浙江省畜禽養殖污水對土壤和農產品重金屬污染的調查

肖鳴， 俞丹宏， 季天委

(1.浙江省農產品質量監督檢驗測試中心，浙江 杭州 310020； 2.浙江省耕地質量與肥料管理總站, 浙江 杭州 310020)

畜禽養殖是農村土地的最大污染源之一。為了促進畜禽生產和疫病防治，飼料中通常會添加添加劑、抗生素、重金屬廢渣等成分，不僅對動物產品安全造成影響，而且還會對養殖場周圍的土壤和農產品造成污染，影響到人類的生命和健康安全[1]。同時，沼液沼渣等有機廢棄物又是良好的肥料，可以增加土壤有機質，減少化肥用量[2]。浙江省經過多年畜禽養殖污染治理以及對畜禽排泄物無害化處理升級,畜禽污染物得到有效控制。作者對浙江省杭州、湖州地區5家規模化畜禽養殖場附近的土壤和生產的農產品進行監測，希望了解治理后畜禽養殖污水及糞便對農產品重金屬含量的影響。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2018年12月至2020年3月,在桐廬、建德、臨安、安吉、長興5家規模化的畜禽養殖場周圍采集5個土壤樣品和21個農產品樣品。采樣時均采用五點取樣法。土壤樣品采集深度為 0～20 cm, 混勻后按四分法縮分為1個標準樣品。在采集土壤樣品的地塊采集農產品可食用部分的樣品。

將采集的土壤樣品置于干燥通風處自然晾干,混勻后過孔徑0.84 mm篩，用于測定土壤pH值,再用四分法縮分至約100 g土樣,過孔徑0.149 mm篩,用于測定土壤重金屬含量。

蔬菜樣品用自來水沖洗干凈，再用去離子水沖洗3次，用濾紙吸干表面多余水分，取可食用部分用高速組織搗碎機制成勻漿，裝入聚乙烯樣品盒保存于-18 ℃冰柜中待測定農產品中重金屬含量。稻米樣品經晾曬后脫殼，研磨至全部通過孔徑0.25 mm尼龍篩，混勻后貯存于聚乙烯瓶中待測定農產品中重金屬含量。

1.2 樣品測定

土壤pH值用超純蒸餾水按土液質量體積比1∶2.5浸提,pH計測定。土壤中的鉛(Pb)、鎘(Cd)含量參照GB/T 17141—1997，銅(Cu)、鋅(Zn)含量參照GB/T 17138—1997，砷(As)含量參照 GB/T 22105.2—2008，鉻(Cr)含量參照HJ 491—2009和HJ 491—2019進行測定。汞(Hg)用測汞儀測定。

蔬菜、稻米中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn含量參照GB 5009.268—2016,采用電感耦合等離子體質譜法進行測定。樣品采用微波消解法進行前處理。稱取鮮樣2 g(精確至0.000 1 g)、干樣0.5 g(精確至0.000 1 g)于微波消解罐中，加入10 mL硝酸浸泡過夜，185 ℃微波消解25 min。175 ℃趕酸約1.5 h，冷卻后用5%硝酸定容至25 mL容量瓶。

蔬菜、稻米Hg含量參照GB 5009.17—2014，采用原子熒光光譜法進行測定。樣品采用微波消解法進行前處理。稱取鮮樣2.000 0 g、干樣0.500 0 g于微波消解罐中，加入10 mL硝酸浸泡過夜，185 ℃微波消解25 min。100 ℃趕酸約1 h，用5%鹽酸定容至25 mL容量瓶。

1.3 重金屬污染評價

土壤重金屬評價標準參照GB 15618—2018《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》中的農用地土壤污染風險篩選值選取。農產品重金屬評價標準參照GB 2762—2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》。

2 結果與分析

2.1 土壤重金屬含量及污染評價

表1所示，采集的5個畜禽養殖場周圍土壤樣品中，Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg的檢出率均為100%。參照GB 15618—2018結合土壤pH情況進行分析，監測的5個畜禽養殖場周圍土壤重金屬含量均屬于農用地土壤低風險類別。

表1 5個畜禽養殖場周圍土壤樣品的重金屬含量

2.2 農產品重金屬含量及安全評價

采集的7大類21個農產品樣品中Cu、Zn、Cr檢出率為100%。As檢出率最低，為47.6%。Pb、Cd、Hg檢出率分別為95.2%、90.5%和85.7%。參照GB 2762—2017對農產品進行污染物評價，其中有1個大米樣品Cd含量高于限量標準0.2 mg·kg-1，其余樣品均符合標準限量要求(表2)。

表2 農產品樣品的重金屬含量

3 小結

在生豬養殖過程中，為了提高飼料利用率、促進生豬生長發育、降低養殖成本，較多規模化養殖場在飼料中添加Cu、Zn等重金屬元素。從監測情況看，土壤樣品中Cu、Zn含量雖然較高，但均在農用地土壤低風險范圍值內。從農產品監測結果看，從土壤中吸收的Cu、Zn量也非常有限。飼料中Cu、Zn微量元素的添加和使用，并沒有對農產品中Cu、Zn含量造成太大的影響。

有1個大米產品出現了Cd含量超標的情況，其他產品的污染物均在限量標準的范圍內。養殖場的污水排放雖然近年來已經得到大力的改善，對周圍農用地農產品生產的影響整體也符合GB 2762—2017中污染物的要求，但對水稻等作物依然有重金屬污染物超標的風險。建議對畜禽養殖場周圍農用土地建立長期的土壤和農產品重金屬含量的監測預警。