鄭佩君 陳余平 周 飛 齊 琳 孫 輝 連 瑛 張利娟 趙宗榮
(1余姚市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)總站,余姚 315400;2寧波市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展中心,寧波 315101;3浙江慧豐環(huán)保科技有限公司,寧波 315101)
近年來,隨著耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分工作的推進,以及安全利用類和嚴格管控類區(qū)域劃定的明確,浙江省余姚市全面開展受污染耕地的安全利用工作,以期修復(fù)受污染土壤,提升耕地質(zhì)量,從而保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人民群眾身體健康。
化學(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)因具有修復(fù)速率快、操作方便簡單、便于在中輕度重金屬污染農(nóng)田中大面積推廣使用等優(yōu)點[1],在耕地土壤修復(fù)治理中日益受到重視,鈍化劑也成為了土壤重金屬污染修復(fù)的重要材料。目前,余姚市市面上出現(xiàn)了很多種商品鈍化劑,但這些鈍化劑對土壤重金屬污染的具體修復(fù)效果卻鮮有報道。為此,筆者選擇了市售的5種鈍化劑進行相關(guān)田間試驗,以期通過對當季稻米中的鎘、無機砷、鉛、汞4種重金屬的含量進行統(tǒng)計分析,明確各種鈍化劑對土壤修復(fù)的具體效果,從而為正確、高效地選擇鈍化劑提供依據(jù)?,F(xiàn)將相關(guān)試驗結(jié)果報道如下。
試驗于2020年3月—8月在黃家埠鎮(zhèn)回龍村進行,供試田塊為水稻田。試驗地土壤為青紫泥,pH為5.58,重金屬鉻(Cr)含量為81 mg/kg、鎘(Cd)含量為0.37 mg/kg、鉛(Pb)含量為56.6 mg/kg、汞(Hg)含量為1.27 mg/kg、砷(As)含量為2.36 mg/kg。依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 15618-2018)中的風險篩選值,該田塊土壤中鎘、汞含量超標,為輕中度污染區(qū)。對該田塊生產(chǎn)的稻米進行檢測,重金屬鉻(Cr)含量<0.05 mg/kg、鎘(Cd)含量為0.43 mg/kg、鉛(Pb)含量為1.22 mg/kg、汞(Hg)含量為0.040 mg/kg、無機砷(As)含量<0.010 mg/kg,顯示稻米中鎘含量超標。
試驗共設(shè)6個處理,每處理重復(fù)3次,共設(shè)18個小區(qū),隨機區(qū)組排列,每小區(qū)面積為67 m2;小區(qū)間以田埂隔開,田埂用薄膜包裹,以防相互滲透;試驗田北側(cè)留進水口,南側(cè)設(shè)排水口。具體試驗設(shè)計及鈍化劑施用量見表1。
表1 各處理鈍化劑施用量及成本
2020年3月15日,按照試驗設(shè)計在對應(yīng)的小區(qū)中施入規(guī)定量的鈍化劑,然后進行耕翻土壤、灌水;15 d后,施入基肥,然后進行淺耙平整。供試水稻品種為“甬秈15”,于4月1日將經(jīng)過催芽的種子按每小區(qū)播0.5 kg的用種量進行直播,采用常規(guī)施肥和農(nóng)藝措施進行播后田間管理。
在7月21日對各小區(qū)早稻進行采集分析,按五點取樣法,分別采用GB 5009.15-2014、GB 5009.11-2014、GB 5009.12-2017、GB 5009.17-2014中的方法檢測當季稻米中的鎘、無機砷、鉛、汞含量,以明確各種鈍化劑的施用效果。
由表2可知,各處理當季稻米中的鎘含量存在顯著差異,而處理間當季稻米中的鉛、汞、無機砷含量均差異不顯著,說明土壤施用鈍化劑,對降低當季稻米中鉛、汞、無機砷含量的效果不明顯,但對降低當季稻米中的鎘含量有效。同時,5種土壤鈍化劑對鎘在當季稻米中富集的影響不同[2],其中,豐收延、鈣鎂磷肥和金鈍-GC處理下當季稻米中的鎘含量明顯較低,均低于空白對照;而石膏復(fù)合物處理下當季稻米中的鎘含量雖較空白對照略有降低,但仍處于同一水平;改性沸石處理下當季稻米中的鎘含量明顯高于空白對照,經(jīng)分析,這可能是誤差所致。
表2 各處理當季稻米中鎘、鉛、汞、無機砷的含量
依據(jù)2.1的結(jié)果,選用豐收延、鈣鎂磷肥和金鈍-GC這3種能明顯降低當季稻米中鎘含量的鈍化劑進行綜合效益比較。從施用量和鈍化劑價格來看,在一季水稻生產(chǎn)中施用1次鈍化劑,豐收延的投入成本為4 500元/hm2,鈣鎂磷肥的投入成本為1 800元/hm2,金鈍-GC的投入成本為9 000元/hm2。因此,從成本考慮,在水稻生產(chǎn)中使用鈍化劑宜首選鈣鎂磷肥,其次是豐收延,而金鈍-GC單價高、用量大,暫不建議推廣使用。
試驗結(jié)果表明,5種市售土壤鈍化劑僅對降低當季稻米中的鎘含量有效,而對降低當季稻米中的鉛、汞、無機砷含量并不明顯。考慮到鈍化劑的使用量和生產(chǎn)成本,在水稻生產(chǎn)中宜首選鈣鎂磷肥,其次為豐收延,金鈍-GC因單價高、用量大,故暫不建議推廣使用。