珠江三角洲地區(qū)典型農(nóng)田土壤重金屬污染情況

何鳳芹，賀鴻志，曾建勇，林慶昶，葉少媚，何國(guó)成，張益文，李 強(qiáng)，黃梅燕，蘇增強(qiáng)，羅紫萍

（1.中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)所，廣東中山528403；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，廣東廣州510642）

珠江三角洲地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市化發(fā)展最快、最富生機(jī)活力的地區(qū)之一，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)“三廢”、污水灌溉、城市生活垃圾[1]、農(nóng)藥和化肥的不合理使用[2]等，使耕地土壤受到了污染[3]，其中，重金屬污染已成為嚴(yán)峻的農(nóng)業(yè)耕地的環(huán)境問題[4-6]。這些重金屬伴隨著浸出、吸附等物理、化學(xué)、生物過程，會(huì)遷移至植物、水體及土壤環(huán)境中，引起植物生理功能紊亂、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，從而影響作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)，并可通過食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人體健康具有潛在風(fēng)險(xiǎn)[7-9]。近年來不斷被媒體報(bào)道的“癌癥村”現(xiàn)象就是由重金屬對(duì)環(huán)境造成污染而產(chǎn)生的嚴(yán)重社會(huì)問題[10]。某市位于珠江三角洲地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，農(nóng)村逐漸城鎮(zhèn)化，因此研究土壤中重金屬污染狀況，了解其最新污染動(dòng)態(tài)，對(duì)于環(huán)境監(jiān)控和環(huán)境污染的防治具有重要意義[11]，也可以為評(píng)價(jià)土壤的環(huán)境質(zhì)量，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，科學(xué)實(shí)施農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全管理提供技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

某市下設(shè)6個(gè)區(qū)，22個(gè)鎮(zhèn)，城區(qū)城鎮(zhèn)化高，農(nóng)業(yè)種植少。此次樣品采集選取22個(gè)鎮(zhèn)區(qū)的菜園土、水稻土作為采樣區(qū)域，所有采樣點(diǎn)均以GPS定位，按照均勻分散多點(diǎn)采集的原則，每個(gè)鎮(zhèn)區(qū)設(shè)3～5個(gè)采集點(diǎn)，每個(gè)采集點(diǎn)采集1～3個(gè)樣品，采集于耕作層0～20 cm，采樣量為1 kg。全市共采得普查土壤樣品133個(gè)，其中菜園土98個(gè)，水稻土35個(gè)。采樣時(shí)將土壤樣品置于塑料樣品袋，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然風(fēng)干，剔除樣品中的植物根系、殘?jiān)入s質(zhì)。經(jīng)研磨后過100目篩，貯于聚乙烯薄膜袋中待測(cè)。

1.2 試劑和儀器

硝酸，分析級(jí)，德國(guó)默克；鹽酸，GR，上海沃凱生物技術(shù)公司；氫氟酸，AR，廣州化學(xué)試劑廠；高氯酸，GR，廣州化學(xué)試劑廠。

石墨電熱消解儀；ICP-MS，條件：1 μg/L的調(diào)諧液對(duì)儀器條件進(jìn)行最優(yōu)化，最優(yōu)參數(shù)為：射頻功率為1 550 W；采樣深度：7 mm；載氣流量：1.0 L/min；輔助氣流量：1.0 L/min；等離子體氣流量：15 L/min；霧室溫度：2℃；雙電荷產(chǎn)率＜2.5%，氧化物產(chǎn)率＜2.0%。

1.3 樣品前處理

稱取0.20 g（精確至0.1 mg）樣品于50 mL聚四氟乙烯坩堝中，分別加入硝酸、鹽酸、氫氟酸各5 mL，高氯酸3 mL，浸泡過夜。于通風(fēng)櫥內(nèi)石墨電熱消解儀上加蓋加熱150℃～175℃，至冒白煙，加熱時(shí)常搖動(dòng)坩堝。若坩堝壁上有黑色碳化物，再加1 mL高氯酸加熱至黑色碳化物消失，再開蓋，加熱趕酸至內(nèi)容物呈不流動(dòng)的液珠狀，轉(zhuǎn)移定容至25.00 mL容量瓶中，搖勻，保存于聚乙烯瓶中用ICP_MS[12]進(jìn)行分析測(cè)定。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

土壤評(píng)價(jià)采用《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（GB 15618-2018）》

2 結(jié)果與分析

（1）此次監(jiān)測(cè)的133個(gè)農(nóng)田土壤中，共有17個(gè)土壤樣品超出限量標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為12.8%，其中，7個(gè)樣品鎘含量超出限量標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為5.3%，其中4個(gè)是菜園土，超標(biāo)率4.1%，3個(gè)是水稻土，超標(biāo)率8.6%；5個(gè)樣品銅含量超出限量標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為3.8%，其中3個(gè)是菜園土，超標(biāo)率3.1%，2個(gè)是水稻土，超標(biāo)率5.7%；1個(gè)樣品砷含量超出限量標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為0.75%，是菜園土，超標(biāo)率1.0%，水稻土沒超出限量標(biāo)準(zhǔn)；4個(gè)樣品鎳含量超出限量標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為3.0%，其中3個(gè)是菜園土，超標(biāo)率3.1%，1個(gè)是水稻土，超標(biāo)率2.9%；其余元素均未超出限量標(biāo)準(zhǔn)。比較菜園土、水稻土污染情況，鎘的污染量為：菜園土<水稻土，砷的污染量為：菜園土>水稻土，銅的污染量為：菜園土<水稻土，鎳的污染量為：菜園土>水稻土，詳細(xì)見表2。

（2）本文通過對(duì)某市22個(gè)鎮(zhèn)區(qū)的農(nóng)田土壤進(jìn)行測(cè)定，分析重金屬污染情況，雖然對(duì)每個(gè)鎮(zhèn)區(qū)至少采集了3～5個(gè)采集點(diǎn)，每個(gè)采集點(diǎn)采集1～3個(gè)樣品，但顯然采樣覆蓋面尚不夠全面，樣品數(shù)量偏少，不能完全揭示各鎮(zhèn)區(qū)土壤重金屬污染的整體情況。如果要全面、客觀反映各鎮(zhèn)區(qū)的重金屬污染狀況，還需要繼續(xù)增加采樣點(diǎn)及樣品量。

（3）本文只對(duì)某市22個(gè)鎮(zhèn)區(qū)的農(nóng)田土壤重金屬污染作出調(diào)查，對(duì)于受重金屬污染的土壤污染源未作研究。為做好農(nóng)田土壤重金屬污染的綜合防治工作，還需對(duì)受重金屬污染的土壤作更深入的研究。

（4）本次監(jiān)測(cè)的農(nóng)田土壤主要受鎘、銅、鎳的污染，鉛、鉻、鋅的含量均沒有超出國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。受污染的土壤可能與大量而頻繁地使用含重金屬的農(nóng)藥和化肥及受周邊工業(yè)企業(yè)“三廢”排放所造成的環(huán)境污染及農(nóng)村生活污水的污染有關(guān)[13]，有關(guān)政府部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的監(jiān)控，加大對(duì)環(huán)境污染的防治力度，進(jìn)一步促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的合理保護(hù)和利用。

表2 重金屬監(jiān)測(cè)情況