云南省梁河县回龙茶核心种植区土壤重金属污染特征及土壤质量评价

云南省梁河县回龙茶核心种植区土壤重金属污染特征及土壤质量评价

段啟纲

（德宏州生态环境局梁河分局）

摘要：为掌握梁河县回龙茶核心种植区土壤环境状况，查明回龙茶核心种植区土壤污染物类型和污染程度，对梁河县回龙茶核心种植区土壤进行了调查研究，分别对研究区域的土壤和茶叶采样检测，分别测定土壤砷、镉、铅、锌、铬、铜、汞和镍，茶叶铅、砷、镉、铬、汞。结果表明：核心种植区土壤超风险筛选值污染物主要为铅和铬，局部出现镉、铜、镍和锌超筛选值情况，汞、砷未出现超筛选值情况，核心种植区土壤污染物没有超过风险管控值。核心种植区茶叶重金属低于《绿色食品 茶叶》（NY/T288-2018）、《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB2762-2017）和《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》（NY 659-2003）限量要求，核心种植区茶叶重金属未超相关标准。梁河县回龙茶核心种植区土壤环境质量类别均为优先保护类。

关键词：茶；重金属；

茶在中国有着悠久的历史，已融入中国人的生活中，在中国发展出中国独特的茶文化。适宜的土壤是茶树生长的必要条件，茶树从中摄取水分和养分。但土壤也是茶叶中重金属的主要来源，重金属在土壤中的积累达到一定限度会通过食物链进入人体危害人体健康[1-2]。茶园土壤污染状况关系到茶叶生产的可持续发展和人类健康，茶园土壤污染状况及防控措施越来越引起了人们的广泛重视[3]。

茶产业是云南省传统优势特色产业，是高原特色现代农业的重要组成部分，是云南打造世界一流“绿色食品牌”10大产业之首的重点产业[4]。云南省德宏州梁河县具有悠久茶叶生产历史，丰富的茶树种植资源，优越的生产条件，是云南大叶茶的原产地之一。梁河县大厂乡回龙寨出产的回龙茶是梁河县重要经济作物，是县域经济的一项支柱产业。本文分析了梁河县回龙茶核心种植区土壤重金属的污染特征，并对土壤环境质量作了评价，旨在为梁河县回龙茶品质的提高及梁河县回龙茶核心种植区的环境保护及污染防治提供基础数据。

1材料与方法

1.1样品采集

调查研究区域位于梁河县大厂乡回龙寨，调查范围2052.9亩，2021年3月至2021年4月对研究区域土壤和茶叶进行样品采集。采样布点方法采用系统布点法，采用100m×100m网格布设监测采样单元，所有监测网格划分均避让村民自建房、田埂、林地等不能采样的区域。共布设采样单元204个，其中6个为土壤剖面采样点，同时采集土壤和农作物，并采集5%质控平行样。表层土壤样品采取采集混合样，混合样采集方法采用梅花点法，每个分采样点采集深度为0~30 cm。茶叶采集茶树可食用部分，茶叶样品采集混合样品，采用梅花点法进行多点取样。

图1采样点位分布图

1.2测定方法

根据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）选取土壤pH值、砷、镉、铅、铬、汞、铜、镍、锌9项指标进行监测，

pH值检测参照《土壤检测 第2部分：土壤pH的测定》（NY/T 1121.2-2006），砷检测参照《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第2部分：土壤中总砷的测定》（GB/T 22105.2-2008），镉和铅检测参照《土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T 17141-1997），锌、铬、铜和镍检测参照《土壤和沉积物 铜、锌、铅、镍、铬的测定 火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491-2019），汞检测参照《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第1部分：土壤中总汞的测定》（GB/T 22105.1-2008）。

根据《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB2762-2017）、《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》（NY 659-2003）和《绿色食品 茶叶》（NY/T288-2018）选取茶叶铅、砷、镉、铬、汞5项指标进行监测。铅检测参照《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12-2017）、砷检测参照《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》（GB 5009.11-2014）、镉检测参照《食品安全国家标准 食品中镉的测定》（GB 5009.15-2014）、铬检测参照《食品安全国家标准 食品中铬的测定》（GB 5009.123-2014）、汞检测参照《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》（GB 5009.17-2014）。

1.3评价方法

（1）以《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）筛选值与管制值评价茶园土壤质量。

土壤污染物超标评价，对某一点位，若仅存在一项污染物，采用单因子污染指数法：

                                                 （1）

式中Pi为土壤中污染物i的单因子污染指数，Ci为土壤中污染物i的含量，单位与Si保持一致，Si为土壤污染物i的评价标准。

对于某一点位，若存在多项污染物，分别采用单因子污染指数法计算后，取单因子污染指数中最大值。即：

                                                    （2）

式中P为土壤中多项污染物的污染指数，Pi为土壤中污染物i的单因子污染指数。

根据P值的大小，将农用地土壤单项污染物超标程度分为5级,分级标准见表1。

表1 农用地统计单元内土壤单项污染物超标评价

（2）以《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB2762-2017）、《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》（NY 659-2003）和《绿色食品 茶叶》（NY/T288-2018）评价茶叶重金属。

采用单因子指数法进行评价，计算公式如下：

                                                                （5）

式中，Eij为农产品i中污染物j的单因子超标指数，Cij为农产品i中污染物j的含量测定值，Lij为农产品i中污染物j的食品安全国家标准限制。

对某一点位，若存在多个农产品和多项污染物超标结果，取单因子超标指数中最大值。即：

                                                  （6）

式中E为某调查点位多个农产品中多因子超标指数，Eij为农产品i中污染物j的单因子超标指数。

根据Eij值的大小，将某类农产品质量安全程度分为3级：

表2  农产品单项污染物超标程度分级

（3）土壤环境质量类别划分

土壤环境质量类别划分参照《农用地土壤环境风险评价技术规定(试行)》( 环办土壤函〔2018〕1479 号)、《农用地土壤环境质量类别划分技术指南》(环办土壤〔2019〕53号)进行。

2结果与分析

2.1土壤重金属评价

土壤重金属检测结果统计见表3，检测结果表明回龙茶核心种植区土壤重金属砷、镉、铅、锌、铬、铜、汞、镍检出率均在97%以上，铅、锌、铬、铜、镍平均值、最大值均较大，其在调查区域含量较高；砷、镉、汞平均值、最大值较小，其在调查区域含量较低。镉、铬、铜变异系数较大，说明在调查区域土壤中镉、铬、铜含量变化较大。

表3  土壤重金属污染物检测结果统计

以《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）筛选值与管制值作为土壤污染物超标评价标准，评价污染物分别为砷、镉、铅、锌、铬、铜、汞、镍。茶园土壤污染物超风险筛选值统计见表4至表8。

调查区域采样点位表层土壤污染物超风险筛选值轻微超标占50.49%，轻度超标占8.33%，中度超标0.98%，严重超标0.98%，未超标占39.22%。采样点位0.6m土壤污染物超风险筛选值轻微超标占50.00%，轻度超标占33.33%，无中、重度超标点位，未超标占16.67%。茶园采样点位1m土壤污染物超风险筛选值轻微超标占66.67%，轻度超标占16.67%，无中、重度超标点位，未超标占16.67%。茶园采样点位1.5m土壤污染物超风险筛选值轻微超标占66.67%，轻度超标占16.67%，无中、重度超标点位，未超标占16.67%。

表层土壤中13个点位镉超风险筛选值，占比6.37%，73个点位铅超风险筛选值，占比35.78%，2个点位锌超风险筛选值，占比0.98%，48个点位铬超风险筛选值，占比23.53%，18个点位铜超风险筛选值，占比8.82%，3个点位镍超风险筛选值，占比1.47%，砷、汞无超风险筛选值点位。深层土壤中铅在0.6m、1.0m、1.5m土壤中出现超筛选值，锌、铬在1.0m、1.5m土壤中出现超筛选值，铜、镍在1.0m土壤中出现超筛选值。表层土壤重金属超风险筛选值点位124个，占比60.78%，深层土壤0.6m、1.0m、1.5m超风险筛选值点位均为5个，占比均为83.33%。

调查区域未有重金属铬、镉、砷、铅、汞超过农用地风险管制值点位。

回龙茶核心种植区超风险筛选值污染物主要为铅和铬，局部出现镉、铜、镍和锌超筛选值情况，汞、砷未出现超筛选值情况，无超过农用地风险管制值情况。种植区出现深层土壤超风险筛选值可能是土壤成土母质中的重金属含量高，而造成成土母质发育而来的土壤中重金属含量较高。

表4  农用地表层土壤污染物超风险筛选值程度统计

注：仅统计表层样品，剖面样0.3m样品按表层样计算。

表5  农用地剖面样0.6m土壤污染物超风险筛选值程度统计

表6  农用地剖面样1m土壤污染物超风险筛选值程度统计

表7  农用地剖面样1.5m土壤污染物超风险筛选值程度统计

表8  土壤污染物超风险筛选值统计

2.2茶叶重金属评价

茶叶重金属污染物检测结果统计见表9。重金属铅、砷、镉、铬、汞均有检出，铅、镉、铬检出率高。茶叶重金属中铬含量最高，平均值、最大值均大于其它金属。砷、汞变异系数较大，应该是大部分数据低于检出限，计算时赋值检出限二分之一进行计算造成。

表9  茶叶重金属污染物检测结果统计

注：低于分析方法检出限的测定结果参加统计时按二分之一最低检出限计算。

铅、砷、镉、铬、汞污染指数分析显示，铅、砷、镉、铬、汞单因子超标指数Ei值均小于1，综合超标指数MAX（Ei）均小于1，均未超过标准限量，茶叶检测指标低于《绿色食品 茶叶》（NY/T288-2018）、《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB2762-2017）和《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》（NY 659-2003）要求限值。

3.3土壤环境质量类别划分

依据《农用地土壤环境风险评价技术规定(试行)》( 环办土壤函〔2018〕1479 号)、《农用地土壤环境质量类别划分技术指南》(环办土壤〔2019〕53号)，初判定回龙茶核心种植区土壤只有安全利用类和优先保护类评价单元，无严格管控类单元。调查区域内铅、砷、镉、铬、汞均未超过《绿色食品 茶叶》（NY/T288-2018）、《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB2762-2017）和《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》（NY 659-2003）要求限量。利用茶叶评价结果辅助判定评价单元土壤环境质量类别，判定显示调查区域土壤环境质量类别均为优先保护类（Ⅰ1）和优先保护类（Ⅰ2），因此研究区土壤环境质量类别均为优先保护类。

3结论

梁河县回龙茶核心种植区土壤检测结果表明核心种植区土壤超风险筛选值污染物主要为铅和铬，局部出现镉、铜、镍和锌超筛选值情况，汞、砷未出现超标情况，核心种植区土壤污染物没有超过风险管控值。

梁河县回龙茶核心种植区茶叶检测结果表明核心种植区茶叶重金属低于《绿色食品 茶叶》（NY/T288-2018）、《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB2762-2017）和《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》（NY 659-2003）限量要求，核心种植区茶叶重金属未超相关标准。

梁河县回龙茶核心种植区总面积为2052.9亩，土壤环境质量类别均为优先保护类。

[1]石元值,马立峰,韩文炎,等.汽车尾气对茶园土壤和茶叶中铅、铜、镉元素含量的影响[J].茶叶,2001,27(4):21-24.

[2]孙丽,濮励杰,朱明,等.太湖西山碧螺春茶园重金属含量分布与评价[J].生态与农村环境学报,2008,24(2):88-91.

[3]籍瑞芬,李廷轩,张锡洲.茶园土壤污染及其防治[J].土壤通报,2005,36(6):965-968.

[4]何青元.云南茶产业发展研究(Ⅰ):云南茶产业现状及思考[J].云南农业科技,2022(2):4-6.