板山有机茶叶种植基地土壤污染状况初步调查

郑 丽，和向东，和淑娟

(云南省生态环境科学研究院，云南 昆明 650034)

0 引言

云南是世界茶树的起源地之一。普洱是云南主要产茶地之一，古茶树资源十分丰富，是古茶树遗存最大最具代表性的地区。拥有野生古茶树群落面积2.67万hm2，栽培型古茶树(百年以上的古茶园)面积0.733万hm2。板山基地是云南普洱茶集团面积最大的茶叶基地，且建立时期最早，在清朝时期就是御贡茶园，选择板山基地具有典型的示范意义。虽然板山茶园2008年已通过有机认证，但已过去9年，现今其土壤环境质量和有机茶叶的重金属含量情况不清楚，农资情况不清楚，种植区环境现状也缺乏详细资料，导致板山有机茶叶种植区土壤环境保护方案制定仍然缺乏科学的依据。根据土壤样品监测结果分析，板山有机茶叶种植二基地的大水池和亮山大平掌土壤镉超标，为中、轻度污染。为了防控有机茶园的土壤环境污染，制定宁洱县板山有机茶叶种植区土壤环境保护方案，保证有机茶叶的品质和产量，亟需开展板山有机茶叶种植区土壤环境状况以及与土壤环境相关的环境质量现状和污染途径的系统调查，为板山有机茶叶种植区的污染源头控制和土壤环境保护工作的方案制定提供依据。

1 研究区域概况

宁洱具有相对明显的区位优势，位于云南省南部、普洱市中部，地跨北回归线，南临东南亚周边国家，昆曼国际大通道与弥宁公路、景宁公路在宁洱交汇，是滇南连接东南亚和南亚的交通要道。这里地沃物厚、资源丰富。县内最高海拔3233m，最低海拔672m，由于受印度洋暖湿气流和西南季风的影响，干湿季分明，立体气候明显，全县境内气候类型复杂多变，有北亚热带、南亚热带、中亚热带等多种气候类型。年平均气温19.5℃，最低气温-2.1℃，年平均日照时数2223.3h，年平均降雨量1000～1200mm，冬无严寒，夏无酷暑，干湿季分明。土壤属黄棕壤，土层深厚、肥沃，有丰富的原生自然植被，独特的气候特征形成了生物资源多样性，极适宜茶树的生长。

2 板山有机茶叶种植基地土壤污染情况初步调查

为识别土壤重金属对有机茶叶种植质量的影响，选择无潜在重金属污染源的茶园集中区域和具有潜在重金属污染源的茶叶种植地集中区域作为有机茶叶种植基地土壤环境质量调查与保护示范试点。

2.1 土壤取样布点原则

在掌握调查资料的基础上，采用分区的网格法布点。依据《全国土壤污染状况调查样品分析测试技术规定》(国家环境保护总局)[1]、《全国土壤污染状况调查农产品样品采集与分析测试技术规定》(国家环境保护总局)[2]，用GPS 精准定位每个采样点，采集表层土样以及剖面样。剖面样取样深度分别为0～30cm，30～60cm，60～90cm。此次调查主要是调查云南普洱茶(集团)有限公司的有机茶叶种植基地—板山基地，主要分布在勐先镇。种植面积为566.67hm2，共设14个土壤样点。其中剖面样为8个，共有8个剖面混合样，其中有6个点位为前期数据。总共有14个土壤样品，采样点布设见图1。

2.2 样品制备及分析

土壤样品的制备和分析方法见表1和表2。

表1 土壤样品理化指标分析测试方法

表2 土壤重金属指标分析测试方法

2.3 土壤污染调查指标

土壤理化性质测定：pH 值(全部土壤样品)、土壤阳离子交换量、土壤有机质含量、氮、磷、钾。

重金属检测项目为：Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、As、Ni、Hg；调查采样方案、采样记录、检测报告、检测数据统一由当地监测站管理，建立保护档案库和数据库。

3 土壤理化性质和重金属调查结果

3.1 土壤理化性质分析结果

根据检测结果，与农田土壤养分等级标准进行比较，有机质含量的范围为28～77.8g/kg，平均值可达到一级标准；全氮含量范围为1.28～3.97 g/kg，平均值达一级标准；全磷含量范围为0.492～0.878 g/kg，达四级标准；全钾含量范围为5.1～27.5 g/kg，达四级标准。综合分析，除了全磷和全钾之外，板山有机茶园土壤养分能达到农田土壤养分等级的一级标准。土壤理化性质结果见表3。

3.2 土壤重金属调查结果

土壤样品总数共计14件，8种重金属均有检出。《有机茶产地条件》和当地背景值见表4。

表3 土壤理化性质结果统计表

表4 有机茶园土壤治理标准与当地背景值 (mg/kg)

表5 调查点位重金属含量 (mg/kg)

土壤重金属检测结果与《NY 5199-2002有机茶产地条件》以及《土壤环境质量标准》[3]作比较，具体统计分析如下：

(1)镉

本项目所有土壤采样点镉最大检出浓度为0.64mg/kg，最小检出浓度为0.02mg/kg，平均浓度为0.146mg/kg。与《有机茶产地条件》比，平均浓度不超标；超标点位数有2个，超标率为14.29%，生物有效态不超标。列入目标污染物。

(2)汞

本项目所有土壤采样点汞最大检出浓度为0.41mg/kg，最小检出浓度为0.07mg/kg，平均浓度为0.161mg/kg。与当地土壤环境背景值相比，平均浓度不超标,无超标点位；且生物有效态均很低。故不列入目标污染物。

(3)铜

本项目所有土壤采样点的铜最大检出浓度为40.7mg/kg，最小检出浓度为2.5mg/kg，平均浓度为15.859mg/kg。与《有机茶产地条件》比，平均浓度超标不超标,无超标点位数。故不列入目标污染物。

(4)铅

本项目所有土壤采样点的铅最大检出浓度为18.9mg/kg，最小检出浓度为6.0mg/kg，平均浓度为13.15mg/kg。与《有机茶产地条件》比，平均浓度不超标,无超标点位数。故不列入目标污染物。

(5)锌

本项目所有土壤采样点的锌最大检出浓度为116mg/kg，最小检出浓度为7.7mg/kg，平均浓度为46.99mg/kg。与《土壤环境质量标准》[4]中的二级标准相比，无超标点位，故不列入目标污染物。因有机茶产地标准中无锌的标准，因此锌的标准采用土壤环境质量标准中的二级标准。

(6)铬

本项目所有土壤采样点的铬最大检出浓度为64.5mg/kg，最小检出浓度为13.9mg/kg，平均浓度为36.61mg/kg。与《有机茶产地条件》比，平均浓度不超标,无超标点位数。故不列入目标污染物。

(7)镍

本项目所有土壤采样点的镍最大检出浓度为35.7mg/kg，最小检出浓度为3.1mg/kg，平均浓度为16.2mg/kg。与《土壤环境质量标准》中的二级标准比较，平均浓度不超标,无超标点位数。故不列入目标污染物。因有机茶产地标准中无镍的标准，因此镍的标准采用土壤环境质量标准中的二级标准。

(8)砷

本项目所有土壤采样点的砷最大检出浓度为13.7mg/kg，最小检出浓度为5.4mg/kg，平均浓度为10.31mg/kg。与《有机茶产地条件》比，平均浓度不超标,无超标点位数。故不列入目标污染物。

3.3 生物有效态结果分析

土壤样品总数共计14件，有8件进行了生物有效态的检测，8种重金属的生物有效态均有检出，统计结果见表6。

由表6可知，铬的生物有效态<0.1mg/kg，含量较低，生物有效态总量占比最大值为0.27%；砷和汞的生物有效性均很低，砷为<0.1 mg/kg，汞为<0.001 mg/kg，生物有效态总量占比最大值分别为0.96%、0.62%；铜的生物有效性最大值为1.0mg/kg，最小值为<0.1 mg/kg，生物有效态总量占比最大值为3.78%；镍的生物有效性最大值为0.5mg/kg，最小值为<0.2 mg/kg，生物有效态总量占比最大值为3.09%；锌的生物有效性最大值为1.9 mg/kg，最小值为0.3 mg/kg，生物有效态总量占比最大值为4.04%；铅的生物有效性最大值为1.7 mg/kg，最小值为0.4 mg/kg，生物有效态总量占比最大值为12.93%；镉的生物有效性最大值为0.07 mg/kg，最小值为<0.05 mg/kg，生物有效态总量占比最大值为47.95%。综上所述，8种金属的生物有效态含量均很低。

表6 调查点位重金属有效态含量 (mg/kg)

3.4 内梅罗综合指数法评价结果

根据内梅罗指数来看，该值的范围在0.291～2.322，平均值为0.716。调查区域二基地大水池种植区域为中度污染区，二基地亮山大平掌为轻度污染区，而其他区域为清洁区或无污染区域，整体上以预防为主，无需处理。

表7 土壤污染物综合指数评价结果

表8 土壤综合污染程度分级标准及统计(内梅罗综合污染指数)

4 结论

根据初步调查数据分析结果可知，板山有机茶叶种植基地重金属污染主要以镉污染为主，根据内梅罗指数的分析结果可知，板山有机茶叶种植基地的污染主要分布在二基地大水池和亮山大平掌种植区，污染程度为中度污染、轻度污染，其中中度污染区1hm2，轻度污染区0.8hm2。