貴州省威寧縣核桃基地土壤重金屬元素含量及污染評價

何璐君

(貴陽市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗測試中心，貴州 貴陽　550008)

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貴州省威寧縣核桃基地土壤重金屬元素含量及污染評價

何璐君

(貴陽市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗測試中心，貴州 貴陽550008)

摘要：對貴州省威寧縣牛棚鎮(zhèn)黑田村、新山村的核桃基地土壤中鉛、鎘、鉻、銅、汞、砷這6種重金元素含量進行了檢測，以綠色食品產(chǎn)地環(huán)境條件中土壤環(huán)境要求為背景值作為標準對其單項和綜合污染指數(shù)進行分析評價。結果表明：調(diào)查區(qū)域內(nèi)土壤重金屬含量差異較大，且部分受到了不同程度的污染。在重金屬污染因子中，Cd是主要污染因子。

關鍵詞：核桃基地土壤；重金屬含量；評價；威寧

核桃屬胡桃科，落葉喬木，位列世界四大著名堅果(核桃、扁桃、腰果、榛子)之首，是干果之王，富含磷、鈣、鐵等礦物質(zhì)及脂肪(70%以上)、蛋白質(zhì)(20%)、多種維生素，是強筋壯骨的滋補品和高熱能營養(yǎng)食物，又是無膽固醇的綠色保健食品，歷來深受人們的喜愛[1]。

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的逐步提高，國內(nèi)外市場對綠色干果食品的需求量與日俱增，發(fā)展綠色干果食品已經(jīng)成為未來干果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。綠色干果食品除要求產(chǎn)品必須符合綠色食品的質(zhì)量和衛(wèi)生標準外，其產(chǎn)地環(huán)境也必須符合綠色食品的產(chǎn)地環(huán)境通用要求，而產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量指標則是3大重要指標之一。因此，在重視干果食品品質(zhì)的基礎上，對干果食品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量的研究十分必要[2]。

重金屬因其在土壤中易積累，難降解的污染特性已經(jīng)引起了國內(nèi)外的廣泛關注[3]。重金屬在土壤中積累到一定限度會對土壤-植物系統(tǒng)產(chǎn)生危害，并可通過食物鏈進入農(nóng)產(chǎn)品，影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全從而危害人類健康，已嚴重危害到經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和生物安全[4]。目前，貴州省的土壤重金屬研究已有很多報道，但是在威寧縣以綠色食品生產(chǎn)基地為背景值來研究的尚未報道。

威寧縣素有核桃栽培的傳統(tǒng)，種植、經(jīng)營核桃已有 200多年的歷史，全縣核桃主要分布在海拔1500～2300m、土壤深厚濕潤、氣候溫 涼的廣大山區(qū)、半山區(qū)，全縣35個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都分布有核桃，現(xiàn)有四旁零星種植的核桃樹90多萬株，2009 年全縣核桃產(chǎn)量在1306.5t左右，核桃品種優(yōu)良[5]。威寧縣是貴州省重要的核桃生產(chǎn)基地，由于近幾年來化工業(yè)的發(fā)展，可能會對該地區(qū)土壤造成嚴重的重金屬污染，研究對此縣2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤的Pb、Cd、Cu、Hg、As和Cr這6種重金屬含量進行檢測和污染評價，可為今后的核桃基地建設提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1土壤樣品 土壤樣品于2015年采自威寧縣的牛棚鎮(zhèn)，共采集20個。

1.1.2試劑與土壤標準物質(zhì)試劑：所用試劑均為優(yōu)級純，所用水為去離子水。土壤標準物質(zhì)：ESS-3和ESS-4為中國環(huán)境監(jiān)測總站環(huán)境標準物質(zhì)。

1.2采樣與制備

根據(jù)方法NY/T 395-2012《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術規(guī)范》，為了保證土壤樣品的代表性，采用多點采集的混合樣品，以“S”型采樣法取5 個采樣點，在各點上取0～60cm 的土壤樣品1kg，現(xiàn)場均勻混合后采用四分法棄去多余土壤，保留1kg土壤裝于塑料袋中，貼好標簽，帶回實驗室。將取回的土樣攤放在鋪有潔凈牛皮紙的臺面上，剔除石塊殘根等雜物，讓其自然風干，磨碎并過100目的尼龍篩，保存在密封塑料袋中供分析測定用。

1.3測定方法及檢測儀器

表1各項目測定方法

1.4質(zhì)量控制

為確保結果的可靠性和準確性，分析所用試劑均為優(yōu)級純，所用水為去離子水。此批土壤樣品有2個空白和土壤標準物質(zhì)同步分析，并添加樣品數(shù)的3%為重復性驗證樣品，同時每個項目分析時做10%的平行樣品。采用的土壤標準物質(zhì)為中國環(huán)境監(jiān)測總站環(huán)境標準物質(zhì)ESS-3和ESS-4。

1.5分級標準

根據(jù)方法NY/T 1054-2013綜合污染指數(shù)分級標準，見表2。

表2綜合污染指數(shù)分級標準

1.6 評價方法

以NY/T 1054-2013《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測與評價規(guī)范》為評價方法。評價采用單項污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)相結合的方法。單項污染指數(shù)公式：Pi=Ci/Si。

式中：Pi為環(huán)境中污染物i的單項污染指數(shù)；Ci為環(huán)境中污染物i的實測值；Si為污染物i的評價標準。Pi≤1，表示土壤未受污染物i 污染；Pi>1，表示土壤受污染，Pi越大，受污染程度越重。

由于土壤同時被多種重金屬元素污染，因而土壤污染評價要運用綜合指數(shù)法進行評價。綜合污染指數(shù)公式：P綜合=[(1/2)×(P最大2+P平均2)]1/2。

式中：P綜合為土壤綜合污染指數(shù)；P最大為單項污染指數(shù)最大值；P平均為單項污染指數(shù)平均值。

1.7評價標準

根據(jù)NY/T 391-2013《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》要求判定，判定標準見表3。

表3土壤質(zhì)量標準

注：1.果園土壤中銅限量為旱田的銅限量的一倍。2.水旱輪作用的標準值取嚴不取寬。3.底泥按照水田標準執(zhí)行。

2結果與分析

2.1土壤中重金屬含量

從表5看出，威寧縣核桃基地土壤重金屬含量監(jiān)測結果的差異變化較大，Pb含量為5.67～42.2mg/kg，平均為 21.1mg/kg，達到《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》要求，最高含量為最低含量的7.44倍，最高值出現(xiàn)在黑田村；Cd含量為0.05～0.438mg/kg，平均為0.18mg/kg，平均值雖達到《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》要求，但有2個土壤樣的含量值超過判斷標準。最高含量為最低含量的8.76倍，最高值出現(xiàn)在新山村；Cr含量為20.27～103.48mg/kg，平均為62.20mg/kg，達到《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》要求，最高含量為最低含量的5.11倍，最高值出現(xiàn)在黑田村；Cu含量為6.48～77.06mg/kg，平均為30.48mg/kg，達到《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》要求，最高含量為最低含量的11.9倍，最高值出現(xiàn)在黑田村；Hg含量為0.04～0.08 mg/kg，平均為0.06mg/kg，達到《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》要求，最高含量為最低含量2倍，最高值出現(xiàn)在黑田村；As含量為1.39～22.87mg/kg，平均值9.42mg/kg，達到《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》要求，最高含量為最低含量的16.5倍，最高值出現(xiàn)在黑田村。

表4土壤樣品采樣地點及數(shù)量

2.2評價

從表6看出，威寧縣2個村核桃基地土壤6種重金屬元素的污染等級中，Pb、Cr、Cu、As、Hg的單項污染指數(shù)均<1，表明均未達到污染級別；黑田村5號和新田村7號土壤 Cd單項污染指數(shù)均>1，表明受到了不同層度的污染；其中，尤其以新田村最為嚴重，Pi達1.46，說明該村的土壤重金屬污染以Cd為主。此次抽取的黑田村土壤樣，84.6%的綜合污染指數(shù)( P綜合≤0.7)，等級為清潔；15.4%的綜合污染指數(shù)等級為尚清潔；抽取的新山村土壤樣，85.7%的綜合污染指數(shù)( P綜合≤0.7)，等級為清潔；14.3%的綜合污染指數(shù)等級為污染，污染物為Cd，即土壤污染物超過其背景值，視為污染，說明土壤質(zhì)量不符合綠色食品生產(chǎn)基地的要求。

表5威寧縣2個村土壤中重金屬含量監(jiān)測結果

表6威寧縣2個村20個土壤重金屬污染評價

3小結與討論

3.1威寧縣核桃基地土壤重金屬含量變化差異較大。其中As的最高含量為最低含量的16.5倍，Cu的最高含量為最低含量的11.9倍。

3.2采樣區(qū)域內(nèi)基地土壤受到了不同程度的污染，在所選的2個村里，所有土壤中Pb，Hg，Cu，As，Cr的單項污染指數(shù)均<1，有2個樣品中Cd單項污染指數(shù)>1。以《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境條件》為評價標準，結果為：單項污染指數(shù)最大為1.46，綜合污染指數(shù)最大為1.11，受污染土壤樣占10%。其中黑田村的土壤樣污染等級是清潔及尚清潔；新山村的土壤有一個樣污染等級是污染，其余均是清潔。

3.3在6種重金屬污染元素中，Cd是威寧縣縣核桃基地土壤的主要污染元素。

參考文獻

[1]徐庭會.赫章縣核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展探討[J]. 青海農(nóng)林科技，2013， (1)：84-86.

[2]帥 偉，劉 韓，李靜，等，茍?zhí)煨?甘孜州核桃主產(chǎn)區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量評價[J].四川林業(yè)科技，2015,36(3):85-87.

[3]潘根興，成杰民，高建琴，等.江蘇吳縣土壤環(huán)境中某些重金屬元素的變化[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2000，9(1)：51-55.

[4]李云，張進忠，童華榮.茶園土壤和茶葉中重金屬的監(jiān)測與污染評價[J].環(huán)境科學與技術，2008,5(5):71-75.

[5]李正軍.加快威寧縣核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的思考[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2012,23(2):67-68.

[6]中華人民共和國國家環(huán)境保護局.GB/T 17141-1997 土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法[S]. 1998.

[7]中華人民共和國國家環(huán)境保護局.GB/T 17138-1997 土壤質(zhì)量：銅、鋅的測定：火焰原子吸收分光光度法[S]. 1988.

[8]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 1121.11-2006 土壤檢測：第11部分：土壤總砷的測定[S]. 2006.

[9]中華人民共和國國家環(huán)境保護部.HJ491-2009 土壤：總鉻的測定：火焰原子吸收分光光度法[S]. 2009.

[10]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 1121.10-2006 土壤檢測：第10部分：土壤總汞的測定[S]. 2006.

Monitoring and Evaluation of Heavy Metals in Soil of Walnut Production Field

HE Lu-jun

(AgriculturalProductsAnalysisandTestingCentreofGuiyang，Guiyang,Guizhou550008,China)

Key words:soil of walnut production field；heavy metal contents；evalution；Weining

Abstract:20 soil samples in walnut production field of Niupeng town in Weining area of Guizhou was tested. Six trace elements were determined，they were Pb，Cd，Cr，Cu，Hg and As . Combined with health quality standard of soil in walnut production field，pollution of heavy metals was evaluated using single factor pollution index and Nemerow pollution index. The results showed that the contents of heavy metals in the soil vary markedly and some of the area was polluted .The major pollution factors of the soil was Cd.

收稿日期：2016-01-21

第一作者：何璐君(1982-)，女，農(nóng)藝師，從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測工作。E-mail:64297133@qq.com