四川省常用肥料重金屬含量調(diào)查分析

茍 曦， 馮海濤， 楊 榮

(成都土壤肥料測試中心，四川成都 610041)

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四川省常用肥料重金屬含量調(diào)查分析

茍 曦， 馮海濤， 楊 榮

(成都土壤肥料測試中心，四川成都 610041)

[目的]調(diào)查四川省常用肥料中重金屬含量，為農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。[方法]對四川省常用肥料(過磷酸鈣、復(fù)合肥料、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料和有機(jī)肥料)中的As、Pb、Cd、Cr、Hg總量進(jìn)行了調(diào)查，參照我國國家標(biāo)準(zhǔn)及農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析評價(jià)。[結(jié)果]各類肥料樣品中過磷酸鈣、復(fù)混肥料、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的重金屬元素含量均未超標(biāo)，但有機(jī)肥料樣品中的As、Pb、Cd、Hg 出現(xiàn)超標(biāo)，超標(biāo)率分別為5.9%、0.9%、4.1%、7.8%。[結(jié)論]初步明確了四川省常用肥料中的重金屬含量。

肥料；重金屬;調(diào)查

土壤重金屬除了來源于其母質(zhì)外[1]，主要來自農(nóng)藥、污水灌溉、固體廢棄物、肥料及大氣沉降等[2-4]。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國肥料的施用量也迅速增加。肥料的施用雖然補(bǔ)充了作物生長所必須的營養(yǎng)元素，在增加作物產(chǎn)量，提高品質(zhì)[5]，保障糧食安全方面也起著重要作用[5]。但重金屬含量過高的肥料會(huì)不可避免地將重金屬帶入土壤，通過長期的累積，勢必會(huì)影響土壤質(zhì)量，從而影響植物的生長發(fā)育和品質(zhì)。筆者對四川省常用的復(fù)合肥料、過磷酸鈣、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料及有機(jī)肥料中As、Pb、Cd、Cr、Hg總量進(jìn)行了調(diào)查與分析，旨在為控制土壤重金屬污染和四川省農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1樣品采集供試肥料樣品為2010～2012年全省范圍內(nèi)的企業(yè)抽檢樣、市場抽檢樣、肥料登記檢驗(yàn)樣以及委托檢驗(yàn)樣，共515個(gè)。其中，復(fù)混肥料50個(gè)，過磷酸鈣15個(gè)，有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料129個(gè)，有機(jī)肥料321個(gè)。樣品經(jīng)研磨并過0.18 mm孔徑篩后，密封于塑料自封袋備用。

1.2測定項(xiàng)目與方法采用農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1978—2010《肥料 汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測定》方法[6]，As、Hg含量采用原子熒光光譜法測定， Pb、Cd、Cr采用原子吸收分光光度法測定。

1.3肥料重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)限值肥料樣品重金屬檢測結(jié)果參照我國國家標(biāo)準(zhǔn)及農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[7-9](表1)。

2　結(jié)果與分析

2.1不同種類肥料中As含量差異由表2可知，各類肥料樣品中As含量平均值差異不明顯，各類肥料樣品中平均As含量從大到小依次為有機(jī)肥料、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料、復(fù)混肥料、過磷酸鈣。從范圍值來看，同類型肥料不同樣品間As含量差異較大，其中有機(jī)肥料As含量最高相差1 373倍，過磷酸鈣As含量相差較小，為5.2倍。根據(jù)肥料重金屬As含量限值標(biāo)準(zhǔn)，僅有機(jī)肥料存在As超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)率為5.9%。

表1肥料重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)限值

Table 1Standard limit value of heavy metal content in fertilizer

肥料類型Typeoffertilizers砷As∥mg/kg鉛Pb∥mg/kg鎘Cd∥mg/kg鉻Cr∥mg/kg汞Hg∥mg/kg執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Standard過磷酸鈣Ca(H2PO4)2≤50≤200≤10≤500≤5GB/T23349—2009復(fù)混肥料Compoundfertilizer≤50≤200≤10≤500≤5GB/T23349—2009有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料Organic-inor-ganiccompoundfertilizer≤50≤150≤10≤500≤5GB18877—2009有機(jī)肥料Organicfertilizer≤15≤50≤3≤150≤2NY525—2012

2.2不同種類肥料中Pb含量差異由表3可知，不同肥料中Pb含量差異較大，但僅有機(jī)肥料的3個(gè)樣品超標(biāo)，超標(biāo)率為0.9%。其中過磷酸鈣、復(fù)混肥料和有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的含量最高值均遠(yuǎn)小于分別對應(yīng)的參考限量值200和150 mg/kg。就平均值而言，Pb含量從大到小依次為有機(jī)肥料、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料、復(fù)混肥料、過磷酸鈣。

2.3不同種類肥料中Cd含量差異由表4可知，各肥料樣品中Cd的含量差異明顯，其中有機(jī)肥料中Cd含量最大值為21.633 mg/kg，過磷酸鈣的最大值為0.080 mg/kg，高出270倍。從平均值來看，各肥料中Cd含量從大到小依次為復(fù)混肥料、有機(jī)肥料、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料、過磷酸鈣。根據(jù)肥料重金屬Cd含量限值標(biāo)準(zhǔn)，僅有機(jī)肥料存在Cd超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)率為4.1%。

表2　各類肥料樣品中As含量

表3　各類肥料樣品中Pb含量

表4　各類肥料樣品中Cd含量

注:ND表示未檢出。

Note:ND means not detected.

2.4不同種類肥料中Cr含量差異由表5可知，各類肥料樣品中Cr含量差異較大，但均未超出相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn)值。其中，過磷酸鈣、復(fù)混肥料的Cr含量相對較高，但均遠(yuǎn)小于其對應(yīng)參考限量值500 mg/kg，有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料和有機(jī)肥料含量較低，同樣分別遠(yuǎn)低于參考限量值500和150 mg/kg。從平均值來看，各肥料中Cr含量從大到小依次為復(fù)混肥料、過磷酸鈣、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料、有機(jī)肥料。

表5　各類肥料樣品中Cr含量

2.5不同種類肥料中Hg含量差異由表6可知，各類肥料樣品中的Hg含量平均值差異不大，從大到小依次為有機(jī)肥料、復(fù)混肥料、過磷酸鈣、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料。從同類肥料的Hg含量范圍值來看，不同樣品間Hg含量存在較大差異，其中有肥料樣品間最大相差5 790倍。根據(jù)肥料重金屬Hg含量限值標(biāo)準(zhǔn)，僅有機(jī)肥料存在Hg超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)率為7.8%。

表6　各類肥料樣品中Hg含量

3　討論

(1)肥料的生產(chǎn)從原料到加工成產(chǎn)品，會(huì)帶進(jìn)一些重金屬元素，重金屬含量的高低與其生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工藝密切相關(guān)。過磷酸鈣原料為磷礦石，屬于礦質(zhì)磷肥，生產(chǎn)工藝是通過化學(xué)方法，使用硫酸、硝酸、鹽酸或磷酸分解磷礦石而制成，而在酸法過程中，也會(huì)使磷礦石中的重金屬被分解帶入肥料中[10]。因此，過磷酸鈣中重金屬含量受到礦物質(zhì)品質(zhì)及生產(chǎn)工藝的影響較大。但該調(diào)查的肥料樣品中未出現(xiàn)重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，可能與生產(chǎn)原料中重金屬含量不高有關(guān)。復(fù)混肥料是在含氮、磷、鉀的不同單質(zhì)肥料基礎(chǔ)上混合制得，由于磷肥等的混合就會(huì)帶入部分重金屬。因此，該調(diào)查分析的復(fù)混肥料重金屬含量Cr、Cd含量相對較高，可能與生產(chǎn)原料中重金屬含量較高有關(guān)。有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料通常以畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w、供農(nóng)田施用的各種腐熟的城鎮(zhèn)生活垃圾等有機(jī)物料經(jīng)過發(fā)酵處理，添加無機(jī)肥料(氮、磷、鉀)而制成。有機(jī)肥料的成分和來源復(fù)雜，主要以畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w、有機(jī)廢棄物等富有有機(jī)質(zhì)的副產(chǎn)品資源為主要原料，經(jīng)發(fā)酵腐熟后制成。然而，目前很多飼料廠和養(yǎng)殖場普遍使用含有Pb、Cd、Cu等重金屬元素的飼料添加劑，使畜禽糞便中的重金屬含量較高，從而導(dǎo)致有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料和有機(jī)肥料的污染，最終使得肥料中重金屬含量也較高。該調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥料中As、Hg、Pb含量為各類肥料中最高，有機(jī)無機(jī)肥料中As含量也較高，可能與生產(chǎn)原料中重金屬含量較高有關(guān)。

(2)該調(diào)查的肥料樣品中過磷酸鈣、復(fù)混肥料、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的重金屬元素含量均達(dá)到國家和行業(yè)相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)肥料中的部分重金屬含量出現(xiàn)了超標(biāo)，對人體和周圍環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生明顯危害。但由于生物對重金屬的富集作用和累積效應(yīng)會(huì)隨著肥料施用量的增加而不斷增加，且有機(jī)肥料的施用量更高，因此，通過肥料輸入到土壤中的重金屬不可忽視。為避免由于長期施用這些肥料而造成土壤重金屬污染，建議進(jìn)一步加強(qiáng)肥料中重金屬的監(jiān)管和監(jiān)測工作，從生產(chǎn)原料的品質(zhì)和生產(chǎn)工藝進(jìn)行把關(guān)，從源頭上嚴(yán)格控制重金屬進(jìn)入土壤，從而降低對土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。

4　結(jié)論

該研究對四川省4類常用肥料的5項(xiàng)重金屬指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明，同一肥料中各種重金屬元素含量差異較大，同種元素在不同肥料中的差異也較大。有機(jī)肥料中As、Pb、Hg含量最高，復(fù)混肥料中Cr、Cd含量最高，過磷酸鈣中各重金屬元素含量均較低。有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料中As含量也偏高。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值，各類肥料樣品中過磷酸鈣、復(fù)混肥料、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的重金屬元素含量均未超標(biāo)，但有機(jī)肥料樣品中的As、Pb、Cd、Hg 出現(xiàn)超標(biāo)，超標(biāo)率分別為5.9%、0.9%、4.1%、7.8%。

[1] 張乃明，陳建軍，常曉冰.污灌區(qū)土壤重金屬累積影響因素研究 [J].土壤，2002(2)：90-93.

[2] 李芳，錢秋芳.土壤重金屬污染研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,17(10):80-82.

[3] 張乃明.大氣沉降對土壤重金屬累積的影響[J].土壤與環(huán)境，2001,10(2):91-93.

[4] 韓晉仙，馬建華，魏林衡.污灌對潮土重金屬含量及分布的影響：以開封市化肥河污灌區(qū)為例[J].土壤，2006,38(3)：292-297.

[5] 畢淑芹，謝建治，劉樹慶，等.土壤重金屬污染對植物產(chǎn)量及品質(zhì)的影響研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,10(2)：107-110.

[6] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.肥料汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測定：NY/T 1978—2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[7] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)：GB/T 23349—2009[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[8] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料：GB 18877—2009[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[9] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.有機(jī)肥料：NY 525—2012[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[10] 魯如坤，時(shí)正元，熊禮明.我國磷礦磷肥中鎘的含量及其生態(tài)環(huán)境影響評價(jià)[J].土壤學(xué)報(bào)，1992，29(2)：150-157.

Survey and Analysis on Heavy Metal Content of Fertilizers Commonly Used in Sichuan Province

GOU Xi, FENG Hai-tao, YANG Rong

(Chengdu Soil and Fertilizer Test Center,Chengdu,Sichuan 610041)

[Objective] To survey and analyze heavy metals of fertilizers commonly used in Sichuan Province,so as to provide basic data for safe production of agricultural products.[Methods] A survey was carried out for As,Pb,Cd,Cr,and Hg in fertilizers commonly used in Sichuan Province.And analysis was done with reference to the national standards and agricultural standards of China.[Results] The content of heavy metals in all kinds of fertilizer samples of superphosphate,compound fertilizer,organic and inorganic compound fertilizer did not exceed the standard,but Pb,Cd,As,and Hg in the organic fertilizers samples exceeded the standard.The percentage of exceeding standard was 5.9%,0.9%,4.1%,and 7.8%,respectively.[Conclusion] It preliminarily makes clear the content of heavy metals in fertilizers commonly used in Sichuan Province.

Fertilizer; Heavy metals; Survey

茍曦(1981- )，女，四川成都人，農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境及土壤肥料研究。

2016-05-31

S 143

A

0517-6611(2016)19-153-03