豬場周邊農田土壤重金屬污染的調查

王小驪，趙鈺燕，陳海英，毛紅瑞，樓云君

(1.浙江省農業科學院農產品質量標準研究所,浙江杭州 310021;2.義烏市農業檢測站,浙江義烏 322000)

豬場周邊農田土壤重金屬污染的調查

王小驪1，趙鈺燕1，陳海英2，毛紅瑞2，樓云君2

(1.浙江省農業科學院農產品質量標準研究所,浙江杭州 310021;2.義烏市農業檢測站,浙江義烏 322000)

通過對義烏5家規模化豬場周邊區域調查采樣分析,采集土壤樣品12批次、豬場養殖用水4批次、豬場處理后的廢水4批次、固廢樣品12批次,測定樣品中銅、鎘、鉻、汞、鉛和砷(簡稱重金屬)全量及pH值,應用富集因子分析重金屬積累程度,應用污染指數進行重金屬影響評價分析,提出建議和對策。

豬場污廢;灌溉;重金屬;農田土壤;評價分析

文獻著錄格式:王小驪,趙鈺燕,陳海英,等.豬場周邊農田土壤重金屬污染的調查[J].浙江農業科學,2015,56(9):1470-1472.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150943

由于豬場污廢富含有機物,因此很多規模化豬場一般采用土地處置豬場污廢[1]。豬場污廢中重金屬的持續排放使土壤物理性狀發生改變,從而導致土地利用率降低,而且通過污染水環境、土壤環境,最終通過食物鏈危害人體的健康。一般豬場的廢水廢渣的無害化處理過程主要去除廢水廢渣中微生物,包括致病菌,病原微生物等,但對重金屬的去除并未像化工廢水那樣的進行重點處理。因此,當長期灌溉豬場廢水,輸入到土壤中的重金屬超過作物的吸收,土壤可能會產生重金屬積累,從而對作物產生一定的負面影響,如抑制作物生長發育,降低作物產量與品質,并最終危害動物和人類的健康。本文通過調查采樣分析,采集義烏市5家規模化豬場周邊區域的土壤樣品12批次、豬場養殖用水4批次、豬場處理后的廢水4批次、固廢樣品12批次,進行樣品中銅、鎘、鉻、汞、鉛和砷(本文簡稱重金屬)的全量及pH值測定,根據調查資料、重金屬含量與pH值測定結果,明確重金屬污染來源,應用富集因子分析重金屬積累程度,并應用污染指數進行重金屬影響評價分析,這對預防因灌溉豬場廢水、處置豬場污廢引起土壤重金屬積累,進一步規范畜禽廢棄物循環利用具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 調查采樣區域概況

畜禽產業歷來是義烏農業的主導產業,是農業增收和農民增收的重要手段,通過各項政策的實施,截至“十一五”末,義烏市共治理存欄生豬16.9萬頭、家禽50萬羽、奶牛100頭、湖羊2 000只。分別年產有機肥超過5 000 t的2家有機肥料公司于“十一五”期間投產運行,每年可利用畜禽糞便超過15 000 t。義烏市主要在義亭鎮、佛堂鎮、上溪鎮、赤岸鎮、大陳鎮、后宅街道、城西街道等地適度發展規模生豬養殖,建立20萬頭瘦肉型生豬生產基地。根據義烏生態豬場的主要分布區域情況,項目選擇位于義烏市豬場分布區域的不同方位的5家規模化豬場進行環境檢測(以下分別簡稱為采樣點1,2,3,4,5),使抽檢的樣品具有更好的代表性。

1.2 樣品采集

2013-2014年分別在5家規模化豬場所在調查區域采集樣品32批次。每個豬場根據區域分布,采集周邊使用豬場處理后排放污水或者有機肥灌溉的農田土壤樣品,每采樣點取1 m2內3個點的土壤混勻,再以四分法采集約1.0 kg土壤樣品,采集深度為0～20 cm;干糞或經堆肥處理的有機肥樣品,采集約500 g;污水排放口采集處理后的廢水樣品約500 mL。

1.3 結果評價

采用單項污染指數(P)、綜合指數(P鉻)評價法評價污染情況,以GB 15618二級指標[2]作評價標準。P＜1為非污染,1≤P＜2為輕污染,2≤P＜3為中污染,P≥3為重污染。P≤1,且P鉻≤1,說明未受污染,若P＞1或P鉻＞1,說明已受污染,P或P鉻越大,表明污染越嚴重。

2 結果與分析

2.1 調查區域土壤重金屬

豬場周邊農田土壤重金屬的檢測結果見表1。

表1 豬場周邊農田土壤重金屬的檢測結果

由表2可見,汞、砷、鉛、鉻的P＜1,其含量在安全范圍之內,但鎘和銅P部分大于1,特別是采樣點1,鎘的污染指數全部超出安全范圍。按照內梅羅污染綜合指數評價,采樣點1～5的綜合指數分別為3.79,5.23,1.19,4.97和0.64。采樣點1,2,4的綜合污染指數超過2,屬于重污染;采樣點3超過1,屬于中度污染;只有采樣點5綜合指數低于1,表明未受污染。

2.2 豬場養殖廢水、固廢重金屬

表3顯示,治理后的豬場廢水中,均未檢出汞,鎘、砷、鉛、銅、六價鉻有微量檢出,但在安全范圍之內。豬場固廢重金屬含量根據其用途按照NY 525—2012《有機肥料》[3]判定,各采樣點土壤樣品中重金屬含量均在安全范圍之內。另一方面,因NY 525—2012《有機肥料》標準對銅未制定限量值,不能對其結果進行合格判定。但從檢測結果看,銅的檢出值普遍較高,這正好與采樣點土壤重金屬銅檢出值超標現象相吻合,一方面說明長期施用豬場高銅固廢會造成農田土壤的銅超標,又說明規模化豬場現有對固廢的處理措施未考慮對高銅的影響,所以要防止土壤銅超標,有必要對處理后固廢制成的肥料中銅含量進行控制。

表2 豬場周邊農田土壤重金屬污染的指數評價

表3 豬場廢水和固廢重金屬的檢測結果

3 小結

試驗結果表明,規模化豬場使用經處理的污廢制成的肥料用于農田土壤,會造成土壤中銅含量超標;鎘在部分區域有超標的情況,經處理的污廢制成的肥料使用可能是造成其超標的原因,但因土壤重金屬含量會受到多種因素綜合影響,因此其超標原因有待進一步分析。考慮到重金屬在土壤中的富集作用,也需要引起足夠的重視,需要豬場在污廢處理的過程中,進一步關注對重金屬的處理,改良污廢處理工藝,同時針對豬場灌溉農田土壤的承載能力,合理利用豬場污廢,減少環境污染。

[1] 鄧良偉.規模化豬場糞污處理模式[J].中國沼氣,2001, 19(1):29-33.

[2] 國家環境保護局國家技術監督局.GB/T 15618—1995土壤環境質量標準[S].北京:中國標準出版社,2006.

[3] 中華人民共和國農業部.NY 525—2012有機肥料[S].北京:中國農業出版社,2012.

(責任編輯：張瑞麟)

S 159

A

0528-9017(2015)09-1470-03

2015-06-28

王小驪(1965-),女,浙江杭州人,副研究員,研究方向為農產品質量標準與檢測。E-mail:wxlzaas@126.com。