鈍化劑對鎘鉛污染土壤修復效果研究

黃美珍 張宇豪 林童

摘要要：【目的】農田土壤重金屬污染問題是農產品安全的隱患，以鎘鉛污染土壤為試驗地，探究鎘鉛污染土壤上農產品安全利用的有效鈍化措施，為鎘鉛污染土壤安全利用提供切實有效的方法?！痉椒ā客ㄟ^對鎘鉛污染土壤撒施堿性鈍化劑石灰石粉，施用量為0.3 kg/m2，檢測石灰石粉施用前后土壤pH值、重金屬有效態，測定施用后采收的上海青莖葉的重金屬含量，分析石灰石粉鈍化措施效果?！窘Y果】實施石灰石粉處理后，鎘鉛污染土壤的pH值升高0.2，有效鎘含量降低0.04 mg/kg、有效鉛含量降低1.38 mg/kg，產出的農產品可食用部位重金屬含量均低于國家標準的污染限量值?！窘Y論】0.3 kg/m2石灰石粉鈍化處理能夠實現鎘鉛污染土壤的有效鎘、有效鉛鈍化，處理后的土壤能夠實現農產品安全生產。

關鍵詞：鈍化劑；鎘鉛污染；耕地安全利用

中圖分類號：S661.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-5774（2023）06-0432-05

Study on Remediation Effect of Passivation Agent on Cd-Pb Polluted Soil

Huang Meizhen1，Zhang Yuhao2，Lin Tong2

（1 Licheng District Agriculture，Rural，Water Conservancy and Fishery Comprehensive Service center，Quanzhou ，Fujian 362000，China;

2 China Certification & Inspection Group Fujian Co.，LTD，Fuzhou，Fujian 350015，China）

Abstract： 【Objective】Heavy metal pollution in farmland is a hidden danger to the safety of agricultural products. Using Cd-Pb polluted soil as the experimental site，this study explores effective passivation measures for the safe utilization of agricultural products in Cd-Pb polluted soil，providing practical and effective methods for the safe utilization of Cd-Pb polluted soil.【Method】By spreading 0.3 kg/m2 limestone powder as alkaline passivation agent in Cd-Pb polluted soil，the soil pH value and available heavy metal status before and after the application of limestone powder were detected，and the heavy metal content in the stems and leaves of Brassica rapa leaves after application was measured to evaluate the effectiveness of limestone powder passivation measures. 【Result】 After the application of limestone powder，the pH value of Cd-Pb polluted soil increased by 0.2，the available Cd content decreased by 0.04 mg/kg，and the available Pb content decreased by 1.38 mg/kg. The heavy metal content in the edible parts of the produced agricultural products was lower than the pollution limit value of GB 2726-2022 standard. 【Conclusion】Limestone powder passivation? treatment can achieve available Cd and Pb passivation in Cd-Pb polluted soil，and the passivated soil can achieve safe production of agricultural products.

Key words：Passivato；Cd-Pb pollution；Safe use of cultivated land

土壤是人類賴以生存的重要基礎，但隨著工業化進程，土壤受到了不同程度的污染，尤其是土壤重金屬的積累嚴重危害到人類的健康，土壤重金屬治理是農業安全生產研究的重點與熱點［1-5］。2005年我國開展了首次全國土壤污染狀況調查，結果顯示土壤總的超標率為16.1%，其中鎘點位超標率達到7.0%，鉛點位超標率1.5%［6］。土壤重金屬通常與其它物質以結合態存在，在一定條件下轉變為游離態，這部分游離態重金屬稱為有效態重金屬，土壤有效態重金屬含量升高，直接造成食用農產品富集重金屬增多，所以土壤重金屬治理迫在眉睫［7-9］。

福建省位于中國東南沿海，土壤類型以紅壤為主，多呈酸性，存在多種土壤重金屬污染，其中鎘、鉛污染較為突出，目前國內已有多種污染治理先例［10-13］，應對鎘、鉛最常見的方法是施用堿性鈍化劑，通過絡合等方式降低重金屬在土壤環境和作物間的遷移，然而酸性土壤的鎘鉛復合污染治理還較少報道［14，15］。本研究以福建省泉州市安全利用類鎘鉛復合污染土壤為供試土壤，探究堿性鈍化劑處理在鎘鉛污染的安全利用類土壤治理成效，尋求農產品安全生產行之有效的辦法。

1? 材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地點位于福建省泉州市鯉城區，屬亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫19.5～21.0℃，夏季月平均氣溫達26～29℃，冬季9～13℃。試驗區面積667 m2，平整旱地，種植作物為上海青蔬菜，試驗土壤肥力均勻，pH值6.0，全鉛含量86.22 mg/kg，全鎘含量0.58 mg/kg，土壤污染類別為安全利用類鎘鉛復合污染。

1.2 試驗方法

供試石灰石粉的pH值8.64、氧化鈣含量55.4%、砷含量0.03 mg/kg、汞含量0.01 mg/kg、鉛含量7.70 mg/kg、鉻含量3.20 mg/kg、鎘含量

0.32 mg/kg。根據《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）》技術方法，選用堿性鈍化劑石灰石粉對受污染土壤進行原位鈍化的土壤改良，施用量為0.3 kg/m2。

1.3 樣品采集、檢測和評估

1.3.1布點采樣方法

采用網格法布點（系統布點），在試驗區設置10個監測點位，鈍化劑施用前在網格內采用雙對角線五點法采集表層（0～20 cm）土壤樣品。采樣時先用不銹鋼鏟挖掘，再用竹刀切去與不銹鋼鏟直接接觸的部分，采集的樣品混合形成混合樣品裝入自封袋中，每份樣品總量500 g。2023年6月對試驗地土壤施用鈍化劑，待石灰石粉與土壤充分混合后種植上海青，8月末上海青完全成熟時，用五點取樣法在預設點位上采集表層土壤混合樣500 g，同點位采集作物可食用部分，即上海青的地上部莖葉部分。

1.3.2檢測方法

根據《NY/T 1121.2-2006土壤檢測》測定土壤pH值，據《HJ 804-2016土壤8種有效態元素的測定》測定土壤的有效鎘、有效鉛含量；據《GB5009.268-2016食品安全國家標準 食品中多元素的測定》測定上海青莖葉的有效鎘、有效鉛含量。

1.3.3評價分析方法

參考《DB35/T 1836-2019耕地地力提升與保持技術規范》評價監測區域土壤的酸堿度。耕層土壤酸堿度分級指標依據表1。

監測區域的土壤重金屬污染評價，參照《GB15618-2018土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》的土壤風險篩選值（表2），及《DB35/T 859-2016 農產品產地土壤重金屬污染程度的分級》的污染分級指標（表3），鑒定監測區域土壤重金屬污染情況。

農產品效果評估，以《GB 2762-2022 食品安全國家標準? ?食品中污染物限量》為農產品中重金屬含量的限量標準。根據上海青莖葉部分的鎘、鉛含量測定值，計算生物富集系數，以評價環境中某種物質在生物體內富集程度。富集系數（BCF）=植物重金屬含量/土壤重金屬含量。

2? 結果與分析

2.1 鈍化劑對土壤pH值和重金屬含量的影響

土壤施用鈍化劑石灰石粉前后，監測區土壤pH值檢測結果如圖1。石灰石粉施用前，pH值為5.53～6.56，平均6.0，點位A6為中性，其余9個點位均為弱酸性。石灰石粉施用后，pH值為5.57～6.78，平均6.2，點位A5、A6、A7、A9為中性，其余6個點位為弱酸性。土壤pH值平均升高0.2，改良后土壤pH值更適合多數旱作蔬菜生長。

如圖2所示，實施前土壤有效鎘含量范圍為0.03～0.28 mg/kg，平均0.19 mg/kg，有3個點位有效鎘含量低于重金屬污染安全值，A4～A10等7個點位超過安全值，沒有檢出超過污染限制值的土壤點位；實施后土壤有效鎘含量0.01～0.32 mg/kg，平均0.15 mg/kg，較實施前降低0.04 mg/kg，有6個點位低于安全值，超過安全值的有4個（A7～A10），無超過限制值的；多數點位有效鎘含量表現為降低，但點位A9、A10有效鎘含量升高。

土壤有效鉛含量在施用鈍化劑前為1.32～9.53 mg/kg，平均5.85 mg/kg；實施后0.98～7.98 mg/kg，平均4.48 mg/kg，較實施前平均降低1.38 mg/kg，所有點位有效鉛含量均低于安全值（見圖3）。

2.2 鈍化劑對農產品重金屬含量的影響

農產品效果評估樣品檢測結果如圖4所示，所有采集的農產品（上海青莖葉部分）鎘含量0.002 ～0.023 mg/kg，鉛含量均未檢出（以檢出限一半計）。所有采集的樣品中重金屬鎘鉛含量均低于《GB 2762-2022 食品安全國家標準? ?食品中污染物限量》，樣品超標率為0%。

2.3 鈍化劑對生物富集系數的影響

生物富集系數可以體現作物的土壤重金屬吸附程度，由表4可知，試驗區上海青鎘的生物富集系數在0.002 8～0.093 5，鉛的生物富集系數僅0.000 1或0.000 2，所有點位鎘鉛積累程度都較低。

3? 結論與討論

石灰石粉鈍化措施在蔬菜種植田塊對鎘、鉛污染的治理均有較好的成效，能夠有效降低安全利用類鎘鉛復合污染土壤的有效鎘、有效鉛含量。在施用石灰石粉0.3 kg/m2后，酸度明顯降低，尤其是弱酸性土壤改良成效顯著，pH值平均升高了0.2，也有效降低了重金屬鎘、鉛的有效態。

經石灰石粉鈍化處理后，監測區多數點位有效鎘含量表現為降低，高于污染安全值的土壤點位由7個降為4個；鈍化處理后有效鉛含量明顯低于處理前。僅點位A9、A10的有效鎘含量表現為升高，可能是人工施用石灰石粉撒施不均或翻地不勻導致。

石灰石粉鈍化處理后，土壤有效鎘、有效鉛降低，種植的農產品能從土壤吸附的鎘、鉛較少，效果評估農產品未出現鎘、鉛超標現象，石灰石粉鈍化措施能夠實現該地區農產品安全生產。

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（責任編輯：馮新）