可疑重金属污染农田甄别与区域界定

2018-12-27 06:08郝晓洁黄芹花柏秀萍徐燕萍
上海农业科技 2018年6期
关键词:土壤环境田块农田

孙 灿 郝晓洁 金 英 黄芹花 柏秀萍 徐燕萍

(上海市闵行区动植物检测检验中心 201109)

随着工业的快速发展,农药及化肥在农业生产中被广泛使用,农田土壤面临着重金属污染的风险。当农田土壤环境遭受重金属污染时,其栽种的农产品也有可能受到污染,从而直接影响农产品质量和消费者的食用安全。为确保基本农田土壤环境质量安全,保障地产农产品免受有毒有害重金属污染威胁,笔者对闵行区域内(N31°04′24.3″,E121°26′01.7″)某可疑田块进行了重金属污染农田甄别和污染区域界定,现将相关调查结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 绘制可疑重金属污染区域田块分布图

对可疑重金属污染田块,由专人绘制可疑重金属污染区域自然田块分割草图,标注周围标志性参考物的位置,并对采样点在草图上进行现场编号,共调查自然田块19块,总面积约6.8 hm2,均以种植水稻为主。

1.2 布点、采样

间隔采集9块自然田块的土壤样品,采用梅花7点取样法进行取样,每块自然田以7点的混合样品作为该田块代表土样。采样土壤深度0~20 cm,每个样本共采集土样1.5~2 kg,装于聚乙烯塑料袋,袋内外皆贴好标签。各采样点统一编号,经GPS定位并记录采样点的经纬度。以网格数据内插法推算其他自然田块的重金属含量。

1.3 实验室分析及质量控制

检测方法严格参照相关的国家标准方法执行:铜、锌的测定参照GB/T 17138-1997(火焰原子吸收分光光度法);铅、镉的测定参照GB/T 17141-1997(石墨炉原子吸收分光光度法);总铬的测定参照HJ 491-2009(火焰原子吸收分光光度法);总砷的测定参照GB/T 22105.2-2008 (原子荧光法);总汞的测定参照GB/T 22105.1-2008(原子荧光法)。采用有证书标准物质为质控样、双样平行、抽样复测等方式进行分析检测质量控制,同时执行可疑数据审核制度,以确保实验室检测结果的准确性和可靠性。

1.4 土壤评价标准

根据采样土壤化学分析结果,依据《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)确定土壤等级,依据单项评价和内梅罗污染指数法进行污染指数评价,未采样田块根据网格数据内插法进行污染指数确定。

2 结果与讨论

2.1 可疑重金属污染农田甄别

2.1.1 采样点的土壤重金属含量

采集的土壤样本在实验室分析中一旦发现重金属含量超过三级的,必须进行复测,若复测结果与原测定一致,则定为超过三级,并根据数理统计,最后列出测定结果。由表1可知,依据《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)土壤等级, 9个土壤样本的铅、总铬、总砷、总汞质量均合格,部分土壤样本的镉、铜、锌质量不合格。

2.1.2 用内插法推算的农田土壤重金属含量

由表2可知,依据《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)土壤等级,10个土壤样本的铅、总铬、总砷、总汞质量均合格,部分土壤样本的镉、铜、锌质量不合格。

2.1.3 农田土壤重金属单项污染和累积性污染评价

依据《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)二级土壤标准,对可疑重金属污染农田布点采集的9个土壤样本及以内插法推算的10个农田土壤样本,运用单项指数污染和累积性污染进行评价。

由表3可知,19个土壤样本中,有1个样本所在农田土壤中重金属含量处于未累积水平;8个样本所在农田土壤中重金属含量处于轻度累积水平;6个样本所在农田土壤中重金属含量处于中度累积水平;4个样本所在农田土壤中重金属含量处于重度累积水平。

表1 农田土壤分析结果汇总

表2 内插法推算的农田土壤重金属含量汇总

表3 土壤样本综合评价结果

由表3、4可知,在19个土壤样本中,有18个土壤样本的重金属镉(Cd)单项污染指数(Pi)>1, 其最大值为3.80;1个土壤样本的重金属砷(As)单项污染指数(Pi)>1,为1.05;有7个土壤样本的重金属铜(Cu)和锌(Zn)单项污染指数(Pi)均>1,其最大值分别为1.25和2.01。由此可见,该区域农田土壤除 LS-04样点外,其他田块均出现了重金属镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)或锌(Zn)的污染,且部分田块出现3种或4种重金属的复合污染。

2.2 污染区域界定

经实地勘察,LS-04样点所代表的田块面积为0.47 hm2,其余内插和样点所代表的田块面积合计为6.33 hm2,田块编号见图1。表明该区域耕地大部分土壤存在重金属镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)或锌(Zn)污染的现象。究其原因,可能是2011年该区域进行了河道疏浚吹泥,河道底泥覆盖造成了土壤重金属累积;也可能与河对岸的碎石厂有关,2010年至今河对岸建成了一家碎石厂,其产生的扬尘也有可能造成该区域田块的重金属累积。

表4 土壤样本污染情况统计

图1 污染区域界定

3 结论与建议

研究结果表明,在6.8 hm2可疑重金属污染农田中,LS-04样点(N31°04′23.7″,E121°25′59.2″)所代表的农田(面积为0.47 hm2),符合土壤环境质量二级标准,无重金属累积现象,其余6.33 hm2农田土壤均出现不同程度的重金属镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)或锌(Zn)单一或复合累积的现象。但根据2015—2016年《农产品产地安全状况调查研究》结果显示,以上农田所种植的粮食等农作物未检测出重金属超标情况。因此,目前该区域生产出的农产品尚安全。但从农产品安全生产角度考虑,建议对该区域的土壤及农产品中的重金属含量加强监测频次,以确保农产品质量安全。

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