商丘市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心 沈東青
商丘市出入境檢驗(yàn)檢疫局 馬亞寧 劉寧
柘城縣是中國(guó)三櫻椒之鄉(xiāng),種植三櫻椒歷史悠久,三櫻椒以椒形正、辣味濃、著色好、品質(zhì)優(yōu)、面積大、產(chǎn)量高而聞名國(guó)內(nèi)外。柘城縣出口三櫻椒栽培技術(shù)日趨成熟,現(xiàn)已形成了區(qū)域化種植、規(guī)模化管理,年產(chǎn)量提高到10萬(wàn)t,年種植面積近2.67萬(wàn)hm2,并有占地20多hm2的柘城縣辣椒市場(chǎng),已成為全國(guó)三櫻椒交易的重要集散地。目前,全縣已建成以生產(chǎn)辣椒油、辣椒醬、辣椒粉、辣椒段等產(chǎn)品為主的三櫻椒產(chǎn)品專業(yè)加工企業(yè),并逐步實(shí)現(xiàn)了三櫻椒加工業(yè)由傳統(tǒng)的加工工藝向先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)變,由初級(jí)加工向精深加工轉(zhuǎn)變。柘城縣三櫻椒系列產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美國(guó)、加拿大、日本、韓國(guó)等10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。本研究依據(jù)三櫻椒出口對(duì)產(chǎn)地土壤環(huán)境的要求,在柘城縣選擇3處優(yōu)質(zhì)三櫻椒生產(chǎn)基地,對(duì)其土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),研究其污染狀況及變化規(guī)律,找出影響出口的障礙因素或風(fēng)險(xiǎn)因子,探討出口三櫻椒土壤質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和綜合評(píng)價(jià)模式,并進(jìn)行污染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。
依據(jù)NY/T 1121.1-2006標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)種植基地內(nèi)三櫻椒的分布特點(diǎn)選擇3個(gè)采樣點(diǎn),固定采樣點(diǎn)取土樣,采用對(duì)角線取樣法,取土深度為0~20 cm,樣品采集日期為2017年6月。多點(diǎn)混合后的樣品按四分法取舍,保留1 kg左右,經(jīng)自然風(fēng)干,按要求磨細(xì)過(guò)篩,干燥儲(chǔ)存。
pH值檢測(cè):NY/T 1121.2-2006土壤pH值的測(cè)定;土壤中總鉛檢測(cè):GB/T 17141-1997 土壤質(zhì)量 石墨爐原子吸收分光光度法;總鎘檢測(cè):GB/T 17141-1997 土壤質(zhì)量 石墨爐原子吸收分光光度法;總汞的測(cè)定:GB/T 22105.1-2008 土壤質(zhì)量 總汞、總砷和總鉛的測(cè)定,原子熒光法第1部分土壤中總汞的測(cè)定;總鉻檢測(cè):HJ 409-2007 土壤總鉻的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法;總砷檢測(cè):GB/T 22105.2-2008 土壤質(zhì)量 總汞、總砷和總鉛的測(cè)定,原子熒光法第2部分土壤中總砷的測(cè)定。
土壤重金屬污染評(píng)價(jià)采用單項(xiàng)污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。
1.單項(xiàng)污染指數(shù)評(píng)價(jià)。單項(xiàng)污染指數(shù)計(jì)算公式為:
式中Ci為污染物i的實(shí)測(cè)值(mg/kg);Si為污染物 i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg)。單因子污染指數(shù)Pi≤1,污染等級(jí)為清潔,Pi>1為污染水平,且Pi越大,污染越嚴(yán)重。單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)P分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
2.綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)。為全面反映各重金屬元素對(duì)土壤的不同作用,突出高濃度重金屬元素對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響,采用內(nèi)梅羅污染指數(shù),也稱綜合污染指數(shù),其計(jì)算公式為:
表1 單項(xiàng)污染指數(shù)代表的污染水平
在柘城縣起臺(tái)鎮(zhèn)、牛城鄉(xiāng)、陳青集鎮(zhèn)選取3家三櫻椒種植基地,對(duì)其pH值、鉛、鎘等5種重金屬檢測(cè)分析,由表3所示,柘城縣的3家種植基地土壤偏中性,與國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值比較發(fā)現(xiàn),3家土壤中Cd、A s、Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)符合土壤Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn),C r、Hg質(zhì)量分?jǐn)?shù)符合Ⅱ級(jí)土壤質(zhì)量要求。
從表4中單因子污染指數(shù)的結(jié)果來(lái)看,3家土壤中重金屬的單因子污染指數(shù)均<1,屬于清潔水平。3家種植基地土壤的綜合污染指數(shù)P綜<0.7,屬于清潔水平。不過(guò)可以看出對(duì)綜合污染指數(shù)的主要貢獻(xiàn)因子是Cr、Hg。
從重金屬的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,柘城縣3家種植基地土壤中各重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本一致,Cd、As、Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,低于國(guó)家Ⅰ級(jí)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值;Cr、Hg質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于國(guó)家Ⅰ級(jí)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值,但從單因子污染指數(shù)來(lái)看尚屬于清潔水平,說(shuō)明這幾種元素土壤污染風(fēng)險(xiǎn)較小,基地土壤未受到因施用化肥、農(nóng)藥造成的污染。但不容忽視的是,基地土壤中Cr、Hg質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)綜合污染指數(shù)P綜影響較大。土壤中Cr、Hg污染來(lái)源十分廣泛,包括土壤母質(zhì)、農(nóng)藥施肥及塑料薄膜、工業(yè)廢氣廢水排放、生活垃圾等固體廢棄物堆積等。土壤通過(guò)物理凈化、化學(xué)凈化、生物凈化等方式,對(duì)進(jìn)入土壤中的重金屬污染物有一定的自凈能力,但土壤自凈能力十分有限,必須依靠相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)。因此,對(duì)柘城縣三櫻椒種植基地土壤除了加強(qiáng)大氣污染的治理和肥、水、藥的施用管理外,還應(yīng)定期根據(jù)土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià),進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)污染較重的區(qū)域進(jìn)行生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù),以保證柘城縣優(yōu)質(zhì)三櫻椒生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。
【課題來(lái)源:河南科技廳科研項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)17210231 0560-“基于數(shù)據(jù)精準(zhǔn)挖掘的河南典型出口食品風(fēng)險(xiǎn)分析模型研究與應(yīng)用”】
表2 綜合污染指數(shù)分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
表3 3家種植基地土壤檢測(cè)結(jié)果
表4 3家種植基地土壤重金屬污染指數(shù)