宜賓市周家鎮(zhèn)土壤剖面中鎘含量的研究

楊 威

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六0五大隊，四川 眉山 620860）

土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可或缺的寶貴資源。它作為自然環(huán)境的基本要素，是植物生長繁育的自然基地，是農(nóng)業(yè)的基本生產(chǎn)資料，也是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，關(guān)系到人民群眾身體健康以及美麗中國建設(shè)。然而，隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，土壤污染問題愈發(fā)突出。根據(jù)環(huán)保部和國土部開展的全國土壤污染狀況調(diào)查，結(jié)果顯示我國土壤的總超標(biāo)率為16.1%，其中耕地土壤點位超標(biāo)率為19.4%、土壤鎘超標(biāo)率為7.0%[1]。鎘是一種無法自然降解、廣泛存在于環(huán)境中的重金屬，鎘是植物體非必需元素，是自然環(huán)境中生物毒性最強的重金屬元素之一，主要源自礦山開采、有色金屬冶煉、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放以及不合理施用磷肥等[2]。

當(dāng)鎘進(jìn)入植物并積累到一定程度，就會影響其生長發(fā)育、產(chǎn)量以及品質(zhì)，并通過食物鏈進(jìn)入人體進(jìn)而危害人類健康[3]。土壤中有效態(tài)鎘，是指以離子狀態(tài)吸附在帶電荷的土壤膠體表面，可被植物吸收利用的那部分鎘與作物生物有良好的相關(guān)性，是土壤重金屬污染分析常測定的項目[4]。因此，對土壤中總鎘與有效態(tài)鎘含量的研究頗為重要。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

本文選取川南土壤酸化區(qū)宜賓市周家鎮(zhèn)的農(nóng)用地作為研究對象，依照農(nóng)田地塊分布方式，布設(shè)2個土壤剖面調(diào)查點位，采集深度為0～20 cm、40cm～60 cm、100cm～120 cm的土壤樣品，采集樣品各1 kg左右，挑除石塊、草木根等雜物。利用GPS衛(wèi)星定位儀獲取采樣點的經(jīng)緯度坐標(biāo)，做好采樣記錄，共采集土壤樣品6個。

1.2 樣品處理

土壤樣品在風(fēng)干室風(fēng)干后，根據(jù)不同的測試項目要求，分別研磨至過2 mm篩和200目篩，裝入樣品袋貼好標(biāo)簽備用[5]。土壤pH值的測定利用pH計在水土比為2.5：1的條件下測試[6]。以DTPA為提取劑，用原子吸收分光光度計測定土壤中的有效態(tài)鎘[7]。采用硝酸-鹽酸-高氯酸-氫氟酸(5：1：1：5)體系的濕法消解進(jìn)行前處理，并以ICP-MS測定土壤中的總鎘。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2007進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)的處理以及相關(guān)圖形的繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 土壤有效態(tài)鎘與總鎘含量統(tǒng)計分析

土壤中有效態(tài)鎘、總鎘與pH值統(tǒng)計分析見表1。根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果，總鎘平均含量為0.70 mg/kg，有效態(tài)鎘平均含量為0.129 mg/kg。依據(jù)土壤樣品的pH值，以《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）中的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值作為評價標(biāo)準(zhǔn)，總鎘存在超標(biāo)情況，超標(biāo)率為83.3%。

表1 土壤中有效態(tài)鎘、總鎘與pH值統(tǒng)計分析

2.2 土壤剖面有效態(tài)鎘與總鎘含量分布情況

土壤剖面有效態(tài)鎘與總鎘含量分布情況見圖1。圖中有效態(tài)鎘與總鎘含量分布情況表現(xiàn)為0cm～20cm＞40cm～60cm＞100cm～120cm，即隨著剖面深度的增加，有效態(tài)鎘與總鎘含量均減少。

圖1 土壤剖面有效態(tài)鎘與總鎘含量分布情況

圖2 土壤有效態(tài)鎘與總鎘含量關(guān)系圖

2.3 土壤有效態(tài)鎘與總鎘含量關(guān)系分析

土壤有效態(tài)鎘與總鎘含量關(guān)系見圖2。土壤中有效態(tài)鎘含量和總鎘含量從整體上表現(xiàn)出一定的相關(guān)性，即總鎘含量較高的點位，土壤中有效態(tài)鎘含量也較高。

但有效態(tài)鎘與總鎘含量的占比從5.0%到27.3%均有分布，說明總鎘含量的高低并不是唯一影響有效態(tài)鎘含量的因素，還與土壤pH值、有機質(zhì)、耕作方式及采樣深度等因素有關(guān)。

3 結(jié)論

（1）根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）中農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值，研究的土壤剖面總鎘存在超標(biāo)情況，超標(biāo)率為83.3%。

（2）土壤剖面有效態(tài)鎘與總鎘含量隨著深度的增加而減少；總鎘含量較高的點位，土壤中有效態(tài)鎘含量也較高。