浙江省畜禽养殖污水对土壤和农产品重金属污染的调查

肖鸣， 俞丹宏， 季天委

(1.浙江省农产品质量监督检验测试中心，浙江 杭州 310020； 2.浙江省耕地质量与肥料管理总站, 浙江 杭州 310020)

畜禽养殖是农村土地的最大污染源之一。为了促进畜禽生产和疫病防治，饲料中通常会添加添加剂、抗生素、重金属废渣等成分，不仅对动物产品安全造成影响，而且还会对养殖场周围的土壤和农产品造成污染，影响到人类的生命和健康安全[1]。同时，沼液沼渣等有机废弃物又是良好的肥料，可以增加土壤有机质，减少化肥用量[2]。浙江省经过多年畜禽养殖污染治理以及对畜禽排泄物无害化处理升级,畜禽污染物得到有效控制。作者对浙江省杭州、湖州地区5家规模化畜禽养殖场附近的土壤和生产的农产品进行监测，希望了解治理后畜禽养殖污水及粪便对农产品重金属含量的影响。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2018年12月至2020年3月,在桐庐、建德、临安、安吉、长兴5家规模化的畜禽养殖场周围采集5个土壤样品和21个农产品样品。采样时均采用五点取样法。土壤样品采集深度为 0～20 cm, 混匀后按四分法缩分为1个标准样品。在采集土壤样品的地块采集农产品可食用部分的样品。

将采集的土壤样品置于干燥通风处自然晾干,混匀后过孔径0.84 mm筛，用于测定土壤pH值,再用四分法缩分至约100 g土样,过孔径0.149 mm筛,用于测定土壤重金属含量。

蔬菜样品用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗3次，用滤纸吸干表面多余水分，取可食用部分用高速组织捣碎机制成匀浆，装入聚乙烯样品盒保存于-18 ℃冰柜中待测定农产品中重金属含量。稻米样品经晾晒后脱壳，研磨至全部通过孔径0.25 mm尼龙筛，混匀后贮存于聚乙烯瓶中待测定农产品中重金属含量。

1.2 样品测定

土壤pH值用超纯蒸馏水按土液质量体积比1∶2.5浸提,pH计测定。土壤中的铅(Pb)、镉(Cd)含量参照GB/T 17141—1997，铜(Cu)、锌(Zn)含量参照GB/T 17138—1997，砷(As)含量参照 GB/T 22105.2—2008，铬(Cr)含量参照HJ 491—2009和HJ 491—2019进行测定。汞(Hg)用测汞仪测定。

蔬菜、稻米中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn含量参照GB 5009.268—2016,采用电感耦合等离子体质谱法进行测定。样品采用微波消解法进行前处理。称取鲜样2 g(精确至0.000 1 g)、干样0.5 g(精确至0.000 1 g)于微波消解罐中，加入10 mL硝酸浸泡过夜，185 ℃微波消解25 min。175 ℃赶酸约1.5 h，冷却后用5%硝酸定容至25 mL容量瓶。

蔬菜、稻米Hg含量参照GB 5009.17—2014，采用原子荧光光谱法进行测定。样品采用微波消解法进行前处理。称取鲜样2.000 0 g、干样0.500 0 g于微波消解罐中，加入10 mL硝酸浸泡过夜，185 ℃微波消解25 min。100 ℃赶酸约1 h，用5%盐酸定容至25 mL容量瓶。

1.3 重金属污染评价

土壤重金属评价标准参照GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的农用地土壤污染风险筛选值选取。农产品重金属评价标准参照GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》。

2 结果与分析

2.1 土壤重金属含量及污染评价

表1所示，采集的5个畜禽养殖场周围土壤样品中，Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg的检出率均为100%。参照GB 15618—2018结合土壤pH情况进行分析，监测的5个畜禽养殖场周围土壤重金属含量均属于农用地土壤低风险类别。

表1 5个畜禽养殖场周围土壤样品的重金属含量

2.2 农产品重金属含量及安全评价

采集的7大类21个农产品样品中Cu、Zn、Cr检出率为100%。As检出率最低，为47.6%。Pb、Cd、Hg检出率分别为95.2%、90.5%和85.7%。参照GB 2762—2017对农产品进行污染物评价，其中有1个大米样品Cd含量高于限量标准0.2 mg·kg-1，其余样品均符合标准限量要求(表2)。

表2 农产品样品的重金属含量

3 小结

在生猪养殖过程中，为了提高饲料利用率、促进生猪生长发育、降低养殖成本，较多规模化养殖场在饲料中添加Cu、Zn等重金属元素。从监测情况看，土壤样品中Cu、Zn含量虽然较高，但均在农用地土壤低风险范围值内。从农产品监测结果看，从土壤中吸收的Cu、Zn量也非常有限。饲料中Cu、Zn微量元素的添加和使用，并没有对农产品中Cu、Zn含量造成太大的影响。

有1个大米产品出现了Cd含量超标的情况，其他产品的污染物均在限量标准的范围内。养殖场的污水排放虽然近年来已经得到大力的改善，对周围农用地农产品生产的影响整体也符合GB 2762—2017中污染物的要求，但对水稻等作物依然有重金属污染物超标的风险。建议对畜禽养殖场周围农用土地建立长期的土壤和农产品重金属含量的监测预警。