宜宾市周家镇土壤剖面中镉含量的研究

杨 威

（四川省冶金地质勘查局六0五大队，四川 眉山 620860）

土壤是人类赖以生存的物质基础，是不可或缺的宝贵资源。它作为自然环境的基本要素，是植物生长繁育的自然基地，是农业的基本生产资料，也是经济社会可持续发展的物质基础，关系到人民群众身体健康以及美丽中国建设。然而，随着工业化、城市化进程的加快，土壤污染问题愈发突出。根据环保部和国土部开展的全国土壤污染状况调查，结果显示我国土壤的总超标率为16.1%，其中耕地土壤点位超标率为19.4%、土壤镉超标率为7.0%[1]。镉是一种无法自然降解、广泛存在于环境中的重金属，镉是植物体非必需元素，是自然环境中生物毒性最强的重金属元素之一，主要源自矿山开采、有色金属冶炼、工业生产、汽车尾气排放以及不合理施用磷肥等[2]。

当镉进入植物并积累到一定程度，就会影响其生长发育、产量以及品质，并通过食物链进入人体进而危害人类健康[3]。土壤中有效态镉，是指以离子状态吸附在带电荷的土壤胶体表面，可被植物吸收利用的那部分镉与作物生物有良好的相关性，是土壤重金属污染分析常测定的项目[4]。因此，对土壤中总镉与有效态镉含量的研究颇为重要。

1 材料与方法

1.1 样品采集

本文选取川南土壤酸化区宜宾市周家镇的农用地作为研究对象，依照农田地块分布方式，布设2个土壤剖面调查点位，采集深度为0～20 cm、40cm～60 cm、100cm～120 cm的土壤样品，采集样品各1 kg左右，挑除石块、草木根等杂物。利用GPS卫星定位仪获取采样点的经纬度坐标，做好采样记录，共采集土壤样品6个。

1.2 样品处理

土壤样品在风干室风干后，根据不同的测试项目要求，分别研磨至过2 mm筛和200目筛，装入样品袋贴好标签备用[5]。土壤pH值的测定利用pH计在水土比为2.5：1的条件下测试[6]。以DTPA为提取剂，用原子吸收分光光度计测定土壤中的有效态镉[7]。采用硝酸-盐酸-高氯酸-氢氟酸(5：1：1：5)体系的湿法消解进行前处理，并以ICP-MS测定土壤中的总镉。

1.3 数据处理

用Microsoft Excel 2007进行检测数据的处理以及相关图形的绘制。

2 结果与讨论

2.1 土壤有效态镉与总镉含量统计分析

土壤中有效态镉、总镉与pH值统计分析见表1。根据统计分析结果，总镉平均含量为0.70 mg/kg，有效态镉平均含量为0.129 mg/kg。依据土壤样品的pH值，以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）中的农用地土壤污染风险筛选值作为评价标准，总镉存在超标情况，超标率为83.3%。

表1 土壤中有效态镉、总镉与pH值统计分析

2.2 土壤剖面有效态镉与总镉含量分布情况

土壤剖面有效态镉与总镉含量分布情况见图1。图中有效态镉与总镉含量分布情况表现为0cm～20cm＞40cm～60cm＞100cm～120cm，即随着剖面深度的增加，有效态镉与总镉含量均减少。

图1 土壤剖面有效态镉与总镉含量分布情况

图2 土壤有效态镉与总镉含量关系图

2.3 土壤有效态镉与总镉含量关系分析

土壤有效态镉与总镉含量关系见图2。土壤中有效态镉含量和总镉含量从整体上表现出一定的相关性，即总镉含量较高的点位，土壤中有效态镉含量也较高。

但有效态镉与总镉含量的占比从5.0%到27.3%均有分布，说明总镉含量的高低并不是唯一影响有效态镉含量的因素，还与土壤pH值、有机质、耕作方式及采样深度等因素有关。

3 结论

（1）根据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）中农用地土壤污染风险筛选值，研究的土壤剖面总镉存在超标情况，超标率为83.3%。

（2）土壤剖面有效态镉与总镉含量随着深度的增加而减少；总镉含量较高的点位，土壤中有效态镉含量也较高。