.
10.10±7.52一种
13.85±0.61一种
6.70±12.10B.
6.26±0.31B.
光盘
1.87±0.21一种
2.15±0.26一种
0.67±0.14B.
0.68±0.07B.
Cr是植物中许多生物活性的重要因素，并且在蛋白质代谢中非常重要。然而，高浓度的Cr积累可能导致有毒反应[
19. 那
20. ］．此外，Cd和Pb是非必需元素，即使在极低浓度下也会产生毒性作用[
16. ］．然而，植物中痕量浓度的CD积累会影响营养素吸收，阻碍呼吸酶，碳水化合物代谢，光合作用，改变抗氧化代谢，降低作物生产力[
21. ］．在本研究中，从非有机和有机种植场地收获的所有叶片中所研究的金属浓度超过了世卫组织/粮农组织推荐的人类消费安全限值(铅0.3 mg/kg;Cr为2.3 mg/kg;和0.2毫克/公斤的镉)，从而对消费者造成潜在的健康风险。
生物浓度因子
Alternallera Sessilis. 对于在干燥和雨季的研究地点的CD，CR和PB提供图中
1 ．在雨季分别在干燥的季节和2.0,0.5和0.5期间，在干燥季节，在干燥的季节，在干燥季节和2.0,0.5和0.5分别为1.9,0.4和0.5的生物浓度分别为1.9,0.4和0.5。此外，在雨季分别在干燥季节和1.7,0.3和0.6期间，有机位点中Cd，Cr和Pb的生物浓缩因子分别为1.8,0.4和0.6（图）
1 )．生物浓度因子(BCF)是环境毒理学和风险评估中确定生物体内有毒物质摄入和储存程度的重要指标[
22. 那
23. ］．在植物中，BCF定义为植物部分的金属浓度与土壤中相应的金属浓度之比。BCF用于识别重金属超富集物种[
24. 那
25. ］．如果某一特定金属的BCF大于1，则该植物被认为是该金属的超蓄能器[
22. ］．根据本研究的结果，
Alternallera Sessilis. 可以被认为是CD的超累积器，因为CD的BCF在干燥和雨季的所有网站中大于1（图
1 )．
图1
镉、铬、铅的生物富集系数
Alternallera Sessilis. 在干燥和雨季的研究遗址。
![]()
转运因子(TF)也可以作为评价重金属在植物体内超积累能力的指标。TF评估植物根、茎或叶中积累重金属的能力。[
26. -
28. ］．土壤和根系对叶片易位因子
Alternallera Sessilis. 对于在干燥和雨季的研究地点进行CD，Cr和Pb，在图中提供
2 ．土壤转化系数
Alternallera Sessilis. 非有机站点Cd、Cr、Pb含量在枯季分别为1.9、0.6、0.8，在雨季分别为1.9、0.6、0.8。土壤转化系数
Alternallera Sessilis. 有机站点Cd、Cr、Pb含量在枯季分别为1.8、0.4、0.6，在雨季分别为1.7、0.3、0.6。根据本研究结果，土壤对镉的根系转运系数大于1，说明镉在根中具有超积累潜力
Alternallera Sessilis. ．此外，根到叶形易位因子
Alternallera Sessilis. 在雨季分别在干燥季节和1.1,0.7和0.7期间，在干燥季节中的CD，Cr和Pb分别为0.9,0.6和0.6，分别为1.1,0.7和0.7。类似地，在有机位点，CD，Cr和Pb的TF分别为1.4,1.0和2.1，在雨季分别在干燥季节和2.0,0.9和1.8期间（图
2 )．目前的研究结果表明，叶片中存在高令人难以置计的CD
Alternallera Sessilis. ．此外，在有机部位，铅和铬在叶中有超积累的潜力
Alternallera Sessilis. ．根到叶的TF > 1也可能表明，除了通过根系吸收外，由于大气沉积在GLV表面的重金属也可能被叶面吸收[
29. ］．
图2
易位因子
Alternallera Sessilis. 镉、铬和铅在旱季和雨季的变化。(a)土壤到根系的转移因子;(b)根-叶转运因子。
（一种）
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（b）
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表中给出了各重金属的目标危害商值(THQ)和成人和儿童的危害指数(HI)
5. ．成人和儿童的THQ序列等于有机和非有机位点的PB
5.)．在成人和儿童非有机和有机栽培中，每种重金属的THQ均小于1。THQ低于1表示不存在或可忽略的与长期消费有关的健康危害
Alternallera Sessilis. ．然而，在非有机培养位点，为成年人群体为1.2。高于1表示潜在可能导致不良的非癌症健康影响
Alternallera Sessilis. 使用非有机实践培养。[
30. ］．
表5
成人和儿童Cd、Cr、Pb的目标危害系数(THQ)和危害指数。
人口
非有机栽培
有机栽培
THQ-CD.
THQ-CR.
THQ-Pb
你好
THQ-CD.
THQ-CR.
THQ-Pb
你好
成年人
0.7
0.4
0.1
1．2
0.3
0.2
0.1
0.6
孩子们
0.35
0.2
0.05
0.6
0.15
0.1
0.05
0.3
重金属进入农田主要是由于化肥和农药的施用。此外，当污染物的持续负荷或ph值的变化导致土壤重金属保持能力降低时，重金属会被释放到地下水中。植物可以通过根系吸收机制吸收释放到土壤中的重金属[
31. ］．在土壤中调动重金属是pH，粘土含量，有机物质含量，阳离子交换能力和其他土壤性质的函数，使每个土壤在污染管理方面都是独一无二的。
植物物种之间的植物中微量元素和重金属的积累和分布可以各种各样地各种各样地改变，并且可以受植物遗传和形态特征的影响。此外，培养基中的浓度，金属的生物利用度，离子状态，土壤特性（pH，有机物，阳离子交换能力等），植被期，更年期条件和多种其他因素也会影响积累和分布植物中的重金属。与具有相对低金属浓度的土壤相比，植物内金属的连续摄取和动员可以增加植物组织中的金属浓度[
32. ］．这些结果可以归因于根系吸收机制，以及植物表面大气金属沉积物的叶面吸收潜力[
33. ］．