5种钝化剂对土壤重金属污染的修复效果评价

郑佩君 陈余平 周 飞 齐 琳 孙 辉 连 瑛 张利娟 赵宗荣

（1余姚市农业技术推广服务总站，余姚 315400；2宁波市农业农村绿色发展中心，宁波 315101；3浙江慧丰环保科技有限公司，宁波 315101）

近年来，随着耕地土壤环境质量类别划分工作的推进，以及安全利用类和严格管控类区域划定的明确，浙江省余姚市全面开展受污染耕地的安全利用工作，以期修复受污染土壤，提升耕地质量，从而保障农产品质量安全和人民群众身体健康。

化学钝化修复技术因具有修复速率快、操作方便简单、便于在中轻度重金属污染农田中大面积推广使用等优点[1]，在耕地土壤修复治理中日益受到重视，钝化剂也成为了土壤重金属污染修复的重要材料。目前，余姚市市面上出现了很多种商品钝化剂，但这些钝化剂对土壤重金属污染的具体修复效果却鲜有报道。为此，笔者选择了市售的5种钝化剂进行相关田间试验，以期通过对当季稻米中的镉、无机砷、铅、汞4种重金属的含量进行统计分析，明确各种钝化剂对土壤修复的具体效果，从而为正确、高效地选择钝化剂提供依据。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年3月—8月在黄家埠镇回龙村进行，供试田块为水稻田。试验地土壤为青紫泥，pH为5.58，重金属铬（Cr）含量为81 mg/kg、镉（Cd)含量为0.37 mg/kg、铅（Pb）含量为56.6 mg/kg、汞（Hg）含量为1.27 mg/kg、砷（As)含量为2.36 mg/kg。依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）中的风险筛选值，该田块土壤中镉、汞含量超标，为轻中度污染区。对该田块生产的稻米进行检测，重金属铬（Cr）含量<0.05 mg/kg、镉（Cd)含量为0.43 mg/kg、铅（Pb）含量为1.22 mg/kg、汞（Hg）含量为0.040 mg/kg、无机砷（As)含量<0.010 mg/kg，显示稻米中镉含量超标。

1.2 试验设计

试验共设6个处理，每处理重复3次，共设18个小区，随机区组排列，每小区面积为67 m2；小区间以田埂隔开，田埂用薄膜包裹，以防相互渗透；试验田北侧留进水口，南侧设排水口。具体试验设计及钝化剂施用量见表1。

表1 各处理钝化剂施用量及成本

1.3 试验实施过程

2020年3月15日，按照试验设计在对应的小区中施入规定量的钝化剂，然后进行耕翻土壤、灌水；15 d后，施入基肥，然后进行浅耙平整。供试水稻品种为“甬籼15”，于4月1日将经过催芽的种子按每小区播0.5 kg的用种量进行直播，采用常规施肥和农艺措施进行播后田间管理。

1.4 数据采集与分析

在7月21日对各小区早稻进行采集分析，按五点取样法，分别采用GB 5009.15-2014、GB 5009.11-2014、GB 5009.12-2017、GB 5009.17-2014中的方法检测当季稻米中的镉、无机砷、铅、汞含量，以明确各种钝化剂的施用效果。

2 结果与分析

2.1 当季稻米中镉、铅、汞、无机砷的含量

由表2可知，各处理当季稻米中的镉含量存在显著差异，而处理间当季稻米中的铅、汞、无机砷含量均差异不显著，说明土壤施用钝化剂，对降低当季稻米中铅、汞、无机砷含量的效果不明显，但对降低当季稻米中的镉含量有效。同时，5种土壤钝化剂对镉在当季稻米中富集的影响不同[2]，其中，丰收延、钙镁磷肥和金钝-GC处理下当季稻米中的镉含量明显较低，均低于空白对照；而石膏复合物处理下当季稻米中的镉含量虽较空白对照略有降低，但仍处于同一水平；改性沸石处理下当季稻米中的镉含量明显高于空白对照，经分析，这可能是误差所致。

表2 各处理当季稻米中镉、铅、汞、无机砷的含量

2.2 综合效益比较

依据2.1的结果，选用丰收延、钙镁磷肥和金钝-GC这3种能明显降低当季稻米中镉含量的钝化剂进行综合效益比较。从施用量和钝化剂价格来看，在一季水稻生产中施用1次钝化剂，丰收延的投入成本为4 500元/hm2，钙镁磷肥的投入成本为1 800元/hm2，金钝-GC的投入成本为9 000元/hm2。因此，从成本考虑，在水稻生产中使用钝化剂宜首选钙镁磷肥，其次是丰收延，而金钝-GC单价高、用量大，暂不建议推广使用。

3 小 结

试验结果表明，5种市售土壤钝化剂仅对降低当季稻米中的镉含量有效，而对降低当季稻米中的铅、汞、无机砷含量并不明显。考虑到钝化剂的使用量和生产成本，在水稻生产中宜首选钙镁磷肥，其次为丰收延，金钝-GC因单价高、用量大，故暂不建议推广使用。