重庆地区设施农业产地环境质量安全监测与评价

王娜 黄永东 付婷婷 曾婷婷 张伟 余鸿燕 向嘉 李典晏

摘   要   目前，设施农业产地环境退化已成为一个普遍的问题，严重影响耕地质量和食品安全。2016年3—12月，在重庆地区设施农业产地采集土壤样品62件、灌溉水样品14件，根据评价标准要求，对各分析指标进行分析检测，对土壤和灌溉水给予质量评价。最后，提出对策建议：1）探讨设施农业土壤退化形成机理;2）研发设施土壤根际微生态环境综合调控技术和土壤修复技术;3）把好农资肥料的使用监管关卡;4）大力推进生态农业建设和现代化农业示范园区建设;5）严格控制“三废”排放。

关键词   设施农业;土壤质量;灌溉水质量;农产品质量安全;监测与评价

中图分类号：S19    文献标志码：A    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.1.002

目前，设施农业已成为重庆地区农业产业化一个新的增长点，被广泛应用于蔬菜、瓜果、花卉及园林苗木的生产，这对于促进农村经济发展、提高农民收入水平有着重要的现实意义[1-3]。但由于重庆地区冬季多雾，日照时间短，夏季炎热等气候特点，以及设施农业“重建设、轻管理”等政策导向，使得本地设施农业逐步呈现出缺乏科学规划、实际投入使用效率低、生产技术水平较低，为追求高产，片面通过投入大量化肥、农药、食品饲料添加剂、动植物生长激素等方式增产[4-8]，导致栽培基质理化性质变差，养分失衡，土壤次生盐渍化状况严重，连作障碍明显，作物抗病害能力下降，农产品质量安全不能保障，从而影响了设施农业的可持续发展。因此，详实分析设施农业产地环境质量安全问题，并及时反馈以采取相应的对策改善土壤理化性质和提高农产品质量安全，对设施农业稳定发展具有重要意义。

1 标准评价体系

1.1 土壤环境质量评价依据

根据评价单元的环境状况和发展要求，土壤环境质量评价依据有：土壤环境质量标准（GB15618-1995）、绿色食品产地环境技术条件（NY/T 391-2013）、NY/T 5010-2016 无公害农产品 种植业产地环境条件。

1.2 土壤质量评价方法

土壤质量评价主要包含7个指标：铅、镉、汞、砷、铬、六六六、滴滴涕。根据其毒理学特征和生物吸收、富集能力，将评价指标分为严格控制指标和一般控制指标，严控指标有铅、镉、汞、砷、铬，一般指标有六六六、滴滴涕。

1.3 土壤质量评价模式

1.3.1 单项污染指数评价

根据指标分类，对照各样点的pH值，确定评价标准值，并按照以下公式求得各单项污染指数Pi：

Pi=Ci/Si                                                               （1）

（1）式中，Pi为单项污染指数，Ci为污染物实测值，Si为污染物评价标准值。当Pi<1为未污染，Pi>1为污染。

若土壤各严控指标有一项超标（Pi>1），即视为不合格;若土壤各严控指标都低于规定标准，而一般控制指标有的大于规定标准，则需进行综合污染指数评价。

1.3.2 综合污染指数评价

在土壤单项污染指数评价基础上，采用内梅罗污染指数法评价某样点土壤综合污染，以突出最高一项污染指数的作用。

P综={（P平均2+ P最大2）/2}1/2         （2）

（2）式中，P綜为土壤综合污染指数，P平均为土壤各单项污染指数（Pi）的平均值，P最大为土壤各单项污染指数中最大值。

土壤污染分级标准如表1所示。

1.4 灌溉水质量评价依据及标准

灌溉水质一级，优，污染物指标符合我国农田灌溉水质标准（GB 5084—2005）。

灌溉水质二级，合格，污染物指标符合我国食用农产品产地环境质量标准（HJ 332—2006）。

灌溉水质三级，不合格，污染物指标超过我国农田灌溉水质标准及绿色食品产地环境技术条件（NY/T 391—2013）要求。

1.5 灌溉水质量评价标准

1.5.1 灌溉水环境质量评价指标及分类

灌溉水各污染物指标：严控指标（pH、总铅、总镉、总汞、总砷、六价铬），一般控制指标（氟化物、石油类、挥发酚、化学需氧量）。

1.5.2 灌溉水质量评价

若灌溉水各严控指标有一项超标（Pi>1），即视为不合格;若灌溉水各严控指标都低于规定标准，而一般控制指标有的大于规定标准，则需进行综合评价。

灌溉水质量分级：P≤0.5，清洁;0.51.0，超标。

2 样品采集和处理

2.1 样品采集

采样按《无公害农产品产地环境质量监测采样规范》进行，2016年3—12月，在蔬菜生长期内采集土样和水样。土壤采集层次为0～20 cm，样品采集采用梅花法设分点6个，每个基地采取混合土样2～3份，每份1 kg，同时在基地的灌溉水源头取混合水样1份，每份1 kg，4瓶分装[9-11]。

2.2 样品处理

2.2.1 土样

土壤和投入品样品风干后选用白色瓷研钵、木棍、木棒、木槌等研磨，用尼龙筛过20目、60目和100目，分装于聚乙烯塑料袋，置于通风干燥地方保存待测。

2.2.2 灌溉水

水样采集完后，为避免水样发生变化，添加保存剂，送回实验室，待测。

3 结果与分析

本次抽取土壤样品62件，灌溉水样品14件。根据评价标准要求，对各分析指标进行分析检测。

3.1 土壤质量评价

3.1.1 重金属含量

对62件土壤样品进行分析，土壤中5种重金属铅、镉、铬、砷、汞的平均含量分别为：10.66， 0.15， 135.94， 4.01， 0.068 mg·kg-1;变化范围分别为：0.47～24.7， 0.03～0.66， 2.06～1203.07， 0.367～9.29， 0.0113～0.263 mg·kg-1。

按指标分类法进行污染评价 （见图1～图5）：62件土壤样品，铅、砷和汞含量均低于质量标准，单项污染指数均小于1.0;镉和铬含量单项污染指数偏高，存在一定的安全风险，1个样点的镉含量单项污染指数Pi大于1.0（不合格）;10个样点的铬含量单项污染指数Pi大于1.0（不合格），占分析总数的16%。

按综合指数进行污染评价（见图6）：62件土壤样品中，有51件样品综合污染指数小于0.7，污染水平属清洁;1件样品的综合污染指数0.73.0，属重污染。

3.1.2 六六六、滴滴涕含量

我国六六六、滴滴涕农药于20世纪60年代初开始生产，至1983年禁止生产和1984年禁止使用，大量生产并使用了20多年，在土壤和农产品中产生了不同程度的蓄积。为了更好地了解目前六六六、滴滴涕农药在土壤中的残留状况，对采集的62件土壤样品进行六六六、滴滴涕残留检测，结果（见图7）：六六六有6个样品检出，检出率为9.23%，平均含量为

0.000 38 mg·kg-1;滴滴涕有7个样品检出，检出率为10.8%，平均含量为0.001 4 mg·kg-1。参照评价依据，重庆市设施农业土壤中六六六、滴滴涕均符合无公害和绿色食品生产限定标准。

3.2 灌溉水质量评价

14个灌溉水检测结果为：pH值平均值7.28，变幅范围6.26～8.11;总铅平均值0.000 68 mg·L-1，变幅范围0.000 65～0.000 71 mg·L-1;总镉平均值0 mg·L-1;Cr6+平均值0.025 mg·L-1，变幅范围0.008 4～0.042 mg·L-1;总汞平均值0.000 43 mg·L-1，变幅0～0.000 99 mg·L-1;总砷平均值0.000 086 mg·L-1，变幅范围0～0.013 mg·L-1;氟化物平均值0.42 mg·L-1，变幅范围0.32～0.76 mg·L-1;化学需氧量（CODCr）平均值5.16 mg·L-1，变幅范围0～40.5 mg·L-1。参照我国农田灌溉水质标准（GB 5084—2005）、食用农产品产地环境质量标准（HJ 332—2006）和绿色食品产地环境技术条件（NY/T 391—2013），抽取的14件灌溉水样品均符合我国农田灌溉水质标准（见表2）。按综合污染指数法进行评价，14件灌溉水样品中有9件样品综合污染指数小于0.5，为清洁，占调查样品总数的64.3%;5件样品的综合污染指数0.5

4 对策建议

1）针对目前设施农业土壤存在着次生盐渍化、酸化、微生物区系破坏、养分失调、有害物质积累等问题，通过对设施农业土壤物理、化学和微生物性质的定位与动态监测研究，探讨设施农业土壤退化形成机理。

2）开展从农艺措施、工程措施和生物措施等方面对设施农业土壤改良与调控技术的研究，研发设施土壤根际微生态环境综合调控技术和土壤修复技术。

3）把好农资肥料的使用監管关卡，全面推广病虫害综合防治技术，减轻农药污染;加大对《产品质量法》的宣传力度，提高生产者、经营者、消费者的产品质量安全意识，减少不合格农资使用。

4）大力推进有机、绿色和无公害农产品基地建设，生态农业建设和现代化农业示范园区建设，促进农业可持续发展。

5）严格控制“三废”排放，建立健全排放标准。

参考文献：

[1] 丁爱芳，潘根兴.南京城郊零散菜地土壤与蔬菜重金属含量及健康风险分析[J].生态环境，2003，12（4）：409-411.

[2] 高文伟，陆雪金，等.昆山市农产品生产基地环境质量监测与评价[J].监测分析，2006（4）：93-95.

[3] 李晔，孙周平，李天来.我国设施园艺产业发展对策探讨[J].北方园艺，2007（7）：80-82.

[4] 陈翀，谢守勇，胡彦福.重庆地区设施农业发展现状及对策[J].农机化研究，2009（5）：232-234.

[5] 刘凤枝，师荣光，贾兰英，等.土壤污染与食用农产品安全[J].农业环境与发展，2010（3）：50-54.

[6] 方玉东.我国农田污水灌溉现状、危害及防治对策研究[J].农业环境与发展，2011（5）：1-5.

[7] 王成汉.加强景东县农业产地环境与农产品质量安全监管的对策措施[J].云南农业科技，2012（S1）：69-70.

[8] 林玉锁.农产品产地环境安全与污染控制[J].科技与经济，2004，17（4）：40-44.

[9] 王丽平，顾国平，章明奎.我国农产品产地环境质量现状及存在问题[J].安徽农学通报，2006，12（12）：49-51.

[10] 何满庭，吕辉红.湖南省农产品产地环境和质量安全探讨[J].农业现代化研究，2004，25（2）：154-156.

[11] 王登启.设施菜地土壤重金属的分布特征与生态风险评价研究[D].泰安：山东农业大学，2018.