2020—2022年濟陽區土壤重金屬污染檢測結果分析

鮑秀娟

目前，農田土壤重金屬污染日益嚴峻，具有較強的危害性，已成為全世界廣泛關注的問題，重金屬污染會影響土壤中的微生物，導致其活性發生改變，促使農田土壤中的肥力降低，對植物吸收養分造成阻礙，影響農業生產效益[1]。鉛、鎘、鉻、砷、汞等為主要重金屬污染物，嚴重危害生態環境，人類活動時，所產生大量重金屬，進入土壤后造成污染，是導致農田土壤重金屬污染的主要原因，以人類活動為依據，可將其劃分為3 類，分別為工業污染源、生活污染源、農業污染源[2]。重金屬污染是土壤無機物污染中危害最大的一種污染種類，由于土壤中的重金屬難以充分降解，可隨著食物鏈在人體內富集，引起一系列疾病，威脅居民健康[3]。農田土壤重金屬污染在時間跨度、區域分布中常呈現出不同特征，因此難以進行統一管理，進一步增加土壤修復、治理難度，通過對土壤中重金屬污染進行檢測，能夠分析污染元素，了解我國農田土壤重金屬污染特點，對土壤治理起到指導作用，目前檢測方式較多，主要包括石墨爐原子吸收分光光度計、原子熒光光度計、電感耦合等離子體光譜儀、電感耦合等離子體質譜儀等，土壤中重金屬含量作為重要的污染調查評價對象，為遏制污染趨勢、了解土壤污染現狀和污染土壤修復工作提供科學依據[4]。為掌握濟陽區近期農村土壤重金屬污染狀況，于2020—2022年對濟陽區農村土壤重金屬監測，并對檢測結果進行分析。

1 材料與方法

1.1 儀器

電感耦合等離子體質譜儀（賽默飛iCAP Q）、微波消解儀（安東帕Multiwave PRO）、石墨爐原子吸收分光光度計（島津AA-6880）、原子熒光光度計（北京吉天AFS-8230）、酸度計（上海安萊立思PH400）、1/10 000 電子天平（賽多利斯SQP）、聚四氟乙烯密閉消解罐、尼龍篩、一般實驗室常用儀器和設備。

1.2 樣品采集

每個村監測點采集村中農田土壤1 份，每個區縣合計采集20 份土壤樣品。采樣時，采集5 ～20 cm 深表層土壤，在1 m2范圍內按照5 點取樣法采集土壤混合為1 個樣品，用于重金屬檢測的樣品總量為1 000 g 左右。重金屬測定的必測指標為土壤鉛、鎘、鉻、汞、砷含量。

1.3 樣本制備和消解

將采集后的樣品在實驗室中風干、破碎、分別過100目篩和80 目篩、保存。將風干過篩的樣品按照HJ 832-2017《土壤和沉積物 金屬素總量的消解 微波消解法》進行微波消解，取消解液進行上機測定。

1.4 檢測方法

鉛、鎘的測定采用GB/T 17141-1997《土壤質量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法》[5]、鉻的測定采用HJ 803-2016《土壤和沉積物 12 種金屬元素的測定 王水提取-電感耦合等離子體質譜法》[6]、汞的測定采用GB/T 22105.1-2008《土壤質量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第1 部分 土壤中總汞的測定》[7]、砷的測定采用GB/T 22105.2-2008《土壤質量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第2 部分 土壤中總砷的測定》[8]、pH 值的測定采用NY/T 1377- 2007《土壤pH 的測定》[9]。

1.5 評價標準

以GB 15618-2018《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》[10]作為評價標準。見表1。

表1 農用地土壤污染風險篩選值（基本項目）（mg/kg）

風險篩選值指農用地土壤中污染物含量等于或者低于該值的，對農產品質量安全、農作物生長或土壤生態環境的風險低，一般情況下可以忽略；超過該值的，對農產品質量安全、農作物生長或土壤生態環境可能存在風險，應當加強土壤環境監測和農產品協同監測，原則上應當采取安全利用措施。近3年濟陽區所有監測點pH值均＞7.5。

2 結果

2.1 2020年監測點土壤中重金屬含量及pH 值

20 個監測點土壤中重金屬鉛、鎘、鉻、砷、汞含量平均值分別為15.85、0.13、54.05、19.38、0.025 mg/kg，最大值分別為21.60、0.26、67.30、27.20 和0.062 mg/kg；土壤pH 值為7.72 ～8.61，平均值為8.03。鉛、鎘、鉻、汞含量均處于風險篩選值范圍內，但有4 個監測點（16%）的砷含量超過農用地土壤污染風險篩選值，應引起注意。見表2。

表2 2020年濟陽區土壤重金屬檢測結果及pH 值

2.2 2021年監測點土壤中重金屬含量及pH 值

20 個監測點土壤中重金屬鉛、鎘、鉻、砷、汞含量平均值分別為9.56、0.11、39.57、9.83、0.020 mg/kg，最大值分別為15.20、0.16、53.40、11.90 和0.039 mg/kg；土壤pH 值為7.68 ～8.40，平均值為7.93。鉛、鎘、鉻、砷、汞含量均處于風險篩選值范圍內，說明土壤環境質量較好，對農產品質量安全、農作物生長或土壤生態環境的風險低。見表3。

表3 2021年濟陽區土壤重金屬檢測結果及pH 值

2.3 2022年監測點土壤中重金屬含量及pH 值

20 個監測點土壤中重金屬鉛、鎘、鉻、砷、汞含量平均值分別為10.88、0.20、72.94、11.63、0.048 mg/kg，最大值分別為14.40、0.30、110.00、18.20、0.158 mg/kg；土壤pH值為7.59 ～8.61，平均值為8.21。鉛、鎘、鉻、砷、汞含量均處于風險篩選值范圍內，說明土壤環境質量較好，對農產品質量安全、農作物生長或土壤生態環境的風險低。見表4。

表4 2022年濟陽區土壤重金屬檢測結果及pH 值

3 質量控制

質量控制，必須保證人員、儀器設備、檢測環境、試劑耗材、采樣、運輸、樣品的保存以及分析過程的控制等全過程的質量要求[11]。土壤取樣是進行重金屬污染檢測的重要環節之一，對現場情況綜合分析，合理選擇采樣點數量、布點法與位置。同時要嚴格遵守多點混合、隨機的采樣原則，通過采樣過程規范化，最大限度地保證所采樣品具有代表性[12]。在處理土壤樣品時，需有效分離土壤中含有的雜質，并自然晾干土壤中的水分，以保證土壤樣本干燥無雜質，防止水分與雜質對檢測數據精度造成干擾[13]。土壤監測對于土壤資源的保護具有重要作用，為了保證監測數據的準確性，必須嚴格控制土壤監測的每一個環節，使土壤監測的結果更準確[14]。

4 討論

土壤質量是重要的環境組成部分之一，土壤重金屬污染不但會影響環境質量，同時也會危害人體健康[15]。農田土壤質量與糧食農作物生長息息相關，直接影響到人類生活質量，特別是土壤中的重金屬污染嚴重影響糧食質量安全[16]。目前，我國面臨著較為嚴重的農田土壤重金屬污染問題，嚴重制約農業經濟發展，威脅人們身體健康，農田土壤重金屬污染檢測對生態平衡的維持具有重要意義，為今后農田土壤重金屬污染修復、治理提供更多信息數據支持。預防是土壤重金屬污染控制最有效的措施，定期開展土壤重金屬檢測工作，要堅持“預防為主，防治結合，綜合治理”的原則[17]。同時，希望該研究結果能得到相關部門的關注，對鄉鎮居民生活的環境健康加以重視[18]。

本研究結果顯示，2020—2022年濟陽區共檢測土壤60份，其中2020年中有4 份砷含量超過農用地土壤污染風險篩選值，對農產品質量安全、農作物生長或土壤生態環境造成潛在風險，應當加強土壤環境監測和農產品協同監測，原則上應當采取安全改善措施。2021年所測各重金屬含量最低，其平均值均處于土壤污染風險篩選值范圍內，2022年有上升趨勢，特別是金屬鉻含量上升明顯，其平均值由39.57 mg/kg 上升到72.94 mg/kg，雖然仍處于土壤污染風險篩選值范圍內，但仍要引起重視，重金屬污染可能由農戶的生產、生活垃圾隨意丟棄、污水隨意排放，化肥、農藥等使用過多導致農村環境污染、土壤中重金屬蓄積引起，宜重點跟蹤監測，并且采取相應措施，以免導致出現更加嚴重的污染[19]。

綜上所述，從近3年土壤重金屬元素監測結果來看，濟陽區各監測點農田土壤未被重金屬鉛、鎘、鉻、汞污染，但有少數監測點砷超出風險篩選值范圍，對農產品質量安全、農作物生長或土壤生態環境可能存在風險，應加以重視，盡量減少生活垃圾隨意丟棄、污水排放，合理使用化肥、農藥，以改善土壤質量。土壤重金屬污染不僅要關注當前污染狀況，同時也要關注以后潛在的污染風險，全面、客觀地評價土壤重金屬污染狀況，為今后土壤重金屬污染的防治提供重要依據。