黃美珍 張宇豪 林童

摘要要：【目的】農(nóng)田土壤重金屬污染問(wèn)題是農(nóng)產(chǎn)品安全的隱患，以鎘鉛污染土壤為試驗(yàn)地，探究鎘鉛污染土壤上農(nóng)產(chǎn)品安全利用的有效鈍化措施，為鎘鉛污染土壤安全利用提供切實(shí)有效的方法?！痉椒ā客ㄟ^(guò)對(duì)鎘鉛污染土壤撒施堿性鈍化劑石灰石粉，施用量為0.3 kg/m2，檢測(cè)石灰石粉施用前后土壤pH值、重金屬有效態(tài)，測(cè)定施用后采收的上海青莖葉的重金屬含量，分析石灰石粉鈍化措施效果?！窘Y(jié)果】實(shí)施石灰石粉處理后，鎘鉛污染土壤的pH值升高0.2，有效鎘含量降低0.04 mg/kg、有效鉛含量降低1.38 mg/kg，產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品可食用部位重金屬含量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的污染限量值。【結(jié)論】0.3 kg/m2石灰石粉鈍化處理能夠?qū)崿F(xiàn)鎘鉛污染土壤的有效鎘、有效鉛鈍化，處理后的土壤能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：鈍化劑；鎘鉛污染；耕地安全利用

中圖分類號(hào)：S661.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-5774（2023）06-0432-05

Study on Remediation Effect of Passivation Agent on Cd-Pb Polluted Soil

Huang Meizhen1，Zhang Yuhao2，Lin Tong2

（1 Licheng District Agriculture，Rural，Water Conservancy and Fishery Comprehensive Service center，Quanzhou ，F(xiàn)ujian 362000，China;

2 China Certification & Inspection Group Fujian Co.，LTD，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350015，China）

Abstract： 【Objective】Heavy metal pollution in farmland is a hidden danger to the safety of agricultural products. Using Cd-Pb polluted soil as the experimental site，this study explores effective passivation measures for the safe utilization of agricultural products in Cd-Pb polluted soil，providing practical and effective methods for the safe utilization of Cd-Pb polluted soil.【Method】By spreading 0.3 kg/m2 limestone powder as alkaline passivation agent in Cd-Pb polluted soil，the soil pH value and available heavy metal status before and after the application of limestone powder were detected，and the heavy metal content in the stems and leaves of Brassica rapa leaves after application was measured to evaluate the effectiveness of limestone powder passivation measures. 【Result】 After the application of limestone powder，the pH value of Cd-Pb polluted soil increased by 0.2，the available Cd content decreased by 0.04 mg/kg，and the available Pb content decreased by 1.38 mg/kg. The heavy metal content in the edible parts of the produced agricultural products was lower than the pollution limit value of GB 2726-2022 standard. 【Conclusion】Limestone powder passivation? treatment can achieve available Cd and Pb passivation in Cd-Pb polluted soil，and the passivated soil can achieve safe production of agricultural products.

Key words：Passivato；Cd-Pb pollution；Safe use of cultivated land

土壤是人類賴以生存的重要基礎(chǔ)，但隨著工業(yè)化進(jìn)程，土壤受到了不同程度的污染，尤其是土壤重金屬的積累嚴(yán)重危害到人類的健康，土壤重金屬治理是農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)［1-5］。2005年我國(guó)開(kāi)展了首次全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查，結(jié)果顯示土壤總的超標(biāo)率為16.1%，其中鎘點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)到7.0%，鉛點(diǎn)位超標(biāo)率1.5%［6］。土壤重金屬通常與其它物質(zhì)以結(jié)合態(tài)存在，在一定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)，這部分游離態(tài)重金屬稱為有效態(tài)重金屬，土壤有效態(tài)重金屬含量升高，直接造成食用農(nóng)產(chǎn)品富集重金屬增多，所以土壤重金屬治理迫在眉睫［7-9］。

福建省位于中國(guó)東南沿海，土壤類型以紅壤為主，多呈酸性，存在多種土壤重金屬污染，其中鎘、鉛污染較為突出，目前國(guó)內(nèi)已有多種污染治理先例［10-13］，應(yīng)對(duì)鎘、鉛最常見(jiàn)的方法是施用堿性鈍化劑，通過(guò)絡(luò)合等方式降低重金屬在土壤環(huán)境和作物間的遷移，然而酸性土壤的鎘鉛復(fù)合污染治理還較少報(bào)道［14，15］。本研究以福建省泉州市安全利用類鎘鉛復(fù)合污染土壤為供試土壤，探究堿性鈍化劑處理在鎘鉛污染的安全利用類土壤治理成效，尋求農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)行之有效的辦法。

1? 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于福建省泉州市鯉城區(qū)，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.5～21.0℃，夏季月平均氣溫達(dá)26～29℃，冬季9～13℃。試驗(yàn)區(qū)面積667 m2，平整旱地，種植作物為上海青蔬菜，試驗(yàn)土壤肥力均勻，pH值6.0，全鉛含量86.22 mg/kg，全鎘含量0.58 mg/kg，土壤污染類別為安全利用類鎘鉛復(fù)合污染。

1.2 試驗(yàn)方法

供試石灰石粉的pH值8.64、氧化鈣含量55.4%、砷含量0.03 mg/kg、汞含量0.01 mg/kg、鉛含量7.70 mg/kg、鉻含量3.20 mg/kg、鎘含量

0.32 mg/kg。根據(jù)《輕中度污染耕地安全利用與治理修復(fù)推薦技術(shù)名錄（2019年版）》技術(shù)方法，選用堿性鈍化劑石灰石粉對(duì)受污染土壤進(jìn)行原位鈍化的土壤改良，施用量為0.3 kg/m2。

1.3 樣品采集、檢測(cè)和評(píng)估

1.3.1布點(diǎn)采樣方法

采用網(wǎng)格法布點(diǎn)（系統(tǒng)布點(diǎn)），在試驗(yàn)區(qū)設(shè)置10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，鈍化劑施用前在網(wǎng)格內(nèi)采用雙對(duì)角線五點(diǎn)法采集表層（0～20 cm）土壤樣品。采樣時(shí)先用不銹鋼鏟挖掘，再用竹刀切去與不銹鋼鏟直接接觸的部分，采集的樣品混合形成混合樣品裝入自封袋中，每份樣品總量500 g。2023年6月對(duì)試驗(yàn)地土壤施用鈍化劑，待石灰石粉與土壤充分混合后種植上海青，8月末上海青完全成熟時(shí)，用五點(diǎn)取樣法在預(yù)設(shè)點(diǎn)位上采集表層土壤混合樣500 g，同點(diǎn)位采集作物可食用部分，即上海青的地上部莖葉部分。

1.3.2檢測(cè)方法

根據(jù)《NY/T 1121.2-2006土壤檢測(cè)》測(cè)定土壤pH值，據(jù)《HJ 804-2016土壤8種有效態(tài)元素的測(cè)定》測(cè)定土壤的有效鎘、有效鉛含量；據(jù)《GB5009.268-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》測(cè)定上海青莖葉的有效鎘、有效鉛含量。

1.3.3評(píng)價(jià)分析方法

參考《DB35/T 1836-2019耕地地力提升與保持技術(shù)規(guī)范》評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)區(qū)域土壤的酸堿度。耕層土壤酸堿度分級(jí)指標(biāo)依據(jù)表1。

監(jiān)測(cè)區(qū)域的土壤重金屬污染評(píng)價(jià)，參照《GB15618-2018土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的土壤風(fēng)險(xiǎn)篩選值（表2），及《DB35/T 859-2016 農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染程度的分級(jí)》的污染分級(jí)指標(biāo)（表3），鑒定監(jiān)測(cè)區(qū)域土壤重金屬污染情況。

農(nóng)產(chǎn)品效果評(píng)估，以《GB 2762-2022 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)? ?食品中污染物限量》為農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量的限量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)上海青莖葉部分的鎘、鉛含量測(cè)定值，計(jì)算生物富集系數(shù)，以評(píng)價(jià)環(huán)境中某種物質(zhì)在生物體內(nèi)富集程度。富集系數(shù)（BCF）=植物重金屬含量/土壤重金屬含量。

2? 結(jié)果與分析

2.1 鈍化劑對(duì)土壤pH值和重金屬含量的影響

土壤施用鈍化劑石灰石粉前后，監(jiān)測(cè)區(qū)土壤pH值檢測(cè)結(jié)果如圖1。石灰石粉施用前，pH值為5.53～6.56，平均6.0，點(diǎn)位A6為中性，其余9個(gè)點(diǎn)位均為弱酸性。石灰石粉施用后，pH值為5.57～6.78，平均6.2，點(diǎn)位A5、A6、A7、A9為中性，其余6個(gè)點(diǎn)位為弱酸性。土壤pH值平均升高0.2，改良后土壤pH值更適合多數(shù)旱作蔬菜生長(zhǎng)。

如圖2所示，實(shí)施前土壤有效鎘含量范圍為0.03～0.28 mg/kg，平均0.19 mg/kg，有3個(gè)點(diǎn)位有效鎘含量低于重金屬污染安全值，A4～A10等7個(gè)點(diǎn)位超過(guò)安全值，沒(méi)有檢出超過(guò)污染限制值的土壤點(diǎn)位；實(shí)施后土壤有效鎘含量0.01～0.32 mg/kg，平均0.15 mg/kg，較實(shí)施前降低0.04 mg/kg，有6個(gè)點(diǎn)位低于安全值，超過(guò)安全值的有4個(gè)（A7～A10），無(wú)超過(guò)限制值的；多數(shù)點(diǎn)位有效鎘含量表現(xiàn)為降低，但點(diǎn)位A9、A10有效鎘含量升高。

土壤有效鉛含量在施用鈍化劑前為1.32～9.53 mg/kg，平均5.85 mg/kg；實(shí)施后0.98～7.98 mg/kg，平均4.48 mg/kg，較實(shí)施前平均降低1.38 mg/kg，所有點(diǎn)位有效鉛含量均低于安全值（見(jiàn)圖3）。

2.2 鈍化劑對(duì)農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量的影響

農(nóng)產(chǎn)品效果評(píng)估樣品檢測(cè)結(jié)果如圖4所示，所有采集的農(nóng)產(chǎn)品（上海青莖葉部分）鎘含量0.002 ～0.023 mg/kg，鉛含量均未檢出（以檢出限一半計(jì)）。所有采集的樣品中重金屬鎘鉛含量均低于《GB 2762-2022 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)? ?食品中污染物限量》，樣品超標(biāo)率為0%。

2.3 鈍化劑對(duì)生物富集系數(shù)的影響

生物富集系數(shù)可以體現(xiàn)作物的土壤重金屬吸附程度，由表4可知，試驗(yàn)區(qū)上海青鎘的生物富集系數(shù)在0.002 8～0.093 5，鉛的生物富集系數(shù)僅0.000 1或0.000 2，所有點(diǎn)位鎘鉛積累程度都較低。

3? 結(jié)論與討論

石灰石粉鈍化措施在蔬菜種植田塊對(duì)鎘、鉛污染的治理均有較好的成效，能夠有效降低安全利用類鎘鉛復(fù)合污染土壤的有效鎘、有效鉛含量。在施用石灰石粉0.3 kg/m2后，酸度明顯降低，尤其是弱酸性土壤改良成效顯著，pH值平均升高了0.2，也有效降低了重金屬鎘、鉛的有效態(tài)。

經(jīng)石灰石粉鈍化處理后，監(jiān)測(cè)區(qū)多數(shù)點(diǎn)位有效鎘含量表現(xiàn)為降低，高于污染安全值的土壤點(diǎn)位由7個(gè)降為4個(gè)；鈍化處理后有效鉛含量明顯低于處理前。僅點(diǎn)位A9、A10的有效鎘含量表現(xiàn)為升高，可能是人工施用石灰石粉撒施不均或翻地不勻?qū)е隆?/p>

石灰石粉鈍化處理后，土壤有效鎘、有效鉛降低，種植的農(nóng)產(chǎn)品能從土壤吸附的鎘、鉛較少，效果評(píng)估農(nóng)產(chǎn)品未出現(xiàn)鎘、鉛超標(biāo)現(xiàn)象，石灰石粉鈍化措施能夠?qū)崿F(xiàn)該地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］殷飛，王海娟，李燕燕，等. 不同鈍化劑對(duì)重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的修復(fù)效應(yīng)研究［J］. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，34（3）：438-448.

［2］章明奎，倪中應(yīng)，沈倩. 農(nóng)作物重金屬污染的生理阻控研究進(jìn)展［J］. 環(huán)境污染與防治，2017，39（1）：96-101.

［3］Islam M N，Taki G，Nguyen X P，et al. Heavy Metal Stabilization in Contaminated Soil by Treatment with Calcined Cockle Shell［J］.Environmental Science and Pollution Research，2017，24（8）：7177-7183.

［4］龐震. 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實(shí)踐研究［J］. 清洗世界，2023，39（3）：99-101.

［5］顏永毫，韓云，夏晨曦，等. 重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)進(jìn)展［J］. 黃河科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2023，25（2）：47-53.

［6］環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部發(fā)布全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)［J］. 油氣田環(huán)境保護(hù)，2014，24（3）：66.

［7］李媛媛. 農(nóng)業(yè)用地土壤中的重金屬污染防治策略［J］. 化學(xué)工程與裝備，2022，311（12）：324-326.

［8］陳金鳳. 環(huán)境監(jiān)測(cè)中重金屬污染的控制對(duì)策［J］. 山西化工，2022，42（6）：195-196.

［9］滕英，陳金鳳，張宇豪，等. 福建省東部代表性區(qū)域農(nóng)用地鎘污染狀況調(diào)查及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.福建農(nóng)業(yè)科技，2021，52（11）：80-86.

［10］廖曼玲，張洪良，林麗華. 廣西某地鎘污染稻田安全利用技術(shù)示范成效及建議［J］.南方農(nóng)業(yè)，2022，16（3）：77-80.

［11］Muneer S，Ahmad J，Bashir H，et al. Studies to Reveal Importance of Fe for Cd -tolerance in Brassica juncea［J］. International Journal of Applied Biochemistry and Biotechnology，2011，1（3）：321-338.

［12］瞿翔，曾國(guó)龍，駱振華，等. 六盤水市Cd污染耕地農(nóng)藝調(diào)控措施研究［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2023，831（1）：123-127.

［13］劉鴻雁，涂宇，顧小鳳，等. 地球化學(xué)高背景農(nóng)田土壤重金屬鎘的累積效應(yīng)及環(huán)境影響［J］.山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2018，37（5）：1-6.

［14］綦崢，齊越，楊紅，等. 土壤重金屬鎘污染現(xiàn)狀、危害及治理措施［J］. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2020，11（7）：2286-2294.

［15］王玉婷，徐文波，沈銀，等. 不同改良劑對(duì)鎘鉛污染土壤修復(fù)效果研究［J］. 廣州化工，2018，46（19）：103-104，108.

（責(zé)任編輯：馮新）