金 彬，馬永軍，王 劍，連 瑛

(1.寧波市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理總站，浙江 寧波 315012； 2.寧波市江北區(qū)農(nóng)技推廣服務(wù)總站，浙江 寧波 310029)

對無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的思考與建議

金 彬1，馬永軍1，王 劍2，連 瑛1

(1.寧波市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理總站，浙江 寧波 315012； 2.寧波市江北區(qū)農(nóng)技推廣服務(wù)總站，浙江 寧波 310029)

無公害產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是開展產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的基礎(chǔ)，是認(rèn)證無公害農(nóng)產(chǎn)品的基本條件。以寧波市某地的農(nóng)產(chǎn)品和土壤中重金屬含量調(diào)查分析為依據(jù)，提出在開展無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證時應(yīng)以農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量為基準(zhǔn)，產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量為參考，同時加強(qiáng)認(rèn)證后產(chǎn)品抽檢；建議在未來種植業(yè)無公害產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制定中，考慮土壤類型或地區(qū)特點(diǎn)和植物的臨界值，同時將重金屬有效態(tài)限量和全量限量結(jié)合使用。

無公害農(nóng)產(chǎn)品； 產(chǎn)地環(huán)境； 標(biāo)準(zhǔn)； 評價； 建議

無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證是政府推出的一種保障基本安全，滿足大眾消費(fèi)的公共品牌，是我國強(qiáng)化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理的重要標(biāo)志，對于促進(jìn)農(nóng)戶、企業(yè)和其他組織提高生產(chǎn)與管理水平，從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全具有十分重大的意義[1]。通過產(chǎn)地環(huán)境評價和產(chǎn)品認(rèn)證檢測是目前申報無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證的基本條件。

無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《NY 5010—2016無公害農(nóng)產(chǎn)品 種植業(yè)產(chǎn)地環(huán)境條件》于2016年10月1日正式實(shí)施，替代了之前實(shí)施的18項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中對灌溉水和土壤環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)都以全量重金屬為重點(diǎn)，明確土壤各項(xiàng)指標(biāo)都要滿足GB15618的要求。

從2003年全國開展統(tǒng)一的無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證以來，寧波市每年都有個別基地因?yàn)橥寥乐亟饘俸窟_(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求而被排除在無公害認(rèn)證之外。為此，本文于2014年在寧波市某區(qū)開展了土壤和對應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量的相關(guān)性研究，以期對無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

研究區(qū)域位于寧波市區(qū)中部偏西北側(cè)，東南臨江。調(diào)查中以網(wǎng)格式布點(diǎn)共布65個點(diǎn)位，每個點(diǎn)位代表10 hm2面積。按照《NY/T 395—2012 農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，以梅花點(diǎn)法在每個點(diǎn)位分點(diǎn)采集表層土壤樣品，四分法混合，共采集65個土壤樣品，并在3—11月份采集對應(yīng)點(diǎn)位農(nóng)產(chǎn)品樣品65個，其中青菜樣品8個，水稻樣品57個。水稻品種以甬優(yōu)12和寧81為主，青菜品種為上海青。

1.2 儀器及試劑

原子吸收分光光度計WFX-210(北京瑞利)；液相色譜儀Agilent 1100(美國安捷倫)；雙道原子熒光光度計AFS922(北京吉天)；微波消解器Multiwave 3000(奧地利安東帕)；高速離心機(jī)4-16(德國Sigma)。

重金屬分析過程所用鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸等試劑均為優(yōu)級純，試驗(yàn)所用水為《GB/T 6682—2 008分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》中規(guī)定的1級純凈水。

1.3 分析測試方法

1.3.1 土壤樣品

樣品前處理。土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干，除去石頭和動植物殘體等異物，用木棒或瑪瑙棒研壓，通過2 mm尼龍篩，混勻后再研壓至全部通過100目尼龍篩，混勻。

樣品消解。稱取土壤樣品0.5 g于消解罐中，分別加入6 mL HCL、2 mL HNO3、2 mL HF，加蓋，置于微波消解器中消解。待消解罐溫度降至室溫，打開消解罐，轉(zhuǎn)移罐中物質(zhì)至比色管中，并置沙浴中趕酸至樣品呈淡黃色澄清液體，冷卻至室溫后用蒸餾水定容至25 mL，待測鉛、鎘、鉻。

稱取土壤樣品0.5 g于比色管中，加入10 mL的1+1王水(4 mL HCL、1 mL HNO3、4 mL H2O)，置于水浴中消解2 h。冷卻至室溫后用蒸餾水定容至25 mL，待測汞、砷。

樣品測定。土壤消解后的溶液采用石墨爐原子吸收分光光度法測定鉛、鎘，火焰原子吸收分光光度法測定鉻含量的檢出限分別是0.1 mg·kg-1、0.01 mg·kg-1(GB/T 17141—1997)、5 mg·kg-1(HJ 491—2009)，原子熒光光度法測定總汞、總砷含量的檢出限分別是0.002 mg·kg-1(GB/T 22105.1—2008)和0.01 mg·kg-1(GB/T 22105.2—2008)。

1.3.2 農(nóng)產(chǎn)品樣品

樣品前處理。水稻樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，脫殼得到籽粒部分，用粉碎機(jī)粉碎，混勻得到糙米樣品；青菜樣品用自來水洗凈后再用去離子水沖洗3次，放置瀝水籃中瀝干，取可食部分勻漿。

樣品消解。稱取樣品0.5 g于消解罐中，加入6 mLHNO3，加蓋，放置過夜后置于微波消解器中消解。待消解罐溫度降至室溫，打開消解罐，轉(zhuǎn)移罐中物質(zhì)至比色管中，并置水浴中趕酸至樣品呈淡黃色澄清液體，冷卻至室溫后用蒸餾水定容至25 mL，待測鉛、鎘、鉻、汞、總砷。

測定無機(jī)砷的糙米樣品各稱取1.0 g，于50 mL塑料離心管中，加入20 mL 0.15 mol·L-1硝酸溶液，放置過夜，于90 ℃恒溫箱中熱浸提2.5 h，每0.5 h振搖1 min。取出冷卻至室溫后，8 000 r·min-1離心15 min，取上清液，經(jīng)0.45 μm有機(jī)濾膜過濾后測定。

樣品測定。糙米和青菜樣品消解后的溶液采用石墨爐原子吸收光譜法測定鉛、鎘、鉻含量的檢出限分別是0.005 mg·kg-1(GB 5009.12—2010)、0.001 mg·kg-1(GB 5009.15—2014)、0.01 mg·kg-1(GB 5009.123—2014)，原子熒光光譜法測定總汞含量的檢出限是0.003 mg·kg-1(GB 5009.17—2014)，青菜樣品用氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定總砷、糙米樣品用液相色譜-原子熒光光譜法測定無機(jī)砷，檢出限分別是0.01、0.02 mg·kg-1(GB 5009.11—2014)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

富集系數(shù)(Bioconcentration factor，BCF)是指植物體內(nèi)某種重金屬含量與土壤中該元素含量的比值，它反映了植物對土壤中重金屬元素的積累能力[2]。BCF值越小，則植物對該種重金屬的積累能力越弱，抗土壤重金屬污染的能力則越強(qiáng)[3]。

BCF=Ccrop/Csoil。

式中，Ccrop表示作物中的重金屬含量；Csoil表示土壤中相應(yīng)重金屬的總含量。低于檢出限的值按照對應(yīng)方法檢出限的1/2處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤和農(nóng)產(chǎn)品樣品中重金屬含量情況

經(jīng)檢測，65個土壤樣品的酸堿度范圍為4.10～8.44，89.2%的土壤pH值小于6.5。水稻田總汞的平均值為(0.69±0.31)mg·kg-1，超出NY5116—2002(pH值<6.5時，0.3 mg·kg-1)1.4倍。蔬菜田總汞的平均值為(0.49±0.40)mg·kg-1，超出NY 5010—2002(pH值<6.5時，0.3 mg·kg-1)0.6倍?？傛k的最高值出現(xiàn)在水稻田(0.41 mg·kg-1)，超出NY5116—2002(0.3 mg·kg-1)0.4倍，除這個點(diǎn)位外其余點(diǎn)位鎘含量均小于0.3 mg·kg-1。無論是水稻田還是菜地，總鉛、總鉻、總砷3個元素都沒有出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

糙米樣品中汞的平均值為(0.007±0.003)mg·kg-1，最高值0.016 mg·kg-1，小于GB 2762—2012規(guī)定的糙米中汞污染物限量(0.02 mg·kg-1)。青菜樣品中汞的平均值為(0.002±0.002)mg·kg-1，最高值0.005 mg·kg-1，小于GB 2762—2012規(guī)定的新鮮蔬菜中汞污染物限量(0.01 mg·kg-1)。鎘同樣沒有出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。65個農(nóng)產(chǎn)品中僅1個糙米樣品鉛超標(biāo)，含量為0.94 mg·kg-1，超出GB 2762—2012(0.2 mg·kg-1)3.7倍，但土壤中鉛無一例超標(biāo)。

2.2 土壤與農(nóng)產(chǎn)品樣品中重金屬含量的相關(guān)性

從重金屬富集系數(shù)(BCF)看(表1)，水稻和青菜對土壤重金屬的富集情況類似，富集系數(shù)從高到低排序依次為鎘(Cd)>砷(As)>汞(Hg)>鉻(Cr)>鉛(Pb)，這與張海龍等[4]的研究結(jié)果相似。從數(shù)值可以看出，富集系數(shù)最高值出現(xiàn)在糙米樣品中(Cd富集系數(shù)0.941)，但對應(yīng)點(diǎn)位農(nóng)產(chǎn)品和土壤中總鎘均未超標(biāo)。糙米樣品中5個重金屬元素的富集系數(shù)都高于青菜樣品中的，說明在本研究區(qū)域，水稻對土壤重金屬的吸收能力要強(qiáng)于青菜，但本研究中蔬菜樣品量偏少，今后還需進(jìn)一步提高樣本量以增加數(shù)據(jù)的代表性?？傮w上，農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)點(diǎn)位和土壤超標(biāo)點(diǎn)位無一例對應(yīng)，即土壤中重金屬全量超標(biāo)的點(diǎn)位農(nóng)產(chǎn)品無超標(biāo)，農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)的點(diǎn)位土壤重金屬全量無超標(biāo)；重金屬富集系數(shù)數(shù)值普遍偏低，農(nóng)產(chǎn)品對土壤Cd的富集因子稍高于其他元素，農(nóng)產(chǎn)品和土壤中重金屬全量的吸收關(guān)系并不密切。

表1 研究區(qū)域土壤和農(nóng)產(chǎn)品中重金屬分布 mg·kg-1

注：按照GB 2762—2012，糙米樣品檢測無機(jī)砷，蔬菜樣品檢測總砷。

3 討論

3.1 寧波部分區(qū)域土壤汞背景值高于無公害標(biāo)準(zhǔn)值

調(diào)查區(qū)域土壤中汞的含量分布從0.04～1.26 mg·kg-1，大部分點(diǎn)位超過GB 15318—2008的要求，無法發(fā)展無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。但據(jù)黃憶芝[5]的調(diào)查，寧波表層土壤Hg的背景值含量從最小值0.025 mg·kg-1到最大值1.231 mg·kg-1，平均值0.255 mg·kg-1，順序統(tǒng)計量中，75%值為0.380 mg·kg-1，表明寧波部分區(qū)域土壤背景值本身就高于無公害標(biāo)準(zhǔn)值。因此，本研究區(qū)域土壤中汞可能主要來自土壤母質(zhì)而非外源污染。

3.2 全國使用統(tǒng)一環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)容易出現(xiàn)偏差

我國幅員遼闊，成土因素和土壤類型復(fù)雜多樣，氣候、植被等生態(tài)環(huán)境條件差異顯著，同一元素在不同區(qū)域、不同類型土壤中的背景值存在較大差異[6]，如據(jù)《中國土壤元素背景值》[7]，全國土壤中表層鉛的背景值含量分布范圍較廣，從0.7～1 143.0 mg·kg-1，最大值為最小值的1.7×103倍。顯然，使用1個全國通行的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中必然會出現(xiàn)偏差，可能會得出與實(shí)際不符的判斷[8]，將產(chǎn)品符合無公害農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的基地拒之門外。

3.3 農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量與土壤中重金屬全量無顯著的相關(guān)性

從本文研究結(jié)果看，農(nóng)產(chǎn)品中重金屬與土壤中重金屬全量的關(guān)系并不密切，包括具體超標(biāo)重金屬元素類型、含量值的高低都無對應(yīng)關(guān)系。如部分土壤汞含量較高，但水稻和蔬菜對土壤汞的富集系數(shù)都小于0.1，又比如農(nóng)產(chǎn)品中有1個樣品鉛超標(biāo)，但土壤鉛沒有1例超標(biāo)。說明土壤中重金屬全量只能代表元素的總貯量，僅以總量無法準(zhǔn)確評估土壤重金屬對作物的危害作用。這與滕曼等[9]的研究結(jié)果相似。

3.4 土壤有效態(tài)限量評價的優(yōu)勢和局限性

有研究提出，土壤有效態(tài)含量比全量能更真實(shí)地反映出污染元素對人體和動植物的危害[10-12]。近30年來，國內(nèi)外在土壤重金屬有效態(tài)研究上做了大量工作。李宗等[13]利用Sposito提取方法研究得出，交換態(tài)、吸附態(tài)Cd、Pb對黑麥幼苗吸收量貢獻(xiàn)最大，有機(jī)結(jié)合態(tài)Cd、Pb是對植物潛在有效的形態(tài)。在標(biāo)準(zhǔn)制定中使用有效態(tài)重金屬限量評價比使用總量評價更為科學(xué)，但目前有效態(tài)的分析測定方法尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同實(shí)驗(yàn)室得出的測試結(jié)果偏差較大，限制了有效態(tài)作為評價基準(zhǔn)的應(yīng)用。

4 建議

4.1 改變認(rèn)證時農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境質(zhì)量評價的權(quán)重，以農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量為主

種植業(yè)無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地認(rèn)定或綠色食品認(rèn)證時，應(yīng)以農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量為主要的評價基礎(chǔ)，環(huán)境的質(zhì)量作為參考值。當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量未超過限量，而土壤中重金屬含量超過標(biāo)準(zhǔn)限量時，應(yīng)適當(dāng)放寬條件，允許該地發(fā)展無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，但需在證后監(jiān)管中，加強(qiáng)對該區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測，把控風(fēng)險變化趨勢。

4.2 加強(qiáng)證后監(jiān)管，加大對獲證農(nóng)產(chǎn)品的抽檢頻次

農(nóng)產(chǎn)品和產(chǎn)地環(huán)境狀況是動態(tài)變化的，受到人類活動、工業(yè)發(fā)展、氣候變化等因素的不斷影響，認(rèn)證時農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量合格并不能保證該農(nóng)產(chǎn)品能長期維持在同樣狀態(tài)。為此，要加強(qiáng)對認(rèn)證后農(nóng)產(chǎn)品的抽檢頻次，尤其是農(nóng)產(chǎn)品或者環(huán)境中重金屬含量接近限量值的，更應(yīng)定期抽檢、及時排查，以保證無公害品牌的信譽(yù)。

4.3 未來的環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮地區(qū)差異和植物差異等因素

未來的無公害、綠色等環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮到土壤重金屬對農(nóng)產(chǎn)品的實(shí)際危害情況和地方差異，可以按主要土壤類型或地區(qū)特點(diǎn)來定值，同時要考慮具有代表性的植物的臨界值[15]。如水稻對重金屬的吸附能力較強(qiáng)，則水稻的臨界應(yīng)以其可食部分的組織監(jiān)測濃度達(dá)到限量標(biāo)準(zhǔn)時所生長土壤的重金屬有效濃度為臨界值[16]。

4.4 在環(huán)境評價中結(jié)合使用重金屬有效態(tài)限量和全量限量

重金屬有效態(tài)比全量更能真實(shí)表達(dá)土壤功能及土壤環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣，在監(jiān)測與評價中有效態(tài)標(biāo)準(zhǔn)值無疑優(yōu)于全量值，但考慮到目前部分元素有效態(tài)測定方法仍有爭議，而總量測定方法成熟，數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確的因素，因此，將重金屬有效態(tài)限量和全量限量結(jié)合使用較為適宜。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2017-06-17

金 彬(1978—)，女，浙江溫州人，高級農(nóng)藝師，農(nóng)業(yè)推廣碩士，從事農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量安全監(jiān)管等工作，E-mail：nbjinbin@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170831

X825

A

0528-9017(2017)08-1394-04

文獻(xiàn)著錄格式：金彬，馬永軍，王劍，等. 對無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的思考與建議[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(8)：1394-1397.