賴新云

(南昌市環(huán)境監(jiān)測站，江西 南昌330038)

1 引言

農用土壤是受人類活動強烈影響的一類特殊土壤，其環(huán)境質量與人們的身體健康密切相關。土壤重金屬污染源主要來自工業(yè)“三廢”和農藥、化肥的大量使用，污染物可通過灌溉水進入土壤，也可通過大氣污染、空中的顆粒物干濕沉降造成土壤污染，隨著時間的推移，農田表層土壤鉛、銅、鋅等重金屬含量有增加的趨勢。由于農作物的吸收作用，重金屬元素從土壤中遷移轉化到農作物根莖葉及果實中去，從而連帶造成農作物的重金屬污染，危及人們的健康。

為進一步追蹤揚子洲鎮(zhèn)土壤、農作物中重金屬來源，抽樣選取采集了揚子洲鎮(zhèn)A、B、C、D、E共5個樣點村的灌溉水、無機肥、農家肥共計15個樣品，采集A(白菜)和E(青菜)各2個樣品，總共19個樣品。采用超低溫冷凍干燥前處理技術處理樣品，然后按照相應的國標方法進行分析。

2 灌溉水質的影響

蔬菜生長過程中需要大量的灌溉水，以保證蔬菜的生長發(fā)育。正常的湖渠水所含有的化學組成不會影響蔬菜的生長和發(fā)育，但由于水質會受到各種形式的污染，

長期施用含重金屬量高的污水灌溉菜地，容易造成土壤中重金屬富集明顯，進而進入到農作物中。5個樣點村的灌溉水中重金屬含量監(jiān)測結果見表1。

從結果來看，5個樣點村的灌溉水中各重金屬元素含量都很低，遠低于國家農田灌溉水標準(GB 5084－2005)中規(guī)定的限量，說明灌溉水未受到污染，水質良好，用這些水進行灌溉是安全的。

表1 灌溉水重金屬含量監(jiān)測結果mg/L

3 無機肥、農家肥影響

磷肥的生產所用的原料磷礦石、硫鐵礦等含有一定量的砷、鎘、汞、鉛等有害重金屬元素，生產過程中這些金屬雜質難以揮發(fā)。任何生產工藝都不可能完全消除重金屬，長期施用磷肥會使有毒重金屬進入土壤，進而在植物體內富集。農家肥以禽畜糞便、動植物殘體等為主。由于我國很多飼料廠和養(yǎng)殖場普遍使用含有一定程度銅、鋅、鉻、鉛和鎘等重金屬元素的飼料添加劑，許多未被畜禽吸收的重金屬元素便積累在畜禽糞便中，這些肥料中的重金屬也會積累在土壤中，成為一種污染源。雖然有研究表明農家肥等有機肥料的施入，可使一部分重金屬與土壤中的有機物分子和土壤腐殖質形成絡合物或鰲合物，從而降低一部分重金屬離子活性，但隨著有機質的分解和礦質化，這些元素仍可作為植物可吸收的有效態(tài)，因而在一定程度上仍造成對土壤危害。目前我國化肥大部分用作底肥和追肥，因集中施用造成土壤局部高濃度。而且，化肥中的重金屬通常比土壤重金屬有較高的可溶性，容易被作物吸收，因而危害更大。

5個監(jiān)測點位所用無機肥、農家肥中重金屬含量監(jiān)測結果分別表見2、表3所示。結果表明：無機肥中汞含量較高，遠高于農家肥；農家肥砷、鎘含量遠高于無機肥；兩種肥料鉻、鉛元素含量相當。將檢測結果與我國國家標準及農業(yè)行業(yè)標準對照，無機肥參照標準GB 18877－2002《有機－無機復混肥料》、有機肥料參照NY 525－2002《有機肥料》中要求達到的GB 8172－1987《城鎮(zhèn)垃圾農用控制標準》。10個樣品的重金屬含量均在合理的標準限值范圍內，合格率為100%。

如果考慮到在旱田中化肥作底肥和追肥施用時，化肥和作物根的關系與土壤和根的關系基本一致，因此還可以借用GB 15618－1995《土壤環(huán)境質量標準》作為參考標準進行分析。無機肥中汞屬元素含量、農家肥中鎘元素含量均遠高于《土壤環(huán)境質量標準》二級標準。由早前土壤檢測結果(見表4)可以知道5個監(jiān)測點位土壤汞含量較高，鎘含量均超過《土壤環(huán)境質量標準》二級標準，超標1.96～3.27倍。如果繼續(xù)長期大量使用含汞、鎘較高的肥料，容易使其不斷積累在土壤表層和亞表層，進一步進入農作物內，危害人的健康，存在較大的環(huán)境風險和安全風險。

表2 無機肥中重金屬含量監(jiān)測結果mg/kg

表3 農家肥重金屬含量監(jiān)測結果mg/kg

表4 土壤重金屬含量mg/kg

4 大氣顆粒物沉降的影響

近年來，大氣顆粒物沉降對土壤、農作物中重金屬積累的影響已受到人們的關注。大氣顆粒物沉降對農作物中重金屬積累的影響包括間接或直接的影響，即通過污染土壤影響土壤上生長農作物的重金屬積累和通過農作物地上部分吸收進入農作物體。由于葉菜類蔬菜的葉片表面都有大量的氣孔，各種大氣污染物除通過氣孔直接進入細胞內部外，還可以透過角質層、蠟質層被表面細胞吸收，因此植物葉片表皮細胞及葉肉組織可吸收富集多種污染元素，這可能是大氣沉降對蔬菜地上部分重金屬積累產生較大影響的主要原因。

為了解大氣顆粒物沉降對揚子洲鎮(zhèn)土壤、農作物重金屬積累的影響，采集A樣點村(白菜)和E樣點村(青菜)樣品各2份，一份用去離子水清洗干凈，去除上面的沉降物，一份不清洗，分別測定了其中重金屬含量，結果見表5。結果表明，清洗后的樣品中各重金屬元素含量均低于未清洗樣品，這說明沉積在樣品上的大氣顆粒物中含有一定量的重金屬元素。大氣顆粒物沉降對土壤和種植在其上農作物地上部分重金屬積累均有一定的影響，影響程度與揚子洲鎮(zhèn)空氣中顆粒物濃度、顆粒物中重金屬含量、氣象條件、沉降速度等有關，還有待于進一步深入調查研究。

表5 蔬菜樣品清洗前后重金屬含量mg/kg

5 結論

(1)揚子洲鎮(zhèn)灌溉水水質良好，未受到重金屬元素污染，達到國家農田灌溉水標準中規(guī)定的要求，可以安全使用。

(2)揚子洲鎮(zhèn)部分村所用無機肥中汞屬元素含量、農家肥中鎘元素含量均遠高于《土壤環(huán)境質量標準》二級標準，且相應土壤汞含量較高、鎘含量均超過《土壤環(huán)境質量標準》二級標準，如果繼續(xù)長期大量使用含汞、鎘較高的肥料，容易使汞、鎘不斷積累在土壤表層和亞表層，進一步進入農作物內，危害人的健康，存在較大的環(huán)境風險和安全風險。

(3)大氣顆粒物沉降對揚子洲鎮(zhèn)土壤和農作物中部分重金屬累積均有一定的貢獻率。

附表：監(jiān)測結果【單位：農家肥氮磷肥、蔬菜(mg/kg)、灌溉水(mg/L)】