衡陽(yáng)市菜園使用的商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物中重金屬含量狀況調(diào)查

閔岳靈， 曠碧峰， 黃紹文， 余席茂， 劉志華， 向曉陽(yáng)， 譚建軍

(1.衡陽(yáng)市蔬菜研究所，湖南 衡陽(yáng) 421001；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081)

衡陽(yáng)市菜園使用的商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物中重金屬含量狀況調(diào)查

閔岳靈1， 曠碧峰1， 黃紹文2， 余席茂1， 劉志華1， 向曉陽(yáng)1， 譚建軍1

(1.衡陽(yáng)市蔬菜研究所，湖南 衡陽(yáng) 421001；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081)

對(duì)衡陽(yáng)市菜園使用的12個(gè)有機(jī)肥樣品中的Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、Ni、Hg和As的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，樣品中重金屬總As、總Hg、總Pb、總Cd、總Cr等的含量按照中國(guó)NY525—2012有機(jī)肥料重金屬限量指標(biāo)，總Ni、總Cu、總Zn重金屬參照德國(guó)腐熟堆肥中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，除牛糞、菜籽餅肥外，有9個(gè)樣品均發(fā)現(xiàn)有超限量值的重金屬成分，超標(biāo)樣品數(shù)占總樣品數(shù)的75%，超標(biāo)的重金屬成分以Cu和Zn較為普遍，分別占樣品總數(shù)的75%和41.7%.而在超標(biāo)程度方面，有兩個(gè)樣品的中的Cu和兩個(gè)樣品中的Cr均為嚴(yán)重超標(biāo).這些肥料使用不當(dāng)，對(duì)菜園土和蔬菜品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，應(yīng)給予關(guān)注.表2，參7.

商品有機(jī)肥料；有機(jī)廢棄物；重金屬；含量

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中有機(jī)肥在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中占有極其重要的地位,是無(wú)公害蔬菜和綠色食品生產(chǎn)中的主要肥料.隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)生大量的有機(jī)廢棄物,這些有機(jī)廢棄物的農(nóng)用是處理這些廢棄物最經(jīng)濟(jì)有效的措施之一.用這些物料生產(chǎn)的有機(jī)肥雖然可以提供有機(jī)質(zhì)和部分大中微量元素,但目前的有機(jī)肥已發(fā)生了質(zhì)的變化，同樣存在安全隱患.有機(jī)肥物料來(lái)源于畜禽糞便、城市垃圾、工業(yè)有機(jī)廢棄物等，這些物料生產(chǎn)的有機(jī)肥中重金屬存在著被作物吸收而進(jìn)入食物鏈，在農(nóng)業(yè)環(huán)境中積累，污染農(nóng)產(chǎn)品有很大風(fēng)險(xiǎn).

2013年，國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系衡陽(yáng)綜合試驗(yàn)站在衡陽(yáng)市范圍內(nèi)對(duì)菜園使用的商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物取樣調(diào)查，并寄送中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所對(duì)重金屬Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、Ni、Hg和As含量測(cè)定，通過(guò)樣品重金屬含量檢測(cè)結(jié)果分析，有利于了解衡陽(yáng)市有機(jī)肥安全狀況，規(guī)范有機(jī)肥安全產(chǎn)生和使用，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)食品安全和為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物樣品采集

所有樣品均于2013年1月8～10日進(jìn)行采集，其中在衡陽(yáng)市蔬菜生產(chǎn)基地采集正在使用的商品有機(jī)肥樣品6個(gè)，包括經(jīng)過(guò)加工的顆粒狀有機(jī)肥和粉末狀有機(jī)須樣品各1個(gè)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易加工的粉末狀干雞糞樣品1個(gè)，菜餅肥1個(gè)，僅經(jīng)過(guò)干制而未進(jìn)行其它加工的商品干雞糞樣品3個(gè)；在養(yǎng)殖場(chǎng)采集的用于銷售的商品有機(jī)肥樣品6個(gè)，包括鮮雞糞、鮮豬糞、鮮牛糞樣品各2個(gè)(樣品類型見(jiàn)表1)，所有的12個(gè)樣品按抽樣的時(shí)間順序統(tǒng)一編號(hào)為HNHY-01～HNHY-12.

表1 衡陽(yáng)市商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物重金屬含量

注：*代表指標(biāo)超限量值.

1.2 肥料樣品分析測(cè)定

肥料先自然風(fēng)干錘碎，均勻混合后各稱取1 kg用塑料袋密封并寄送中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所對(duì)重金屬含量進(jìn)行測(cè)定，采用王水-高氯酸法消解，Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、Ni用原子吸收分光光度法測(cè)定，Hg和As采用原子熒光分光光度法測(cè)定.

1.3 商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物重金屬限量指標(biāo)

商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物中的總As、總Hg、總Pb、總Cd、總Cr等重金屬成分限量指標(biāo)參考中國(guó)NY525-2012有機(jī)肥料中重金屬的限量指標(biāo)[1]，總Ni、總Cu、總Zn等重金屬成分參考德國(guó)腐熟堆肥中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2)[4]進(jìn)行分析.

2 結(jié)果分析

目前，衡陽(yáng)市菜園使用的有機(jī)肥一般是畜禽糞便、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物(如秸桿、餅粕等)和商品有機(jī)肥，商品有機(jī)肥則一般為工業(yè)有機(jī)廢棄物(如糖渣、味精下腳料、造紙廢液提取物、污泥等)以及草(泥)炭，腐殖酸，風(fēng)化煤等單獨(dú)或混合發(fā)酵熟化后直接生成，或混配一定量無(wú)機(jī)肥料如尿素、二銨、硫酸鉀等造粒而成.

表2 有機(jī)肥重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)

2.1 商品有機(jī)肥及有機(jī)廢棄物中不同成分重金屬含量分析

從各樣品中重金屬成分看，在采集的12個(gè)樣品中，總Cu含量超限量指標(biāo)的有9個(gè)，占樣品總數(shù)的75%，其中兩個(gè)豬糞樣品HNHY-09、HNHY-10中的總Cu含量超過(guò)了限量指標(biāo)值的10倍以上，僅菜餅肥HNHY-03和兩個(gè)牛糞樣品HNHY-11、HNHY-12未出現(xiàn)超標(biāo).總鋅有5個(gè)樣品含量出現(xiàn)少量超標(biāo)，占樣品總數(shù)的41.7%；總Cr方面，有兩個(gè)樣品均有超標(biāo)現(xiàn)象，占總樣品數(shù)的16.7%，HNHY-01、HNHY-02分別超過(guò)了限量值的4倍和29倍，屬嚴(yán)重超標(biāo)；另外，有兩個(gè)樣品的總Ni、1個(gè)樣品的As出現(xiàn)了少量超標(biāo)，超標(biāo)率分別占樣品數(shù)的16.7%和8.3%，而所有樣品中的Pb、Cd、Hg含量均在參考限量值的范圍內(nèi)，未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象.

2.2 不同種類商品有機(jī)肥或有機(jī)廢棄物中重金屬含量狀況分析

從各樣品的的重金屬含量情況看，在12個(gè)樣品中，除菜餅肥HNHY-03和兩個(gè)牛糞樣品HNHY-11、HNHY-12外，其他的9個(gè)樣品均有重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，其中顆粒狀商品生物有機(jī)肥樣品HNHY-01和粉狀商品干雞糞樣品HNHY-02中的總Cu、總Cr、總Ni均出現(xiàn)超標(biāo)；粉狀商品生物有機(jī)肥樣品HNHY-04中的總Cu、總Zn、總As均有少量超標(biāo)；鮮雞糞樣品HNHY-07、HNHY-08、鮮豬糞樣品HNHY-09、HNHY-10中的Cu、總Zn均出現(xiàn)超標(biāo)；原始商品干雞糞樣品HNHY-05、HNHY-06僅總Cu出現(xiàn)少量超標(biāo).在超出限量值程度方面，粉狀商品干雞糞HNHY-02和以商品干雞糞為原料生產(chǎn)的顆粒狀商品生物有機(jī)肥HNHY-01中的總Cr、鮮豬糞樣品HNHY-09、HNHY-10中的銅均屬嚴(yán)重超標(biāo).

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

對(duì)12個(gè)有機(jī)肥樣品中的Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、Ni、Hg和A s的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，樣品中重金屬總As、總Hg、總Pb、總Cd、總Cr等的含量按照中國(guó)NY525-2012有機(jī)肥料重金屬限量指標(biāo)，總Ni、總Cu、總Zn重金屬參照德國(guó)腐熟堆肥中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，衡陽(yáng)市菜園使用的商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物中，除牛糞、菜籽餅肥外，有9個(gè)樣品均發(fā)現(xiàn)有超限量值的重金屬成分，超標(biāo)樣品數(shù)占總樣品數(shù)的75%，超標(biāo)的重金屬成分以Cu和Zn較為普遍，分別占樣品總數(shù)的75%和41.7%.而在超標(biāo)程序方面，有兩個(gè)樣品的中的Cu和兩個(gè)樣品中的Cr均為嚴(yán)重超標(biāo).這些肥料使用不當(dāng)，對(duì)菜園土和蔬菜品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，應(yīng)給予關(guān)注.[5]

3.2 建議

1)加強(qiáng)安全控制標(biāo)準(zhǔn)研究[2].有機(jī)廢棄物直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此其中有毒有害物質(zhì)和重金屬直接影響農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)，目前我國(guó)對(duì)畜禽糞便等其他有機(jī)廢棄物中有毒有害物質(zhì)還沒(méi)有安全控制標(biāo)準(zhǔn).另外，缺少長(zhǎng)期定位研究結(jié)果支持，并缺少對(duì)施用年限和施用量的規(guī)定.雖然施用畜禽糞便時(shí)，當(dāng)年當(dāng)季作物不會(huì)受到安全質(zhì)量影響，但重金屬具有累積的特點(diǎn)，長(zhǎng)期施用會(huì)在土壤積累而超過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB1568—1995)[7]的風(fēng)險(xiǎn)，因此開(kāi)展有機(jī)廢棄物安全控制標(biāo)準(zhǔn)的研究，對(duì)規(guī)范和指導(dǎo)商品有機(jī)肥料的安全生產(chǎn)，對(duì)發(fā)展無(wú)公害食品和綠色食品生產(chǎn)更為重要，是保障農(nóng)田到餐桌的全過(guò)程監(jiān)控的技術(shù)保障.

2)開(kāi)展有機(jī)肥科學(xué)生產(chǎn)和合理使用技術(shù)研究.建議對(duì)污水處理廠的污泥和大中型養(yǎng)殖場(chǎng)飼料和添加劑中重金屬含量進(jìn)行全面普查，并開(kāi)展其遷移和累積規(guī)律的研究和安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).同時(shí)開(kāi)展有機(jī)肥無(wú)公害生產(chǎn)技術(shù)和合理使用技術(shù)的開(kāi)發(fā)與示范.建議對(duì)商品有機(jī)肥的原料重金屬含量進(jìn)行標(biāo)識(shí).

由于我國(guó)有機(jī)肥料的安全用量和土地年承載量還不完全清楚，還缺乏長(zhǎng)期試驗(yàn)監(jiān)測(cè)有機(jī)肥料重金屬在土壤中殘留、積累和污染風(fēng)險(xiǎn)的信息，因此，有必要進(jìn)一步研究有機(jī)肥的合理施用技術(shù)，以及長(zhǎng)期施用有機(jī)肥對(duì)土壤重金屬的積累和生物有效性的影響，從而正確評(píng)價(jià)有機(jī)肥料的安全風(fēng)險(xiǎn).

3)加強(qiáng)有機(jī)肥的科學(xué)施用與科普宣傳.由于大部分商品有機(jī)肥的重金屬含量遠(yuǎn)高于土壤背景值，長(zhǎng)期大量施用會(huì)導(dǎo)致重金屬元素在土壤中累積，最終影響食品安全，所以加強(qiáng)科普宣傳，引導(dǎo)農(nóng)民按法律法規(guī)要求合理使用有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物.

[1] 李書(shū)田，劉榮樂(lè).國(guó)內(nèi)外關(guān)于有機(jī)肥料中重金屬安全限量標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀與分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，25(z):777-782.

[2] 譚曉東,董文光.商品有機(jī)肥中重金屬含量狀況調(diào)查[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2006,(1):50-51.

[3] 劉榮樂(lè),李書(shū)田,王秀斌,等.我國(guó)商品有機(jī)肥料和有機(jī)廢棄物中重金屬含量狀況與分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24(2):392-397.

[4] NY525—2012有機(jī)肥料(S).

[5] 閔岳靈,曠碧峰,黃紹文,等.衡陽(yáng)市菜園土現(xiàn)狀與改土培肥措施[J].湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，18(3)：1-5.

[6] GB18877—2002 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料(S).

[7] GB15618—1995，土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(S).

Investigation of Heavy Metals Contents in Commercial Organic Fertilizer and Organic Wastes Used by Vegetable Garden in Hengyang City

MIN Yue-ling1, KUANG Bi-feng1, HUANG Shao-wen2, YU Xi-mao1, LIU Zhi-hua1, XIANG Xiao-yang1, TAN Jian-jun1

( 1.Hengyang vegetable research institute,Hengyang 421001,China 2.Institute of agricultural resources and regional planning of Chinese academy of agricultural sciences,Beijing 100081,China)

The content of heavy metals as Zn,Cu,Cr,Pb,Cd,Ni,Hg and As in the samples of the 12 organic fertilizers used in Vegetable Garden of Hengyang City were detected,heavy metals in samples of total As,total Hg,total Pb,total Cd,total Cr according to the organic fertilizer heavy metal index of China NY525—2012.The total Ni,total Cu,total Zn of heavy metals were analyzed according to the standard limit of heavy metals in Germany mature compost.The results show that in addition to cattle manure and cake,9 samples were found to have heavy metals over the limited value,and the number of samples exceeded 75 percent of the total samples.Among the heavy metals exceeding the standard,Cu and Zn were more common,which respectively account for 75%,41.7% of the total samples.While in the exceeding standard,there were two samples of Cu and two samples of Cr severely exceeding the standard.Improper use of these fertilizers,adverse effects on vegetable garden soil and vegetable quality,should be given attention.2tabs.,7refs.

commercial organic fertilizer; organic waste; heavy metal; content

2014-02-06

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(編號(hào)：CARS-25-43)

閔岳靈(1964-) ，男，湖南衡陽(yáng)人，副研究員，研究方向: 土壤肥料及蔬菜新品種推廣應(yīng)用.

2095-7300(2014)01-001-04

TQ440.72

A