果园土壤重金属污染调查与评价_以重庆市金果园为例

0 引言 近年来，随着工业、农业和交通运输业的迅速发
展，通过各种途径进入土壤环境中的有害重金属（如 Hg、Cd、Pb、Cr 和 As 等）不断增加，对农产品造成日益 严重的污染和危害，生活水平的提高也促使人们更加 关注果品的卫生质量问题。目前，由于全球食品污染 问题日趋严重和人们环境意识的不断提高，国内外对 农产品和果品的市场限制逐步完善，人们越来越重视 对绿色食品和无公害果品土壤环境质量的监测与评 价，土壤重金属污染及其危害已成为环境科学领域研 究的热点问题。
一般来说，土壤受到多种重金属的污染，常用综合 污染指数来评价土壤污染。综合污染指数不仅考虑了 各种污染物的平均污染水平，还能反映污染最严重的 重金属给土壤环境造成的危害[9]。 2 结果与讨论 2.1 同一园区土壤重金属含量的差异
表 2 给出了 9 个园区不同土层中的重金属含量。 由表 2 可以看出，同一园区 2 个土层中 5 种重金属的含 量均呈现上层高于下层的趋势。一般来说，外源重金 属进入土壤后最先停留在表层或亚表层。值得注意的 是，同一园区的不同重金属在 2 个土层的含量差异不 一样，如血橙园的 Cd 在 0~20 cm 和 20~40 cm 土层中的 含量分别为 0.28、0.21 mg/kg，变化不是很明显；Hg 在 2 个土层中的含量分别为 0.21、0.06 mg/kg，变化却很 大。血橙园的 Cd 在 2 个土层中含量差异不显著，可能 是进入土壤中的 Cd 由于吸附作用，主要积累于土壤表 层；金果园气候特点为温和多雨，由于降水的作用，累 积于土壤表层的 Cd 可能会随水向下渗透迁移[10]，因此 2 个土层的 Cd 含量差异不大。Hg 在 2 个土层差异大 的原因是园区土壤胶体及有机质含量较丰富，土壤腐
生长发育，但污染已处于安全警戒状态；Pi>1.0，土壤
重金属含量超标，对作物的生长发育有影响，其中 1.0<
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
Pi≤2.0 为轻度污染，2.0<Pi≤3.0 为中度污染，Pi≥3.0 为重度污染。内梅罗污染指数评价分级与单因子污染 指数法相同。
中国农学通报 2011,27(14):244-249 Chinese Agricultural Science Bulletin
果园土壤重金属污染调查与评价
——以重庆市金果园为例
汤 民 1，张进忠 1,2，张 丹 1，刘万平 3，余 建 3
（1西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715； 2重庆市农业资源与环境重点实验室，重庆 400716；3重庆市缙云山园艺发展有限公司，重庆 400700）
2Chongqing Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment, Chongqing 400716; 3Jinyunshan Horticulture Development Corporation of Chongqing, Chongqing 400700)
参考 NY/T 391—2000《绿色食品产地环境技术条 件》中“土壤中各项污染物的含量限值”为评价标准，其 中 5 种有害重金属的检测上限如表 1 所示。并结合《中 国土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）[8]，计算果园 土壤中 5 种重金属的污染指数，评价土壤的污染情况。
表 1 绿色食品产地环境技术条件中的
基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费资助项目“都市型农业生产结构与种养殖模式研究”（200903056）。 第一作者简介：汤民，男，1986 年出生，湖北监利人，硕士，研究方向：污染控制化学。通信地址：400716 重庆市北碚区西南大学资源环境学院， E-mail：314937840@qq.com。 通讯作者：张进忠，男，1966 年出生，四川营山人，教授，博士生导师，博士，主要从事环境污染化学、环境生物技术和污染控制化学研究。通信地址： 400716 重庆市北碚区西南大学资源环境学院，E-mail：jzhzhang@swu.edu.cn。 收稿日期：2011-01-28，修回日期：2011-04-22。
部分重金属监测上限
mg/kg
土壤环境 pH<6.5 6.5<pH<7.5 pH>7.5
Cd
Hg
As
Pb
Cr
0.30
0.25
25
50
120
0.30
0.30
20
50
1Leabharlann Baidu0
0.40
0.35
20
50
120
污染指数的计算公式如下。 （1）单因子污染指数法：Pi=Ci/Si，式中：Pi 为土壤中 重金属 i 的污染指数；Ci为重金属 i 的实测含量；Si为重 金属 i 的评价标准。
活动初具规模。
1.2 土壤样品的采集与分析 根据园区的土壤类型和果树的分布情况，用多点
混合采样法采集土壤样品，即在梨园、蜜橘园、枣园、樱 桃园、血橙园、枇杷园、桃园、葡萄园和脐橙园等 9 个园 区按蛇形法布点采样，在每个园区选 2 个采样点，按 0~ 20 cm 和 20~40 cm 2 个土层分别采集土壤样品，同一 土层样品装袋后充分混合。土样取回后均匀摊放在塑 料布上，去除砾石、植物残体等杂物，自然风干 1 周，压 碎、研磨、过 60 目筛，混匀后保存于清洁的磨口玻璃瓶 中。
Tang Min1, Zhang Jinzhong1, 2, Zhang Dan1, Liu Wanping3, Yu Jian3
(1College of Resources and Environment, Southwest University/ Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education, Chongqing 400715;
土壤重金属含量测定方法参照《土壤农业化学分 析方法》[7]，其中 Pb、Cd、Cr 用王水-高氯酸消解，1:1 HCl 溶 解 ，原 子 吸 收 分 光 光 度 法 测 定 ；Hg 用 HNO3、 H2SO4 和 KMnO4 消解，冷原子吸收光谱法测定；As 用 KI、SnCl2还原，二乙基二硫代氨基甲酸银比色法测定。 1.3 污染评价标准与方法
Abstract: In this paper, the contents of heavy metals in soil profile of golden orchard in Chongqing were monitored, and pollution assessment was performed by using pollution indices based on soil environmental quality standard of producing area of green foods. The results showed that the single factor pollution indices of Cd in each park were higher than that of other heavy metals, 0-20 cm and 20-40 cm soil layers in loquat garden and grape garden, 0-20 cm soil layer in peach garden reached lightly polluted. The content of Cd in 20-40 cm soil layer in pear garden and blood orange garden, 0-20 cm soil layer in navel orange garden and cherry garden reached alert level. In addition, the contents of Pb in 0-20 cm soil layer in loquat garden and peach garden were also in alert level. Nemerow pollution indices of the soil in pear garden, mandarin orange garden, jujube garden, cherry garden, blood orange garden and navel orange garden were all less than 0.7, and soil environmental quality was judged as clean; nemerow pollution indices of 0-20 cm soil layer in loquat garden, peach garden, grape garden was in the range of 0.7-1, and soil environmental quality was judged as
（2）内 梅 罗 污 染 指 数 法 ：PN =
—P
2 i
+
Pi
2 max
2
，式
中：PN 为内梅罗污染指数；Pimax 为土壤中重金属的最大 污染分指数；—Pi 为各污染分指数的算术平均值。
当 Pi≤0.7，土壤环境处于清洁状态；0.7<Pi≤1.0，
土壤重金属含量不超标，属尚清洁，不影响作物的正常
摘 要：监测重庆市金果园土壤剖面中的重金属含量，结合绿色食品产地土壤环境质量标准，采用污染指
数法进行评价。结果表明，各园区土壤中 Cd 的单因子污染指数较高，其中枇杷园和葡萄园 0~20 cm 和
20~40 cm、桃园 0~20 cm 土层属轻度污染；梨园和血橙园 20~40 cm、脐橙园和樱桃园 0~20 cm 土层的 Cd
汤 民等：果园土壤重金属污染调查与评价
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nearly clean. Pollution investigation and evaluation results indicated the orchard should be taken measures to control Cd and Pb pollution in soil so as to improve fruit quality further. Key words: orchard soil; heavy metal; pollution investigation; pollution assessment
金果园位于重庆市北碚区，毗邻著名风景名胜区 缙云山和北温泉，周围自然环境良好，交通方便。园区 总占地面积 92.3 hm2，其中果园面积约 66.7 hm2，是重 庆市唯一荣获国家 AA 级风景区认证的农业生态观光 园区、全国首批农业旅游示范点和青少年绿色教育基 地。金果园依山就势分为若干个功能区，育有 40 余个 优质特色瓜、果品种，形成了春夏有桃、李、枇杷和瓜 果，秋冬有梨、葡萄和各类柑桔的生态景观，旅游观光
取措施控制土壤 Cd、Pb 污染。
关键词：果园土壤；重金属；污染调查；污染评价
中图分类号：X8
文献标志码：A
论文编号：2011-0288
Pollution Investigation and Assessment of Heavy Metals in Orchard Soil ——A Case Study in Golden Orchard of Chongqing
果园土壤环境质量直接影响果树的生长、结实、寿 命和果品品质，土壤重金属含量是绿色食品产地环境 监测中的一项重要指标[1]。当重金属积累到一定程度 就会对果园土壤造成污染，进而影响果树的生长发育 和果品品质，再通过食物链对人体健康造成危害 。 [2] 因 此 ，监 测 和 评 价 果 园 土 壤 重 金 属 污 染 显 得 尤 其 重 要。目前，国内外对果园土壤的可持续发展已有一些 研究，如中国山东检测了苹果主产区部分果园的土壤 重金属含量，检出 Pb、Cd 和 Hg 等重金属超标[3-4]；在美 国重金属污染监测已被纳入果园的营养管理 。 [5] 为 此，2000 年中国农业部颁布了《绿色食品产地环境与 技术条件》（NY/T 391—2000）[6]。为了弄清重庆市金 果园土壤的重金属污染现状，笔者监测了果园土壤剖 面中的重金属含量，并采用污染指数法进行了评价，旨 在为当地果业的可持续发展和果园生态环境质量的改 善提供参考。 1 材料与方法 1.1 研究区域概况
含量达到警戒水平。另外，枇杷园和桃园 0~20 cm 土层中 Pb 含量也处于警戒水平。从内梅罗污染指数
来看，梨园、蜜橘园、枣园、樱桃园、血橙园和脐橙园均小于 0.7，土壤环境质量判定为清洁；枇杷园、桃园
和葡萄园 0~20 cm 土层在 0.7~1 之间，土壤环境质量为尚清洁。为进一步提高果品品质，该果园应当采