池州某受污染耕地安全利用工程案例分析

摘 要：以池州市貴池區某一受污染耕地安全利用項目工程為依托，重點介紹了農用地安全利用技術路線、工程實施內容及修復效果，為農用地安全利用工程實施提供依據。結果表明，通過種植低積累水稻品種、水分調控等農藝調控，并結合選配合適的土壤調理劑和葉面阻控劑，在治理周期結束后，項目土壤重金屬鎘DTPA浸提態降低了25%；水稻籽粒中的鎘含量＜0.2 mg/kg，達標率≥95%；水稻產量增產率≥4%，達到了項目設計要求，符合項目驗收要求。

關鍵詞：低積累水稻；鎘DTPA浸提態；葉面阻控；土壤調理劑；水分調控

中圖分類號：X53 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）08–0-03

為貫徹落實《中華人民共和國土壤污染防治法》[1]、

《國務院關于印發土壤污染防治行動計劃的通知》（國發〔2016〕31號）[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動計劃工作方案》（池政辦〔2016〕85號）提出“到2030年，我市土壤環境質量穩中向好，農用地和建設用地土壤環境安全得到有效保障，土壤環境風險得到全面管控”的目標[4]。

為順利實現安徽省池州市貴池區農用地土壤環境目標，池州市貴池區農業農村局在貴池區某一污染區域開展受污染耕地安全利用試點項目。該項目區域由于歷史上受到長江流域酸雨帶影響，周邊及上游礦山企業早期生產活動產生的“三廢”（廢氣、廢水、廢渣）通過地表徑流進入農用地灌溉水渠，加之不合理施用農藥化肥加劇了土壤污染程度。在多種因素影響下，導致該區域農用地土壤受到一定程度的重金屬污染，當前污染源頭已經切斷，需開展農用地土壤安全利用工作。

1 安全利用的區域與目標

1.1 安全利用區域概況

項目區域面積為40 hm2，位于貴池區聯豐圩（117°20′E，30°29′N），屬亞熱帶季風性濕潤氣候區，年均溫度為15～17 ℃，年平均降水量在1 400～1 700 mm之間。安全利用區域適宜農作物生長的時期為3—11月，土壤類型以沙泥土為主，其理化性質和鎘含量具體見表1。

1.2 安全利用目標

根據《耕地污染治理m271kTpa6TltQWlwxoetwA==效果評價準則》（GB 3343—2018）[5]要求，通過兩年的治理周期，本項目區需達到以下3個目標要求。

（1）農用地土壤重金屬鎘DTPA提取態降低率≥ 20%；

（2）水稻籽粒重金屬含量＜0.2 mg/kg，且達標率≥90%；

（3）水稻產量減產率≤5%。

2 農用地安全利用的施工技術路線與內容

2.1 施工技術路線

本項目采用的技術措施主要參照《輕中度污染耕地安全利用與治理修復推薦技術名錄（2019年版）》[6]。施工內容以選育低積累水稻品種種植和水分調控等農藝措施為主，同時，利用土壤調理劑、葉面阻控劑等開展農用地安全利用工作。

如圖1所示，主要施工工序包括以下7個方面：

（1）項目區域確定好后，由適合的單位制定項目的實施方案并通過專家評審；（2）在項目施工前選育出適合項目區域的低積累水稻品種、土壤調理劑品種和葉面阻控劑種類；（3）在水稻種植前需將土壤調理劑施撒進入土壤；（4）調理劑施撒一周后，開始種植篩選后的低積累水搭配品種，并開展全生育期水分調控工作；（5）在水稻拔節和灌漿期內開展葉面阻控工作；（6）在水稻成熟后進行土壤和農作物共點同步采樣檢測分析；（7）根據檢測數據結果組織專家會，并對項目進行驗收評審工作。

2.2 施工主要內容

2.2.1 水稻品種篩選種植

本項目開展前對24種水稻開展種植工作，以期篩選出籽粒中重金屬鎘（Cd）含量最低的水稻品種。24種水稻品種主要以秈型常規稻、秈型兩系雜交和秈型三系雜交為主，具體見表2。并在水稻成熟期后對水稻的籽粒Cd含量進行檢測分析。

在3種水稻類型中，秈型兩系雜交稻的Cd含量最高，秈型三系雜交稻的Cd含量次之，秈型常規鎘含量最低。24個品種中只有夢兩優絲苗籽粒中的Cd含量最低，僅為0.19 mg/kg[7]。

項目主體工作施工時，根據農時情況，在5月底開始選購夢兩優絲苗，并在6月中旬開始進行水稻種植。種植方式為稻種撒播，種植面積為40 hm2。

2.2.2 水分調控

水分調控的原理是在淹水條件下，土壤環境呈還原狀態，鎘容易形成硫化物沉淀，活性也隨之降低，從而減少水稻對鎘的吸收[8]。本項目基于該原理，在水稻分蘗期至乳熟期內進行全時段淹水工作，在水稻蠟熟期之后自然落干。

整個項目區域面積約40 hm2，按照1 hm2/點設定水量監測點，實施定時管控調整工作，每周監測一次，田間水位＜3 cm時需放水引流，以確保水位＞3 cm。

2.2.3 土壤調理劑

土壤調理劑的功效不僅能調節土壤的酸堿度，還能與土壤中的重金屬產生反應，即通過與鎘的絡合反應機理降低土壤中的鎘的生物有效性，從而減少水稻作物對鎘的吸收。不同材料的土壤調理劑因性質和結構不同對鎘元素的絡合效益存在較大差異。

為此，本工程在項目區內提前設定了不同調理劑的篩選試驗區。在本區域內，共對6種土壤調理劑材料進行施撒效果篩選比較，每種土壤調理劑設置200、400和600 kg/667 m2的梯度進行研究。調理劑為：生石灰（CAO）、石灰石（CaCO3）、秸稈生物炭（BC）、硫酸亞鐵（FeSO4）、零價鐵粉（Fe）和改性電廠灰（BFA）。

在研究中發現，在田間施用13.33 hm2的生石灰、石灰石或改性電廠灰后，土壤有效態含量降低較為顯著[8]。結合本項目酸性程度較低且肥效一般的情況下，項目采購以改性電廠灰為主的土壤調理劑，該調理劑不僅含有氧化鈣成分，還含有腐殖酸和有效磷等有益成分，可在鈍化鎘同時為項目區域補充養分。

改性電廠灰加工成顆粒形態，在項目種植水稻前一周開始施撒，施撒量為200 kg/667 m2，施撒面積為40 hm2，在調理劑施撒完成后需及時對土壤進行旋耕，以促進土壤與調理劑的充分反應。

2.2.4 葉面阻控劑

葉面阻控的原理是通過在葉面噴施硅、鋅、硒等元素，提高作物抗逆性，抑制作物根系向可食部位轉運鎘元素，從而降低水稻可食部位鎘含量。目前，市面上葉面阻控劑品種較多，本項目主要選用3種葉面阻控劑進行比較，分別為硅鈦肥（中農華碩農業發展有限公司）、降鎘靈（佛山市鐵人環保有限公司）和鎘無憂（佛山市植寶生態科技有限公司）。經過試驗分析，3種葉面阻控劑的噴施效果以鎘無憂最佳。

項目經過篩選采購了佛山市植保生態科技公司生產的鎘無憂葉面阻控劑，該阻控劑噴施濃度為100 mL/667 m2原液稀釋15倍噴施水稻作物。在整個水稻作物季內，需要在水稻拔節和灌漿期分別噴施1次。

3 項目實施效果監測分析

項目施工完成，本項目委托第三方單位對樣品進行檢測分析。農作物和土壤采樣方法參照《農、畜、水產品污染監測技術》（NY/T 398—2000）[9]和《農田土壤環境質量監測技術規范》（NY/T 395—2012）[10]。土壤重金屬鎘有效態檢測方法參考《土壤質量 有效態鉛和鎘的測定 原子吸收法（GB/T 23739—2009）》[11]。水稻籽粒中的鎘含量檢測方法參照《食品安全國家標準食品中鎘的測定》[12]。效果評價方法參照《耕地污染治理評價準則》（GB 3343—2018）和《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）[13]。

3.1 檢測分析

3.1.1 土壤重金屬有效態分析

項目施工區域面積為40 hm2，根據《耕地污染治理評價準則》（GB 3343—2018）要求，每1 hm2設置一個點，共計采集40個土壤樣品，檢測土壤中鎘DTPA浸提態數據。經檢測，土壤中的鎘DTPA浸提態數據較修復前下降了25%。

3.1.2 水稻可食用部分重金屬含量分析

土壤和農作物共點采樣，共采集40個農作物樣品檢測籽粒中的鎘含量。經檢測水稻中的鎘含量＜0.2 mg/kg樣品數量達標率為95%。

3.1.3 農產品產量檢測

農產品測產共設置7個監測點位進行測產，由第三方檢測單位現場稱重分析。經檢測，7個水稻點測產平均產量為668 kg/667 m2，相比對照區域產量增產了28 kg/667 m2，未造成本區域減產，滿足項目設計要求。

3.2 效果評價

土壤重金屬鎘有效態含量降低率為25%（＞20%），符合設計要求；水稻可食用部分鎘含量達標率為95%（＞90%），符合設計要求；水稻產量在治理后增產了4%左右，未出現減產情況，符合項目設計要求。

4 結束語

本項目根據受污染耕地的污染程度和特征，通過品種調整、水分調控等農藝措施且結合土壤調理劑施撒和葉面阻控劑噴施措施開展安全利用工作，經過2年周期的治理，達到了項目設計要求，符合驗收條件，對推動本區域安全利用工作具有一定的借鑒意義。

參考文獻

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[2] 本刊綜合.國務院印發《土壤污染防治行動計劃》[J].農業知識，2016（23）：29.

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[10] 傅趙聰，王翀，吳春發，等.HDXRF法農田土壤鎘測定結果準確度評價與精準校正模型構建[J].土壤，2023，55（4）： 829-837.

[11] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.土壤質量 有效態鉛和鎘的測定 原子吸收法：GB/T 23739—2009[S].

[12] 國家衛生計生委.關于發布《食品安全國家標準食品中鎘的測定》（GB 5009.15—2014）等13項食品安全國家標準的公告[J].中國食品添加劑，2015（4）：205.

[13] 崔文文，王小飛，王明銳，等.《食品安全國家標準食品中污染物限量》修訂前后對比[J].中南農業科技，2023，44 （12）：126-128.