板山有機茶葉種植基地土壤污染狀況初步調查

鄭 麗，和向東，和淑娟

(云南省生態環境科學研究院，云南 昆明 650034)

0 引言

云南是世界茶樹的起源地之一。普洱是云南主要產茶地之一，古茶樹資源十分豐富，是古茶樹遺存最大最具代表性的地區。擁有野生古茶樹群落面積2.67萬hm2，栽培型古茶樹(百年以上的古茶園)面積0.733萬hm2。板山基地是云南普洱茶集團面積最大的茶葉基地，且建立時期最早，在清朝時期就是御貢茶園，選擇板山基地具有典型的示范意義。雖然板山茶園2008年已通過有機認證，但已過去9年，現今其土壤環境質量和有機茶葉的重金屬含量情況不清楚，農資情況不清楚，種植區環境現狀也缺乏詳細資料，導致板山有機茶葉種植區土壤環境保護方案制定仍然缺乏科學的依據。根據土壤樣品監測結果分析，板山有機茶葉種植二基地的大水池和亮山大平掌土壤鎘超標，為中、輕度污染。為了防控有機茶園的土壤環境污染，制定寧洱縣板山有機茶葉種植區土壤環境保護方案，保證有機茶葉的品質和產量，亟需開展板山有機茶葉種植區土壤環境狀況以及與土壤環境相關的環境質量現狀和污染途徑的系統調查，為板山有機茶葉種植區的污染源頭控制和土壤環境保護工作的方案制定提供依據。

1 研究區域概況

寧洱具有相對明顯的區位優勢，位于云南省南部、普洱市中部，地跨北回歸線，南臨東南亞周邊國家，昆曼國際大通道與彌寧公路、景寧公路在寧洱交匯，是滇南連接東南亞和南亞的交通要道。這里地沃物厚、資源豐富?？h內最高海拔3233m，最低海拔672m，由于受印度洋暖濕氣流和西南季風的影響，干濕季分明，立體氣候明顯，全縣境內氣候類型復雜多變，有北亞熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶等多種氣候類型。年平均氣溫19.5℃，最低氣溫-2.1℃，年平均日照時數2223.3h，年平均降雨量1000～1200mm，冬無嚴寒，夏無酷暑，干濕季分明。土壤屬黃棕壤，土層深厚、肥沃，有豐富的原生自然植被，獨特的氣候特征形成了生物資源多樣性，極適宜茶樹的生長。

2 板山有機茶葉種植基地土壤污染情況初步調查

為識別土壤重金屬對有機茶葉種植質量的影響，選擇無潛在重金屬污染源的茶園集中區域和具有潛在重金屬污染源的茶葉種植地集中區域作為有機茶葉種植基地土壤環境質量調查與保護示范試點。

2.1 土壤取樣布點原則

在掌握調查資料的基礎上，采用分區的網格法布點。依據《全國土壤污染狀況調查樣品分析測試技術規定》(國家環境保護總局)[1]、《全國土壤污染狀況調查農產品樣品采集與分析測試技術規定》(國家環境保護總局)[2]，用GPS 精準定位每個采樣點，采集表層土樣以及剖面樣。剖面樣取樣深度分別為0～30cm，30～60cm，60～90cm。此次調查主要是調查云南普洱茶(集團)有限公司的有機茶葉種植基地—板山基地，主要分布在勐先鎮。種植面積為566.67hm2，共設14個土壤樣點。其中剖面樣為8個，共有8個剖面混合樣，其中有6個點位為前期數據。總共有14個土壤樣品，采樣點布設見圖1。

2.2 樣品制備及分析

土壤樣品的制備和分析方法見表1和表2。

表1 土壤樣品理化指標分析測試方法

表2 土壤重金屬指標分析測試方法

2.3 土壤污染調查指標

土壤理化性質測定：pH 值(全部土壤樣品)、土壤陽離子交換量、土壤有機質含量、氮、磷、鉀。

重金屬檢測項目為：Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、As、Ni、Hg；調查采樣方案、采樣記錄、檢測報告、檢測數據統一由當地監測站管理，建立保護檔案庫和數據庫。

3 土壤理化性質和重金屬調查結果

3.1 土壤理化性質分析結果

根據檢測結果，與農田土壤養分等級標準進行比較，有機質含量的范圍為28～77.8g/kg，平均值可達到一級標準；全氮含量范圍為1.28～3.97 g/kg，平均值達一級標準；全磷含量范圍為0.492～0.878 g/kg，達四級標準；全鉀含量范圍為5.1～27.5 g/kg，達四級標準。綜合分析，除了全磷和全鉀之外，板山有機茶園土壤養分能達到農田土壤養分等級的一級標準。土壤理化性質結果見表3。

3.2 土壤重金屬調查結果

土壤樣品總數共計14件，8種重金屬均有檢出。《有機茶產地條件》和當地背景值見表4。

表3 土壤理化性質結果統計表

表4 有機茶園土壤治理標準與當地背景值 (mg/kg)

表5 調查點位重金屬含量 (mg/kg)

土壤重金屬檢測結果與《NY 5199-2002有機茶產地條件》以及《土壤環境質量標準》[3]作比較，具體統計分析如下：

(1)鎘

本項目所有土壤采樣點鎘最大檢出濃度為0.64mg/kg，最小檢出濃度為0.02mg/kg，平均濃度為0.146mg/kg。與《有機茶產地條件》比，平均濃度不超標；超標點位數有2個，超標率為14.29%，生物有效態不超標。列入目標污染物。

(2)汞

本項目所有土壤采樣點汞最大檢出濃度為0.41mg/kg，最小檢出濃度為0.07mg/kg，平均濃度為0.161mg/kg。與當地土壤環境背景值相比，平均濃度不超標,無超標點位；且生物有效態均很低。故不列入目標污染物。

(3)銅

本項目所有土壤采樣點的銅最大檢出濃度為40.7mg/kg，最小檢出濃度為2.5mg/kg，平均濃度為15.859mg/kg。與《有機茶產地條件》比，平均濃度超標不超標,無超標點位數。故不列入目標污染物。

(4)鉛

本項目所有土壤采樣點的鉛最大檢出濃度為18.9mg/kg，最小檢出濃度為6.0mg/kg，平均濃度為13.15mg/kg。與《有機茶產地條件》比，平均濃度不超標,無超標點位數。故不列入目標污染物。

(5)鋅

本項目所有土壤采樣點的鋅最大檢出濃度為116mg/kg，最小檢出濃度為7.7mg/kg，平均濃度為46.99mg/kg。與《土壤環境質量標準》[4]中的二級標準相比，無超標點位，故不列入目標污染物。因有機茶產地標準中無鋅的標準，因此鋅的標準采用土壤環境質量標準中的二級標準。

(6)鉻

本項目所有土壤采樣點的鉻最大檢出濃度為64.5mg/kg，最小檢出濃度為13.9mg/kg，平均濃度為36.61mg/kg。與《有機茶產地條件》比，平均濃度不超標,無超標點位數。故不列入目標污染物。

(7)鎳

本項目所有土壤采樣點的鎳最大檢出濃度為35.7mg/kg，最小檢出濃度為3.1mg/kg，平均濃度為16.2mg/kg。與《土壤環境質量標準》中的二級標準比較，平均濃度不超標,無超標點位數。故不列入目標污染物。因有機茶產地標準中無鎳的標準，因此鎳的標準采用土壤環境質量標準中的二級標準。

(8)砷

本項目所有土壤采樣點的砷最大檢出濃度為13.7mg/kg，最小檢出濃度為5.4mg/kg，平均濃度為10.31mg/kg。與《有機茶產地條件》比，平均濃度不超標,無超標點位數。故不列入目標污染物。

3.3 生物有效態結果分析

土壤樣品總數共計14件，有8件進行了生物有效態的檢測，8種重金屬的生物有效態均有檢出，統計結果見表6。

由表6可知，鉻的生物有效態<0.1mg/kg，含量較低，生物有效態總量占比最大值為0.27%；砷和汞的生物有效性均很低，砷為<0.1 mg/kg，汞為<0.001 mg/kg，生物有效態總量占比最大值分別為0.96%、0.62%；銅的生物有效性最大值為1.0mg/kg，最小值為<0.1 mg/kg，生物有效態總量占比最大值為3.78%；鎳的生物有效性最大值為0.5mg/kg，最小值為<0.2 mg/kg，生物有效態總量占比最大值為3.09%；鋅的生物有效性最大值為1.9 mg/kg，最小值為0.3 mg/kg，生物有效態總量占比最大值為4.04%；鉛的生物有效性最大值為1.7 mg/kg，最小值為0.4 mg/kg，生物有效態總量占比最大值為12.93%；鎘的生物有效性最大值為0.07 mg/kg，最小值為<0.05 mg/kg，生物有效態總量占比最大值為47.95%。綜上所述，8種金屬的生物有效態含量均很低。

表6 調查點位重金屬有效態含量 (mg/kg)

3.4 內梅羅綜合指數法評價結果

根據內梅羅指數來看，該值的范圍在0.291～2.322，平均值為0.716。調查區域二基地大水池種植區域為中度污染區，二基地亮山大平掌為輕度污染區，而其他區域為清潔區或無污染區域，整體上以預防為主，無需處理。

表7 土壤污染物綜合指數評價結果

表8 土壤綜合污染程度分級標準及統計(內梅羅綜合污染指數)

4 結論

根據初步調查數據分析結果可知，板山有機茶葉種植基地重金屬污染主要以鎘污染為主，根據內梅羅指數的分析結果可知，板山有機茶葉種植基地的污染主要分布在二基地大水池和亮山大平掌種植區，污染程度為中度污染、輕度污染，其中中度污染區1hm2，輕度污染區0.8hm2。