閔行區耕地土壤重金屬污染現狀調查分析

吳君蘭 黃芹花

（上海市閔行區農產品質量安全中心，上海 201109）

食品安全是人民群眾比較關心的問題之一，直接關系到人們的身體健康和生命安全。近年來，由于工業的快速發展、城市垃圾的處理不當、農藥和化肥的廣泛使用等，導致耕地土壤面臨著較大的重金屬污染風險。然而，耕地是農產品生產的重要基礎，若耕地土壤遭受重金屬污染，則其種植的農產品也有可能存在重金屬污染風險，從而對人類健康構成威脅[1]。鑒于此，筆者于2022年對上海市閔行區87家合作社的耕地土壤中的重金屬含量進行了調查分析，以期建立地產農產品安全預警體系以及閔行區地產農產品安全監測檔案和數據庫，進而降低閔行區地產農產品遭受重金屬污染的風險。現將相關調查結果報道如下。

1 調查方法

1.1 調查對象與范圍

依據閔行區不同類別合作社的分布情況，確定土壤樣本采集點位和數量。本次調查共涉及全區8個街鎮的87 家不同類別的合作社，其中，糧食類合作社26家、蔬菜類合作社33 家、經作類合作社11家、復合類合作社17家，合作社具體分布情況見表1。調查分析項目主要為耕地土壤中的銅、鋅、鉛、鉻、鎘、砷、汞、鎳的含量。

表1 不同類別合作社的分布情況（單位：家）

結合閔行區實際，確定調查研究單元和在各調查單元中布設調查點位[2]。具體為：按照《NY/T 395-2012 農田土壤環境質量監測技術規范》的要求布設土壤采樣點，每家合作社布設1～2 個采樣點，87家合作社共布設91個采樣點，并依據土地利用方式的不同，將采樣點分為糧田、菜田、經作田（主要種植草莓、葡萄、梨、桃、柑橘等水果）三大類，其中，糧田采樣點32 個、菜田采樣點42個、經作田采樣點17個，共采集土壤樣本91個。各采樣點均采用梅花7點取樣法取樣，糧田、菜田的土壤采樣深度為0～20 cm，經作田的土壤采樣深度為0～40 cm，每個樣本共采集土壤1.5～2.0 kg，袋內及袋上均放置標簽，記錄采樣點的田塊編號。具體土壤樣本分布情況見表2。

表2 土壤樣本分布情況（單位：個）

1.2 土壤樣本分析檢測

土壤樣本的實驗室分析參照相關國家標準或農業行業標準執行，同時執行可疑數據審核制度，以確保土壤樣本檢測結果的準確性、可靠性。所有結果數據均利用Excel 軟件進行統計分析。

1.3 耕地土壤評價標準

依據GB 15618-2018《土壤環境質量標準 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》和《耕地土壤重金屬污染評價技術規程》進行耕地土壤重金屬污染安全性評價。農用地土壤污染風險篩選值見表3。

表3 農用地土壤污染風險篩選值（常規項目） （單位：mg/kg）

1.4 評價方法

1.4.1 耕地土壤重金屬單項污染指數評價

單項污染指數計算公式為Pi=Ci÷Si，其中，Pi指單項污染指數，Ci指污染物實測值，Si指污染物評價標準。Pi＜1為單項污染物未超標，Pi＞1為單項污染物超標。

1.4.2 耕地土壤重金屬綜合污染指數評價

綜合污染指數是在單項指數評價基礎上，采用內梅羅污染指數法評價土壤重金屬的綜合污染，以突出最高一項污染指數的作用。計算公式為

表4 耕地土壤重金屬綜合累積指數等級劃分標準

2 結果與分析

2.1 閔行區耕地土壤重金屬含量現狀

由表5可知，本次所調查的閔行區耕地土壤樣本的重金屬含量均低于《GB 15618-2018 土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》中規定的農用地土壤污染風險篩選值，表明閔行區農用地土壤的重金屬污染風險低。

表5 閔行區耕地土壤重金屬含量范圍及其平均值

2.1.1 鉛含量

由表5可知，閔行區耕地土壤中的鉛含量在16～39 mg/kg 之間，平均含量為23 mg/kg。其中，經作田的平均鉛含量最低，為21 mg/kg，其次是菜田和糧田，平均鉛含量分別為23 mg/kg 和24 mg/kg。閔行區鉛含量最低和最高的耕地土壤分別分布在華漕鎮和吳涇鎮的個別菜田。

2.1.2 鎘含量

由表5可知，閔行區耕地土壤中的鎘含量在0.03～0.27 mg/kg 之間，平均含量為0.10 mg/kg。其中，經作田的平均鎘含量最低，為0.09 mg/kg，菜田和糧田的平均鎘含量均為0.10 mg/kg。閔行區鎘含量最低和最高的耕地土壤分別分布在浦錦街道和浦江鎮的個別菜田。

2.1.3 鉻含量

由表5可知，閔行區耕地土壤中的鉻含量在55～97 mg/kg 之間，平均含量為77 mg/kg。其中，糧田的平均鉻含量最低，為69 mg/kg，其次是菜田和經作田，平均鉻含量分別為78 mg/kg 和85 mg/kg。閔行區鉻含量最低和最高的耕地土壤分別分布在浦江鎮的個別糧田和經作田。

2.1.4 汞含量

由表5 可知，閔行區耕地土壤中的汞含量在0.041 ～0.280 mg/kg 之間，平均含量為0.110 mg/kg。其中，經作田的平均汞含量最低，為0.094 mg/kg，其次是菜田和糧田，平均汞含量分別為0.110 mg/kg 和0.120 mg/kg。閔行區汞含量最低的耕地土壤分布在浦錦街道的個別菜田，汞含量最高的耕地土壤分布在浦江鎮的個別糧田。

2.1.5 砷含量

由表5可知，閔行區耕地土壤中的砷含量在4.21～11.80 mg/kg 之間，平均含量為6.82 mg/kg。其中，經作田的平均砷含量最低，為6.50 mg/kg，其次是菜田和糧田，平均砷含量分別為6.81 mg/kg和7.01 mg/kg。閔行區砷含量最低的耕地土壤分布在華漕鎮的個別菜田，砷含量最高的耕地土壤分布在浦江鎮的個別經作田。

2.1.6 銅含量

由表5可知，閔行區耕地土壤中的銅含量在15～59 mg/kg 之間，平均含量為38 mg/kg。其中，經作田的平均銅含量最低，為34 mg/kg，其次是糧田和菜田，平均銅含量分別為36 mg/kg 和41 mg/kg。閔行區銅含量最低、最高的耕地土壤分別分布在浦江鎮的個別經作田和菜田。

2.1.7 鋅含量

由表5可知，閔行區耕地土壤中的鋅含量在83～208 mg/kg 之間，平均含量為136 mg/kg。其中，糧田的平均鋅含量最低，為125 mg/kg，其次是經作田和菜田，平均鋅含量分別為134 mg/kg 和146 mg/kg。閔行區鋅含量最低、最高的耕地土壤均分布在浦江鎮的個別菜田。

2.1.8 鎳含量

由表5可知，閔行區耕地土壤中的鎳含量在12～48 mg/kg 之間，平均含量為35 mg/kg。其中，糧田的平均鎳含量最低，為32 mg/kg，其次是菜田和經作田，平均鎳含量分別為35 mg/kg 和41 mg/kg。閔行區鎳含量最低、最高的耕地土壤分別分布在浦江鎮和浦錦街道的個別糧田。

2.2 閔行區耕地土壤重金屬污染評價

2.2.1 單項污染指數評價

本次調查共采集土壤樣本91個，根據各項指標的測定結果，并依據相關標準對其逐一進行單項污染指數評價。由表6可知，閔行區耕地土壤中鉛、鎘、鉻、汞、砷、銅、鋅、鎳等重金屬的單項污染指數在0.01～0.98 之間，均小于1，說明各單項污染物均未超標。

表6 閔行區耕地土壤重金屬單項污染指數及綜合污染指數

糧田中，平均單項污染指數最高的是銅（0.45），鋅、砷、鎳、鉻、汞、鎘、鉛的平均單項污染指數分別為0.42、0.31、0.27、0.22、0.17、0.16、0.15；單項污染指數中最高的是銅（0.98），最低的是汞（0.05），均分布在浦江鎮的個別田塊。

菜田中，平均單項污染指數最高的是鋅（0.56），銅、鉻、鎳、鎘、砷、鉛、汞的平均單項污染指數分別為0.47、0.37、0.28、0.26、0.24、0.17、0.04；單項污染指數中最高的是銅（0.98），最低的是汞（0.01），均分布在浦江鎮的個別田塊。

經作田中，平均單項污染指數最高的是鋅（0.47），銅、鉻、鎳、砷、鎘、鉛、汞的平均單項污染指數分別為0.36、0.36、0.26、0.25、0.18、0.14、0.03；單項污染指數中最高的是鋅（0.77），分布在七寶鎮的個別田塊，最低的是汞（0.01），分布在浦江鎮的個別田塊。

2.2.2 綜合污染指數評價

由表6、表7、表8 可知，閔行區耕地土壤重金屬綜合累積污染指數在0.23～0.79之間，平均綜合污染指數以菜田最高（0.46），其次是糧田和經作田，分別為0.41和0.38。閔行區耕地土壤重金屬綜合污染指數符合1級清潔的樣本數量占比為94.5%，符合2級尚清潔的樣本數量占比為5.5%。其中，符合1級清潔（P綜≤0.7）的糧田土壤樣本數量為30個、占比為93.8%，菜田土壤樣本數量為39個、占比為92.9%，經作田土壤樣本數量為17個、占比為100.0%。符合2 級尚清潔（0.7 ＜P綜≤1.0）的糧田土壤樣本數量為2個、占比為6.2%，菜田土壤樣本數量為3個、占比為7.1%。符合2 級尚清潔的耕地土壤主要分布在浦江鎮的個別糧田和菜田、華漕鎮的個別菜田以及顓橋鎮的個別糧田。

表7 土壤重金屬綜合污染指數不同等級樣本分布

表8 閔行區耕地土壤綜合評價為尚清潔樣本分布

3 結 論

本次調查結果表明，閔行區耕地土壤重金屬含量均低于《GB 15618-2018 土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》中規定的農用地土壤污染風險篩選值，表明閔行區農用地土壤的重金屬污染風險低，總體安全，未出現一種或幾種重金屬的輕度、中度或重度累積。其中，在調查耕地土壤樣本中，綜合污染評價為1 級清潔的樣本數量為86 個、占比為94.5%，綜合污染評價為2 級尚清潔的樣本數量為5 個、占比為5.5%；綜合污染指數表現為經作田＜糧田＜菜田；評價為1 級清潔的耕地土壤樣本中，經作田、糧田、菜田的數量占比分別為100.0%、93.8%、92.9%，評價為2 級尚清潔的耕地土壤樣本中，糧田、菜田的數量占比分別為6.2%、7.1%，全區所有經作田均未出現2 級尚清潔耕地土壤；在評價為2 級尚清潔的耕地土壤樣本中，有一種或幾種重金屬累積處于污染警戒限，且其主要分布在浦江鎮的個別糧田和菜田、華漕鎮的個別菜田以及顓橋鎮的個別糧田。因此，今后工作中應加強對此類耕地土壤的動態監測，以確保閔行區地產農產品生產源頭的安全無污染。

4 討 論

重金屬污染對作物生長有明顯的抑制作用，且不同類型的農作物對重金屬的富集程度與農作物種類、重金屬污染元素及土壤功能區有關[3]。另外，相關研究結果表明，土壤性質、氣候、灌溉水源、利用方式和施肥水平等因素對耕地土壤重金屬累積有一定影響[4]。

在本次調查中，從不同土地利用方式來看，閔行區耕地土壤重金屬綜合累積污染指數以菜田最高，其次是糧田和經作田。分析其原因，可能與菜田特殊的農業生態系統有關[5]，與種植水稻為主的糧田和經作田相比，菜田具有高施肥量、高復種指數和高頻度農事操作等特點，故增加了土壤重金屬累積的風險。

本次調查還發現，不同耕地類型的不同重金屬累積程度有所不同，分析其原因：（1）土壤中重金屬受自然或工業化因素影響，具有難降解、遷移性弱的特點。（2）不同農作物對同一種重金屬以及同一種農作物對不同重金屬的吸收和積累均存在差異，由此導致不同重金屬或同一重金屬在不同土地利用方式下的累積程度各異。

此外，在不同土地利用方式下，平均單項污染指數相對偏高的有鋅、銅，而且鋅含量高的土壤樣本的銅、鉻、鎳、鎘含量也相對較高，呈現出復合的趨勢，其原因和機理有待進一步探討。