成都市果園土壤鉛分布特征及其有效性影響因素研究

王 科，鄧勁松，李 浩，張 成，鐘文挺，任樹友，何玉亭，林巧玉

(1.成都市農業技術推廣總站，四川 成都 610041；2.浙江大學環境與資源學院，浙江 杭州310058)

鉛(Pb)作為土壤重金屬污染物之一，廣泛分布于自然界中，具有積累性強和污染難修復的特征[1]。土壤中過量的鉛不僅會造成土壤污染，導致農作物品質下降，還可通過食物鏈進入人體，損害人類神經、造血系統及消化系統，對兒童的身體及智力發育影響嚴重[2]。近年來，由于工業“三廢”的排放及過量農藥和化肥的施用導致土壤重金屬鉛含量有升高的趨勢[3]。成都市的水果產業近年來發展勢頭良好，果園面積逐步提升，到2015年水果總產量已達到130.81萬t[4]，果園給種植戶帶來了收益的同時也帶來土壤重金屬污染的問題。因此，本文利用《2017～2018年度成都市耕(園)地土壤重金屬普查》項目中采集的果園(柑橘、獼猴桃、葡萄及桃子)土壤重金屬鉛數據，分析成都市果園土壤鉛的分布特征及其有效性影響因素，以期我市果園土壤鉛環境風險控制提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2017年5～12月期間，按照每33.33hm2布置一個樣點的原則采集全成都市范圍內的果園土壤樣品。全市共16個縣(市、區)采集了果園樣品，總計2518個。樣點主要分布在蒲江縣、龍泉驛區、金堂縣、邛崍市、都江堰市，果園類型主要為柑橘園(1109個)、獼猴桃園(440個)、桃園(544個)、葡萄園(384個)。采用棋盤法采樣，土壤采樣深度為0～60cm，多點混勻，四分法保留混合樣1kg備用，土壤樣品的采集與制備均按照《農田土壤環境質量監測技術規范(NY/T 395-2012)》進行。

1.2 分析方法

檢測項目與方法見表1。檢測質量控制：為保證分析質量，插入5%的國家標樣進行質控。

表1 檢測項目與方法

1.3 數據處理與評價標準

按照土壤環境質量標準(GB15618-2018)對果園土壤重金屬鉛超標情況進行初步評價，見表2。用統計軟件SPSS17.0進行統計分析，用Microsoft Excel 2010進行圖表制作。

表2 農用土壤污染風險篩選值

2 結果與分析

2.1 果園土壤鉛總體情況

由表1可知，成都市果園土壤全鉛元素含量范圍在8.3～107.0mg/kg之間，平均含量為30.0mg/kg。全市果園土壤鉛變異系數為30.3%，屬于中等強度變異，超標樣點總計8個且均為輕度超標狀態，超標率僅為0.32%，絕大多數樣點處于安全水平。從果園土壤全鉛含量分布直方圖(圖1)看，土壤鉛含量分布較為集中，但其也有一定程度的拖尾現象，且存在個別的離群樣點，其含量遠高于全市的均值。果園土壤鉛含量在20.0～35.0mg/kg范圍分布最為集中，占68.5%。從果園類型來看，土壤全鉛含量：葡萄園>其他果園>獼猴桃園>柑橘園>桃園，其中葡萄園土壤鉛含量集中分布在30.0～45.0mg/kg之間，占64.6%；葡萄園土壤鉛超標率最高為1.30%，桃園和其他果園均未超標。綜上所述，成都市果園土壤鉛含量整體較低，處于安全水平，但應注意防范葡萄園的土壤鉛污染風險。

表3 不同果園土壤重金屬鉛含量的描述性統計及超標情況

圖1 成都市果園土壤重金屬鉛(Pb)元素含量頻率分布直方圖(圖中數字為樣點數量)

2.2 果園土壤鉛有效態的影響因素

研究表明，土壤重金屬有效態對作物吸收重金屬的影響更大[5-6]，本文分析了果園土壤理化性質與土壤有效鉛含量的相關性。由表2可知，土壤理化性質對土壤有效鉛含量有顯著影響，土壤pH、CEC與土壤有效鉛含量呈負相關關系，相關系數分別為-0.698和-0.517；有機質、全氮、堿解氮、有效磷與有效鉛含量呈正相關關系，相關系數分為

表4 果園土壤理化性質和土壤有效鉛的相關性

注：*表示在P<0.05水平上顯著相關；**表示在P<0.01水平上顯著相關。

0.311、0.232、0.274、0.218，有機質對有效鉛含量也有較大影響。土壤pH值對有效鉛含量的影響最大，因而本文根據各類果園的土壤全鉛含量及pH值與土壤有效態鉛建立回歸方程。由表3可知，所有類型果園土壤有效鉛含量均與全鉛含量鉛呈極顯著正相關關系，與土壤pH與呈極顯著負相關關系。柑橘園、獼猴桃園、葡萄園土壤pH值對有效鉛的影響強于土壤全鉛含量，桃園和其他果園土壤的全鉛含量對有效鉛含量的影響強于土壤pH值。綜上所述，為預防果樹對土壤鉛的吸收，可以從控制土壤鉛污染源、調節土壤酸堿度及控制有機肥用量等方面考慮。

3 結論

(1)成都市果園土壤全鉛元素含量范圍在8.3～107.0mg/kg之間，平均含量為30.0mg/kg，絕大部分果園土壤全鉛含量低于國家土壤環境質量標準中農用地土壤污染風險篩選值，處于安全水平，超標率僅為0.32%，且均為輕度超標。不同類型果園中葡萄園土壤全鉛含量最高，超標率為1.30%，需關注防范葡萄園的土壤鉛污染風險。

表5 果園土壤有效鉛含量與土壤全鉛和有效鉛含量的關系

注：*表示在P<0.05水平上顯著相關；**表示在P<0.01水平上顯著相關。

(2)作物對重金屬的吸收與其在土壤中有效態含量關系密切，本研究表明土壤理化性質對土壤有效鉛含量有顯著影響，土壤pH、CEC與土壤有效鉛含量呈極顯著負相關關系，有機質、全氮、堿解氮、有效磷與有效鉛含量呈顯著正相關關系，土壤全鉛也對土壤有效鉛含量也有極顯著的影響。由于果園的有機肥用量較大，而本研究中土壤有機質含量高，土壤有效鉛含量越高，這可能與有機質中富里酸與重金屬的絡合物容易溶解，增加了土壤全鉛的生物有效性有關[7]。因此，為預防果樹對土壤鉛的吸收，可以從控制土壤鉛污染源、調節土壤酸堿度及控制有機肥用量等方面考慮。