對無公害農產品產地環境標準的思考與建議

金 彬，馬永軍，王 劍，連 瑛

(1.寧波市農產品質量安全管理總站，浙江 寧波 315012； 2.寧波市江北區農技推廣服務總站，浙江 寧波 310029)

對無公害農產品產地環境標準的思考與建議

金 彬1，馬永軍1，王 劍2，連 瑛1

(1.寧波市農產品質量安全管理總站，浙江 寧波 315012； 2.寧波市江北區農技推廣服務總站，浙江 寧波 310029)

無公害產地環境標準是開展產地環境質量現狀評價的基礎，是認證無公害農產品的基本條件。以寧波市某地的農產品和土壤中重金屬含量調查分析為依據，提出在開展無公害農產品認證時應以農產品質量為基準，產地環境質量為參考，同時加強認證后產品抽檢；建議在未來種植業無公害產地環境標準制定中，考慮土壤類型或地區特點和植物的臨界值，同時將重金屬有效態限量和全量限量結合使用。

無公害農產品； 產地環境； 標準； 評價； 建議

無公害農產品認證是政府推出的一種保障基本安全，滿足大眾消費的公共品牌，是我國強化農產品質量安全管理的重要標志，對于促進農戶、企業和其他組織提高生產與管理水平，從源頭上保障農產品質量安全具有十分重大的意義[1]。通過產地環境評價和產品認證檢測是目前申報無公害農產品認證的基本條件。

無公害農產品產地環境標準《NY 5010—2016無公害農產品 種植業產地環境條件》于2016年10月1日正式實施，替代了之前實施的18項行業標準。標準中對灌溉水和土壤環境監測指標都以全量重金屬為重點，明確土壤各項指標都要滿足GB15618的要求。

從2003年全國開展統一的無公害農產品認證以來，寧波市每年都有個別基地因為土壤重金屬含量達不到標準要求而被排除在無公害認證之外。為此，本文于2014年在寧波市某區開展了土壤和對應農產品中重金屬含量的相關性研究，以期對無公害農產品產地環境質量監控提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

研究區域位于寧波市區中部偏西北側，東南臨江。調查中以網格式布點共布65個點位，每個點位代表10 hm2面積。按照《NY/T 395—2012 農田土壤環境質量監測技術規范》，以梅花點法在每個點位分點采集表層土壤樣品，四分法混合，共采集65個土壤樣品，并在3—11月份采集對應點位農產品樣品65個，其中青菜樣品8個，水稻樣品57個。水稻品種以甬優12和寧81為主，青菜品種為上海青。

1.2 儀器及試劑

原子吸收分光光度計WFX-210(北京瑞利)；液相色譜儀Agilent 1100(美國安捷倫)；雙道原子熒光光度計AFS922(北京吉天)；微波消解器Multiwave 3000(奧地利安東帕)；高速離心機4-16(德國Sigma)。

重金屬分析過程所用鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸等試劑均為優級純，試驗所用水為《GB/T 6682—2 008分析實驗室用水規格和試驗方法》中規定的1級純凈水。

1.3 分析測試方法

1.3.1 土壤樣品

樣品前處理。土壤樣品經自然風干，除去石頭和動植物殘體等異物，用木棒或瑪瑙棒研壓，通過2 mm尼龍篩，混勻后再研壓至全部通過100目尼龍篩，混勻。

樣品消解。稱取土壤樣品0.5 g于消解罐中，分別加入6 mL HCL、2 mL HNO3、2 mL HF，加蓋，置于微波消解器中消解。待消解罐溫度降至室溫，打開消解罐，轉移罐中物質至比色管中，并置沙浴中趕酸至樣品呈淡黃色澄清液體，冷卻至室溫后用蒸餾水定容至25 mL，待測鉛、鎘、鉻。

稱取土壤樣品0.5 g于比色管中，加入10 mL的1+1王水(4 mL HCL、1 mL HNO3、4 mL H2O)，置于水浴中消解2 h。冷卻至室溫后用蒸餾水定容至25 mL，待測汞、砷。

樣品測定。土壤消解后的溶液采用石墨爐原子吸收分光光度法測定鉛、鎘，火焰原子吸收分光光度法測定鉻含量的檢出限分別是0.1 mg·kg-1、0.01 mg·kg-1(GB/T 17141—1997)、5 mg·kg-1(HJ 491—2009)，原子熒光光度法測定總汞、總砷含量的檢出限分別是0.002 mg·kg-1(GB/T 22105.1—2008)和0.01 mg·kg-1(GB/T 22105.2—2008)。

1.3.2 農產品樣品

樣品前處理。水稻樣品經自然風干后，脫殼得到籽粒部分，用粉碎機粉碎，混勻得到糙米樣品；青菜樣品用自來水洗凈后再用去離子水沖洗3次，放置瀝水籃中瀝干，取可食部分勻漿。

樣品消解。稱取樣品0.5 g于消解罐中，加入6 mLHNO3，加蓋，放置過夜后置于微波消解器中消解。待消解罐溫度降至室溫，打開消解罐，轉移罐中物質至比色管中，并置水浴中趕酸至樣品呈淡黃色澄清液體，冷卻至室溫后用蒸餾水定容至25 mL，待測鉛、鎘、鉻、汞、總砷。

測定無機砷的糙米樣品各稱取1.0 g，于50 mL塑料離心管中，加入20 mL 0.15 mol·L-1硝酸溶液，放置過夜，于90 ℃恒溫箱中熱浸提2.5 h，每0.5 h振搖1 min。取出冷卻至室溫后，8 000 r·min-1離心15 min，取上清液，經0.45 μm有機濾膜過濾后測定。

樣品測定。糙米和青菜樣品消解后的溶液采用石墨爐原子吸收光譜法測定鉛、鎘、鉻含量的檢出限分別是0.005 mg·kg-1(GB 5009.12—2010)、0.001 mg·kg-1(GB 5009.15—2014)、0.01 mg·kg-1(GB 5009.123—2014)，原子熒光光譜法測定總汞含量的檢出限是0.003 mg·kg-1(GB 5009.17—2014)，青菜樣品用氫化物發生原子熒光光譜法測定總砷、糙米樣品用液相色譜-原子熒光光譜法測定無機砷，檢出限分別是0.01、0.02 mg·kg-1(GB 5009.11—2014)。

1.4 數據處理

富集系數(Bioconcentration factor，BCF)是指植物體內某種重金屬含量與土壤中該元素含量的比值，它反映了植物對土壤中重金屬元素的積累能力[2]。BCF值越小，則植物對該種重金屬的積累能力越弱，抗土壤重金屬污染的能力則越強[3]。

BCF=Ccrop/Csoil。

式中，Ccrop表示作物中的重金屬含量；Csoil表示土壤中相應重金屬的總含量。低于檢出限的值按照對應方法檢出限的1/2處理。

2 結果與分析

2.1 土壤和農產品樣品中重金屬含量情況

經檢測，65個土壤樣品的酸堿度范圍為4.10～8.44，89.2%的土壤pH值小于6.5。水稻田總汞的平均值為(0.69±0.31)mg·kg-1，超出NY5116—2002(pH值<6.5時，0.3 mg·kg-1)1.4倍。蔬菜田總汞的平均值為(0.49±0.40)mg·kg-1，超出NY 5010—2002(pH值<6.5時，0.3 mg·kg-1)0.6倍。總鎘的最高值出現在水稻田(0.41 mg·kg-1)，超出NY5116—2002(0.3 mg·kg-1)0.4倍，除這個點位外其余點位鎘含量均小于0.3 mg·kg-1。無論是水稻田還是菜地，總鉛、總鉻、總砷3個元素都沒有出現超標現象。

糙米樣品中汞的平均值為(0.007±0.003)mg·kg-1，最高值0.016 mg·kg-1，小于GB 2762—2012規定的糙米中汞污染物限量(0.02 mg·kg-1)。青菜樣品中汞的平均值為(0.002±0.002)mg·kg-1，最高值0.005 mg·kg-1，小于GB 2762—2012規定的新鮮蔬菜中汞污染物限量(0.01 mg·kg-1)。鎘同樣沒有出現超標現象。65個農產品中僅1個糙米樣品鉛超標，含量為0.94 mg·kg-1，超出GB 2762—2012(0.2 mg·kg-1)3.7倍，但土壤中鉛無一例超標。

2.2 土壤與農產品樣品中重金屬含量的相關性

從重金屬富集系數(BCF)看(表1)，水稻和青菜對土壤重金屬的富集情況類似，富集系數從高到低排序依次為鎘(Cd)>砷(As)>汞(Hg)>鉻(Cr)>鉛(Pb)，這與張海龍等[4]的研究結果相似。從數值可以看出，富集系數最高值出現在糙米樣品中(Cd富集系數0.941)，但對應點位農產品和土壤中總鎘均未超標。糙米樣品中5個重金屬元素的富集系數都高于青菜樣品中的，說明在本研究區域，水稻對土壤重金屬的吸收能力要強于青菜，但本研究中蔬菜樣品量偏少，今后還需進一步提高樣本量以增加數據的代表性?？傮w上，農產品超標點位和土壤超標點位無一例對應，即土壤中重金屬全量超標的點位農產品無超標，農產品重金屬超標的點位土壤重金屬全量無超標；重金屬富集系數數值普遍偏低，農產品對土壤Cd的富集因子稍高于其他元素，農產品和土壤中重金屬全量的吸收關系并不密切。

表1 研究區域土壤和農產品中重金屬分布 mg·kg-1

注：按照GB 2762—2012，糙米樣品檢測無機砷，蔬菜樣品檢測總砷。

3 討論

3.1 寧波部分區域土壤汞背景值高于無公害標準值

調查區域土壤中汞的含量分布從0.04～1.26 mg·kg-1，大部分點位超過GB 15318—2008的要求，無法發展無公害農產品的生產。但據黃憶芝[5]的調查，寧波表層土壤Hg的背景值含量從最小值0.025 mg·kg-1到最大值1.231 mg·kg-1，平均值0.255 mg·kg-1，順序統計量中，75%值為0.380 mg·kg-1，表明寧波部分區域土壤背景值本身就高于無公害標準值。因此，本研究區域土壤中汞可能主要來自土壤母質而非外源污染。

3.2 全國使用統一環境質量標準容易出現偏差

我國幅員遼闊，成土因素和土壤類型復雜多樣，氣候、植被等生態環境條件差異顯著，同一元素在不同區域、不同類型土壤中的背景值存在較大差異[6]，如據《中國土壤元素背景值》[7]，全國土壤中表層鉛的背景值含量分布范圍較廣，從0.7～1 143.0 mg·kg-1，最大值為最小值的1.7×103倍。顯然，使用1個全國通行的土壤環境質量標準，在實際應用中必然會出現偏差，可能會得出與實際不符的判斷[8]，將產品符合無公害農產品標準要求的基地拒之門外。

3.3 農產品中重金屬含量與土壤中重金屬全量無顯著的相關性

從本文研究結果看，農產品中重金屬與土壤中重金屬全量的關系并不密切，包括具體超標重金屬元素類型、含量值的高低都無對應關系。如部分土壤汞含量較高，但水稻和蔬菜對土壤汞的富集系數都小于0.1，又比如農產品中有1個樣品鉛超標，但土壤鉛沒有1例超標。說明土壤中重金屬全量只能代表元素的總貯量，僅以總量無法準確評估土壤重金屬對作物的危害作用。這與滕曼等[9]的研究結果相似。

3.4 土壤有效態限量評價的優勢和局限性

有研究提出，土壤有效態含量比全量能更真實地反映出污染元素對人體和動植物的危害[10-12]。近30年來，國內外在土壤重金屬有效態研究上做了大量工作。李宗等[13]利用Sposito提取方法研究得出，交換態、吸附態Cd、Pb對黑麥幼苗吸收量貢獻最大，有機結合態Cd、Pb是對植物潛在有效的形態。在標準制定中使用有效態重金屬限量評價比使用總量評價更為科學，但目前有效態的分析測定方法尚無統一的標準，不同實驗室得出的測試結果偏差較大，限制了有效態作為評價基準的應用。

4 建議

4.1 改變認證時農產品和環境質量評價的權重，以農產品質量為主

種植業無公害農產品產地認定或綠色食品認證時，應以農產品的質量為主要的評價基礎，環境的質量作為參考值。當農產品中重金屬含量未超過限量，而土壤中重金屬含量超過標準限量時，應適當放寬條件，允許該地發展無公害農產品生產，但需在證后監管中，加強對該區域農產品質量的監測，把控風險變化趨勢。

4.2 加強證后監管，加大對獲證農產品的抽檢頻次

農產品和產地環境狀況是動態變化的，受到人類活動、工業發展、氣候變化等因素的不斷影響，認證時農產品質量合格并不能保證該農產品能長期維持在同樣狀態。為此，要加強對認證后農產品的抽檢頻次，尤其是農產品或者環境中重金屬含量接近限量值的，更應定期抽檢、及時排查，以保證無公害品牌的信譽。

4.3 未來的環境評價標準應考慮地區差異和植物差異等因素

未來的無公害、綠色等環境評價標準應考慮到土壤重金屬對農產品的實際危害情況和地方差異，可以按主要土壤類型或地區特點來定值，同時要考慮具有代表性的植物的臨界值[15]。如水稻對重金屬的吸附能力較強，則水稻的臨界應以其可食部分的組織監測濃度達到限量標準時所生長土壤的重金屬有效濃度為臨界值[16]。

4.4 在環境評價中結合使用重金屬有效態限量和全量限量

重金屬有效態比全量更能真實表達土壤功能及土壤環境質量的優劣，在監測與評價中有效態標準值無疑優于全量值，但考慮到目前部分元素有效態測定方法仍有爭議，而總量測定方法成熟，數據較為準確的因素，因此，將重金屬有效態限量和全量限量結合使用較為適宜。

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(責任編輯：張瑞麟)

2017-06-17

金 彬(1978—)，女，浙江溫州人，高級農藝師，農業推廣碩士，從事農產品和農業環境質量安全監管等工作，E-mail：nbjinbin@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170831

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0528-9017(2017)08-1394-04

文獻著錄格式：金彬，馬永軍，王劍，等. 對無公害農產品產地環境標準的思考與建議[J].浙江農業科學，2017，58(8)：1394-1397.