贵州省威宁县核桃基地土壤重金属元素含量及污染评价

何璐君

(贵阳市农产品质量安全监督检验测试中心，贵州 贵阳　550008)



贵州省威宁县核桃基地土壤重金属元素含量及污染评价

何璐君

(贵阳市农产品质量安全监督检验测试中心，贵州 贵阳550008)

摘要：对贵州省威宁县牛棚镇黑田村、新山村的核桃基地土壤中铅、镉、铬、铜、汞、砷这6种重金元素含量进行了检测，以绿色食品产地环境条件中土壤环境要求为背景值作为标准对其单项和综合污染指数进行分析评价。结果表明：调查区域内土壤重金属含量差异较大，且部分受到了不同程度的污染。在重金属污染因子中，Cd是主要污染因子。

关键词：核桃基地土壤；重金属含量；评价；威宁

核桃属胡桃科，落叶乔木，位列世界四大著名坚果(核桃、扁桃、腰果、榛子)之首，是干果之王，富含磷、钙、铁等矿物质及脂肪(70%以上)、蛋白质(20%)、多种维生素，是强筋壮骨的滋补品和高热能营养食物，又是无胆固醇的绿色保健食品，历来深受人们的喜爱[1]。

随着社会经济发展和人民生活水平的逐步提高，国内外市场对绿色干果食品的需求量与日俱增，发展绿色干果食品已经成为未来干果产业发展的必然趋势。绿色干果食品除要求产品必须符合绿色食品的质量和卫生标准外，其产地环境也必须符合绿色食品的产地环境通用要求，而产地土壤环境质量指标则是3大重要指标之一。因此，在重视干果食品品质的基础上，对干果食品产地土壤环境质量的研究十分必要[2]。

重金属因其在土壤中易积累，难降解的污染特性已经引起了国内外的广泛关注[3]。重金属在土壤中积累到一定限度会对土壤-植物系统产生危害，并可通过食物链进入农产品，影响农产品质量安全从而危害人类健康，已严重危害到经济的可持续发展和生物安全[4]。目前，贵州省的土壤重金属研究已有很多报道，但是在威宁县以绿色食品生产基地为背景值来研究的尚未报道。

威宁县素有核桃栽培的传统，种植、经营核桃已有 200多年的历史，全县核桃主要分布在海拔1500～2300m、土壤深厚湿润、气候温 凉的广大山区、半山区，全县35个乡镇都分布有核桃，现有四旁零星种植的核桃树90多万株，2009 年全县核桃产量在1306.5t左右，核桃品种优良[5]。威宁县是贵州省重要的核桃生产基地，由于近几年来化工业的发展，可能会对该地区土壤造成严重的重金属污染，研究对此县2个乡镇土壤的Pb、Cd、Cu、Hg、As和Cr这6种重金属含量进行检测和污染评价，可为今后的核桃基地建设提供依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1土壤样品 土壤样品于2015年采自威宁县的牛棚镇，共采集20个。

1.1.2试剂与土壤标准物质试剂：所用试剂均为优级纯，所用水为去离子水。土壤标准物质：ESS-3和ESS-4为中国环境监测总站环境标准物质。

1.2采样与制备

根据方法NY/T 395-2012《农田土壤环境质量监测技术规范》，为了保证土壤样品的代表性，采用多点采集的混合样品，以“S”型采样法取5 个采样点，在各点上取0～60cm 的土壤样品1kg，现场均匀混合后采用四分法弃去多余土壤，保留1kg土壤装于塑料袋中，贴好标签，带回实验室。将取回的土样摊放在铺有洁净牛皮纸的台面上，剔除石块残根等杂物，让其自然风干，磨碎并过100目的尼龙筛，保存在密封塑料袋中供分析测定用。

1.3测定方法及检测仪器

表1各项目测定方法

1.4质量控制

为确保结果的可靠性和准确性，分析所用试剂均为优级纯，所用水为去离子水。此批土壤样品有2个空白和土壤标准物质同步分析，并添加样品数的3%为重复性验证样品，同时每个项目分析时做10%的平行样品。采用的土壤标准物质为中国环境监测总站环境标准物质ESS-3和ESS-4。

1.5分级标准

根据方法NY/T 1054-2013综合污染指数分级标准，见表2。

表2综合污染指数分级标准

1.6 评价方法

以NY/T 1054-2013《绿色食品 产地环境调查、监测与评价规范》为评价方法。评价采用单项污染指数和综合污染指数相结合的方法。单项污染指数公式：Pi=Ci/Si。

式中：Pi为环境中污染物i的单项污染指数；Ci为环境中污染物i的实测值；Si为污染物i的评价标准。Pi≤1，表示土壤未受污染物i 污染；Pi>1，表示土壤受污染，Pi越大，受污染程度越重。

由于土壤同时被多种重金属元素污染，因而土壤污染评价要运用综合指数法进行评价。综合污染指数公式：P综合=[(1/2)×(P最大2+P平均2)]1/2。

式中：P综合为土壤综合污染指数；P最大为单项污染指数最大值；P平均为单项污染指数平均值。

1.7评价标准

根据NY/T 391-2013《绿色食品 产地环境条件》要求判定，判定标准见表3。

表3土壤质量标准

注：1.果园土壤中铜限量为旱田的铜限量的一倍。2.水旱轮作用的标准值取严不取宽。3.底泥按照水田标准执行。

2结果与分析

2.1土壤中重金属含量

从表5看出，威宁县核桃基地土壤重金属含量监测结果的差异变化较大，Pb含量为5.67～42.2mg/kg，平均为 21.1mg/kg，达到《绿色食品 产地环境条件》要求，最高含量为最低含量的7.44倍，最高值出现在黑田村；Cd含量为0.05～0.438mg/kg，平均为0.18mg/kg，平均值虽达到《绿色食品 产地环境条件》要求，但有2个土壤样的含量值超过判断标准。最高含量为最低含量的8.76倍，最高值出现在新山村；Cr含量为20.27～103.48mg/kg，平均为62.20mg/kg，达到《绿色食品 产地环境条件》要求，最高含量为最低含量的5.11倍，最高值出现在黑田村；Cu含量为6.48～77.06mg/kg，平均为30.48mg/kg，达到《绿色食品 产地环境条件》要求，最高含量为最低含量的11.9倍，最高值出现在黑田村；Hg含量为0.04～0.08 mg/kg，平均为0.06mg/kg，达到《绿色食品 产地环境条件》要求，最高含量为最低含量2倍，最高值出现在黑田村；As含量为1.39～22.87mg/kg，平均值9.42mg/kg，达到《绿色食品 产地环境条件》要求，最高含量为最低含量的16.5倍，最高值出现在黑田村。

表4土壤样品采样地点及数量

2.2评价

从表6看出，威宁县2个村核桃基地土壤6种重金属元素的污染等级中，Pb、Cr、Cu、As、Hg的单项污染指数均<1，表明均未达到污染级别；黑田村5号和新田村7号土壤 Cd单项污染指数均>1，表明受到了不同层度的污染；其中，尤其以新田村最为严重，Pi达1.46，说明该村的土壤重金属污染以Cd为主。此次抽取的黑田村土壤样，84.6%的综合污染指数( P综合≤0.7)，等级为清洁；15.4%的综合污染指数等级为尚清洁；抽取的新山村土壤样，85.7%的综合污染指数( P综合≤0.7)，等级为清洁；14.3%的综合污染指数等级为污染，污染物为Cd，即土壤污染物超过其背景值，视为污染，说明土壤质量不符合绿色食品生产基地的要求。

表5威宁县2个村土壤中重金属含量监测结果

表6威宁县2个村20个土壤重金属污染评价

3小结与讨论

3.1威宁县核桃基地土壤重金属含量变化差异较大。其中As的最高含量为最低含量的16.5倍，Cu的最高含量为最低含量的11.9倍。

3.2采样区域内基地土壤受到了不同程度的污染，在所选的2个村里，所有土壤中Pb，Hg，Cu，As，Cr的单项污染指数均<1，有2个样品中Cd单项污染指数>1。以《绿色食品 产地环境条件》为评价标准，结果为：单项污染指数最大为1.46，综合污染指数最大为1.11，受污染土壤样占10%。其中黑田村的土壤样污染等级是清洁及尚清洁；新山村的土壤有一个样污染等级是污染，其余均是清洁。

3.3在6种重金属污染元素中，Cd是威宁县县核桃基地土壤的主要污染元素。

参考文献

[1]徐庭会.赫章县核桃产业发展探讨[J]. 青海农林科技，2013， (1)：84-86.

[2]帅 伟，刘 韩，李静，等，苟天雄.甘孜州核桃主产区土壤环境质量评价[J].四川林业科技，2015,36(3):85-87.

[3]潘根兴，成杰民，高建琴，等.江苏吴县土壤环境中某些重金属元素的变化[J]. 长江流域资源与环境，2000，9(1)：51-55.

[4]李云，张进忠，童华荣.茶园土壤和茶叶中重金属的监测与污染评价[J].环境科学与技术，2008,5(5):71-75.

[5]李正军.加快威宁县核桃产业化发展的思考[J].农村经济与科技，2012,23(2):67-68.

[6]中华人民共和国国家环境保护局.GB/T 17141-1997 土壤质量 铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法[S]. 1998.

[7]中华人民共和国国家环境保护局.GB/T 17138-1997 土壤质量：铜、锌的测定：火焰原子吸收分光光度法[S]. 1988.

[8]中华人民共和国农业部.NY/T 1121.11-2006 土壤检测：第11部分：土壤总砷的测定[S]. 2006.

[9]中华人民共和国国家环境保护部.HJ491-2009 土壤：总铬的测定：火焰原子吸收分光光度法[S]. 2009.

[10]中华人民共和国农业部.NY/T 1121.10-2006 土壤检测：第10部分：土壤总汞的测定[S]. 2006.

Monitoring and Evaluation of Heavy Metals in Soil of Walnut Production Field

HE Lu-jun

(AgriculturalProductsAnalysisandTestingCentreofGuiyang，Guiyang,Guizhou550008,China)

Key words:soil of walnut production field；heavy metal contents；evalution；Weining

Abstract:20 soil samples in walnut production field of Niupeng town in Weining area of Guizhou was tested. Six trace elements were determined，they were Pb，Cd，Cr，Cu，Hg and As . Combined with health quality standard of soil in walnut production field，pollution of heavy metals was evaluated using single factor pollution index and Nemerow pollution index. The results showed that the contents of heavy metals in the soil vary markedly and some of the area was polluted .The major pollution factors of the soil was Cd.

收稿日期：2016-01-21

第一作者：何璐君(1982-)，女，农艺师，从事农产品质量安全检测工作。E-mail:64297133@qq.com