池州某受污染耕地安全利用工程案例分析

摘 要：以池州市贵池区某一受污染耕地安全利用项目工程为依托，重点介绍了农用地安全利用技术路线、工程实施内容及修复效果，为农用地安全利用工程实施提供依据。结果表明，通过种植低积累水稻品种、水分调控等农艺调控，并结合选配合适的土壤调理剂和叶面阻控剂，在治理周期结束后，项目土壤重金属镉DTPA浸提态降低了25%；水稻籽粒中的镉含量＜0.2 mg/kg，达标率≥95%；水稻产量增产率≥4%，达到了项目设计要求，符合项目验收要求。

关键词：低积累水稻；镉DTPA浸提态；叶面阻控；土壤调理剂；水分调控

中图分类号：X53 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）08–0-03

为贯彻落实《中华人民共和国土壤污染防治法》[1]、

《国务院关于印发土壤污染防治行动计划的通知》（国发〔2016〕31号）[2]、《安徽省土壤污染防治工作方案》[3]等，《池州市土壤污染防治行动计划工作方案》（池政办〔2016〕85号）提出“到2030年，我市土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控”的目标[4]。

为顺利实现安徽省池州市贵池区农用地土壤环境目标，池州市贵池区农业农村局在贵池区某一污染区域开展受污染耕地安全利用试点项目。该项目区域由于历史上受到长江流域酸雨带影响，周边及上游矿山企业早期生产活动产生的“三废”（废气、废水、废渣）通过地表径流进入农用地灌溉水渠，加之不合理施用农药化肥加剧了土壤污染程度。在多种因素影响下，导致该区域农用地土壤受到一定程度的重金属污染，当前污染源头已经切断，需开展农用地土壤安全利用工作。

1 安全利用的区域与目标

1.1 安全利用区域概况

项目区域面积为40 hm2，位于贵池区联丰圩（117°20′E，30°29′N），属亚热带季风性湿润气候区，年均温度为15～17 ℃，年平均降水量在1 400～1 700 mm之间。安全利用区域适宜农作物生长的时期为3—11月，土壤类型以沙泥土为主，其理化性质和镉含量具体见表1。

1.2 安全利用目标

根据《耕地污染治理m271kTpa6TltQWlwxoetwA==效果评价准则》（GB 3343—2018）[5]要求，通过两年的治理周期，本项目区需达到以下3个目标要求。

（1）农用地土壤重金属镉DTPA提取态降低率≥ 20%；

（2）水稻籽粒重金属含量＜0.2 mg/kg，且达标率≥90%；

（3）水稻产量减产率≤5%。

2 农用地安全利用的施工技术路线与内容

2.1 施工技术路线

本项目采用的技术措施主要参照《轻中度污染耕地安全利用与治理修复推荐技术名录（2019年版）》[6]。施工内容以选育低积累水稻品种种植和水分调控等农艺措施为主，同时，利用土壤调理剂、叶面阻控剂等开展农用地安全利用工作。

如图1所示，主要施工工序包括以下7个方面：

（1）项目区域确定好后，由适合的单位制定项目的实施方案并通过专家评审；（2）在项目施工前选育出适合项目区域的低积累水稻品种、土壤调理剂品种和叶面阻控剂种类；（3）在水稻种植前需将土壤调理剂施撒进入土壤；（4）调理剂施撒一周后，开始种植筛选后的低积累水搭配品种，并开展全生育期水分调控工作；（5）在水稻拔节和灌浆期内开展叶面阻控工作；（6）在水稻成熟后进行土壤和农作物共点同步采样检测分析；（7）根据检测数据结果组织专家会，并对项目进行验收评审工作。

2.2 施工主要内容

2.2.1 水稻品种筛选种植

本项目开展前对24种水稻开展种植工作，以期筛选出籽粒中重金属镉（Cd）含量最低的水稻品种。24种水稻品种主要以籼型常规稻、籼型两系杂交和籼型三系杂交为主，具体见表2。并在水稻成熟期后对水稻的籽粒Cd含量进行检测分析。

在3种水稻类型中，籼型两系杂交稻的Cd含量最高，籼型三系杂交稻的Cd含量次之，籼型常规镉含量最低。24个品种中只有梦两优丝苗籽粒中的Cd含量最低，仅为0.19 mg/kg[7]。

项目主体工作施工时，根据农时情况，在5月底开始选购梦两优丝苗，并在6月中旬开始进行水稻种植。种植方式为稻种撒播，种植面积为40 hm2。

2.2.2 水分调控

水分调控的原理是在淹水条件下，土壤环境呈还原状态，镉容易形成硫化物沉淀，活性也随之降低，从而减少水稻对镉的吸收[8]。本项目基于该原理，在水稻分蘖期至乳熟期内进行全时段淹水工作，在水稻蜡熟期之后自然落干。

整个项目区域面积约40 hm2，按照1 hm2/点设定水量监测点，实施定时管控调整工作，每周监测一次，田间水位＜3 cm时需放水引流，以确保水位＞3 cm。

2.2.3 土壤调理剂

土壤调理剂的功效不仅能调节土壤的酸碱度，还能与土壤中的重金属产生反应，即通过与镉的络合反应机理降低土壤中的镉的生物有效性，从而减少水稻作物对镉的吸收。不同材料的土壤调理剂因性质和结构不同对镉元素的络合效益存在较大差异。

为此，本工程在项目区内提前设定了不同调理剂的筛选试验区。在本区域内，共对6种土壤调理剂材料进行施撒效果筛选比较，每种土壤调理剂设置200、400和600 kg/667 m2的梯度进行研究。调理剂为：生石灰（CAO）、石灰石（CaCO3）、秸秆生物炭（BC）、硫酸亚铁（FeSO4）、零价铁粉（Fe）和改性电厂灰（BFA）。

在研究中发现，在田间施用13.33 hm2的生石灰、石灰石或改性电厂灰后，土壤有效态含量降低较为显著[8]。结合本项目酸性程度较低且肥效一般的情况下，项目采购以改性电厂灰为主的土壤调理剂，该调理剂不仅含有氧化钙成分，还含有腐殖酸和有效磷等有益成分，可在钝化镉同时为项目区域补充养分。

改性电厂灰加工成颗粒形态，在项目种植水稻前一周开始施撒，施撒量为200 kg/667 m2，施撒面积为40 hm2，在调理剂施撒完成后需及时对土壤进行旋耕，以促进土壤与调理剂的充分反应。

2.2.4 叶面阻控剂

叶面阻控的原理是通过在叶面喷施硅、锌、硒等元素，提高作物抗逆性，抑制作物根系向可食部位转运镉元素，从而降低水稻可食部位镉含量。目前，市面上叶面阻控剂品种较多，本项目主要选用3种叶面阻控剂进行比较，分别为硅钛肥（中农华硕农业发展有限公司）、降镉灵（佛山市铁人环保有限公司）和镉无忧（佛山市植宝生态科技有限公司）。经过试验分析，3种叶面阻控剂的喷施效果以镉无忧最佳。

项目经过筛选采购了佛山市植保生态科技公司生产的镉无忧叶面阻控剂，该阻控剂喷施浓度为100 mL/667 m2原液稀释15倍喷施水稻作物。在整个水稻作物季内，需要在水稻拔节和灌浆期分别喷施1次。

3 项目实施效果监测分析

项目施工完成，本项目委托第三方单位对样品进行检测分析。农作物和土壤采样方法参照《农、畜、水产品污染监测技术》（NY/T 398—2000）[9]和《农田土壤环境质量监测技术规范》（NY/T 395—2012）[10]。土壤重金属镉有效态检测方法参考《土壤质量 有效态铅和镉的测定 原子吸收法（GB/T 23739—2009）》[11]。水稻籽粒中的镉含量检测方法参照《食品安全国家标准食品中镉的测定》[12]。效果评价方法参照《耕地污染治理评价准则》（GB 3343—2018）和《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）[13]。

3.1 检测分析

3.1.1 土壤重金属有效态分析

项目施工区域面积为40 hm2，根据《耕地污染治理评价准则》（GB 3343—2018）要求，每1 hm2设置一个点，共计采集40个土壤样品，检测土壤中镉DTPA浸提态数据。经检测，土壤中的镉DTPA浸提态数据较修复前下降了25%。

3.1.2 水稻可食用部分重金属含量分析

土壤和农作物共点采样，共采集40个农作物样品检测籽粒中的镉含量。经检测水稻中的镉含量＜0.2 mg/kg样品数量达标率为95%。

3.1.3 农产品产量检测

农产品测产共设置7个监测点位进行测产，由第三方检测单位现场称重分析。经检测，7个水稻点测产平均产量为668 kg/667 m2，相比对照区域产量增产了28 kg/667 m2，未造成本区域减产，满足项目设计要求。

3.2 效果评价

土壤重金属镉有效态含量降低率为25%（＞20%），符合设计要求；水稻可食用部分镉含量达标率为95%（＞90%），符合设计要求；水稻产量在治理后增产了4%左右，未出现减产情况，符合项目设计要求。

4 结束语

本项目根据受污染耕地的污染程度和特征，通过品种调整、水分调控等农艺措施且结合土壤调理剂施撒和叶面阻控剂喷施措施开展安全利用工作，经过2年周期的治理，达到了项目设计要求，符合验收条件，对推动本区域安全利用工作具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 《中华人民共和国土壤污染防治法》总则[J].中华环境， 2018（12）：18-19.

[2] 本刊综合.国务院印发《土壤污染防治行动计划》[J].农业知识，2016（23）：29.

[3] 蚌埠市人民政府关于印发蚌埠市土壤污染防治工作方案的通知[J].蚌埠市人民政府公报，2017（1）：2-17.

[4] 甘婷婷，赵南京，殷高方，等.长江三角洲地区农用地土壤重金属污染状况与防治建议[J].中国工程科学，2021，23（1）： 174-184.

[5] 中华人民共和国农业农村部. 耕地污染治理效果评价准则：NY/T 3343—2018[S].

[6] 闵建美.轻中度镉污染耕地安全利用技术及其实施成效[J].南方农业，2024，18（3）：66-70.

[7] 章飞翔，陈新友，董力军，等.酸性土壤背景下不同品种水稻对镉的吸收差异分析[J].安徽农业大学学报，2023，50（2）： 319-325.

[8] 解晓露，李伟平，陈新友，等.不同钝化剂对稻田镉污染修复和迁移的影响[J].安徽农业大学学报，2023，50（4）：692-701.

[9] 中华人民共和国农业部.农、畜、水产品污染监测技术规范：NY/T 398—2000[S].

[10] 傅赵聪，王翀，吴春发，等.HDXRF法农田土壤镉测定结果准确度评价与精准校正模型构建[J].土壤，2023，55（4）： 829-837.

[11] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.土壤质量 有效态铅和镉的测定 原子吸收法：GB/T 23739—2009[S].

[12] 国家卫生计生委.关于发布《食品安全国家标准食品中镉的测定》（GB 5009.15—2014）等13项食品安全国家标准的公告[J].中国食品添加剂，2015（4）：205.

[13] 崔文文，王小飞，王明锐，等.《食品安全国家标准食品中污染物限量》修订前后对比[J].中南农业科技，2023，44 （12）：126-128.