市售化肥重金屬含量調(diào)查

　　這篇市場調(diào)查論文發(fā)表了市售化肥重金屬含量調(diào)查，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開肥料，肥料可以增加作物的產(chǎn)量、提高品質(zhì)和糧食的安全，掌握市售化肥中重金屬含量狀況對肥料的科學施用、土壤重金屬污染防治、提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和保障人體健康具有重要的意義。

　　關(guān)鍵詞：市場調(diào)查論文,化肥,重金屬,重慶

　　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對肥料的需求必不可少[1]，肥料尤其是化肥在增加作物產(chǎn)量、提高品質(zhì)和保證糧食安全方面起到了不可替代的作用[2]。但是，部分化肥因生產(chǎn)工藝限制存在重金屬殘留風險[3]。施用重金屬含量過高的肥料將直接增加土壤中重金屬的累積量[4-6]，這是土壤重金屬含量超標的一個主要原因[7-8]。由于進入土壤—植物系統(tǒng)中的重金屬可通過食物鏈富集，濃縮、放大后危害人體健康[9]。

　　1材料與方法

　　1.1肥料樣品的采集與處理

　　2015~2016年在對重慶市各區(qū)縣市售化肥進行全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，依據(jù)化肥種類、生產(chǎn)廠商、品牌、產(chǎn)地、養(yǎng)分含量等在化肥銷售點進行逐一抽樣，共計采集128個樣品，其中氮肥、磷肥、鉀肥和復合(混)肥樣品分別為14、16、7和91個，涉及66個化肥生產(chǎn)廠商。抽樣按照復混肥料(復合肥料)(GB15063—2001)的規(guī)定進行，樣品研磨后過0.18mm篩后，密封于卡口袋中存儲備用。

　　1.2重金屬測定方法

　　參照肥料汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測定(NY/T1978—2010)進行樣品分析，Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Cr含量采用原子吸收光譜法測定，Hg、As用原子熒光光譜法測定。Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Cr、Hg、As的方法檢出限分別為0.5、0.002、0.2、0.2、0.2、0.2、0.004、0.01mg/kg。該研究在樣品測定過程中以樣本數(shù)的10%為比例采用平行試驗和加標回收試驗進行分析質(zhì)量控制，加標回收率在90%~l10%之間，相對標準偏差均<10%。

　　1.3評價標準

　　對于Pb、Cd、Hg、As、Cr，參照肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(GB/T23349—2009)限量值進行評價。由于Cu、Zn、Ni無國家限量標準，參照相關(guān)研究[10]，按照土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GB15618—1995)中的二級標準(pH值<6.5情況且Cu以農(nóng)田限量為準)進行評價。Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn和Ni在化肥中的限量值分別為200、10、500、5、50、50、200和40mg/kg。1.4統(tǒng)計分析統(tǒng)計分析采用SPSS22.0軟件進行。數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗采用Kolmogorov-Smirnov(K-S)檢驗;不同類型肥料重金屬含量均值比較采用Kruskal-Wallis(K-W)檢驗，由于SPSS未提供上述檢驗的續(xù)后檢驗，續(xù)后檢驗參考Siegel與Castellan提供的方法[11]進行。所有統(tǒng)計檢驗的顯著性界限水平為0.05。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1市售化肥中重金屬含量統(tǒng)計特征

　　從表1中可以看出，市售化肥中8種重金屬含量偏度和峰度分別在0.948~5.822和1.403~42.281之間，屬正偏—尖峰態(tài)分布，K-S檢驗結(jié)果表明不屬于正態(tài)分布和對數(shù)正態(tài)分布(P<0.05)，應以中位值和四分位差表示均值和離散狀況。Cd、Hg、As、Cu、Pb、Ni、Cr和Zn含量的中位值分別為0.092、0.029、4.84、2.9、20.0、11.6、13.9和22.5mg/kg，與評價標準相比，均低于限量值;各重金屬元素含量按照中位值由高至低排序依次為Zn>Pb>Cr>Ni>As>Cu>Cd>Hg。一般地，變異系數(shù)<10%時，為弱變異性;>100%時，為強變異性;位于二者之間是中等變異性[12]。從變異系數(shù)來看，Pb、Ni、Cr屬中等變異，其他重金屬為強變異，表明不同肥料間Cd、Hg、As、Cu、Zn含量差異較大。

　　2.2不同種類化肥中重金屬含量統(tǒng)計特征

　　由不同種類化肥統(tǒng)計結(jié)果(表2)可知，重金屬在化肥中的平均含量，除Ni、Pb表現(xiàn)為磷肥>鉀肥>復合(混)肥>氮肥外，其他6種重金屬均呈現(xiàn)磷肥>復合(混)肥>鉀肥>氮肥的規(guī)律。K-W檢驗結(jié)果表明，不同種類化肥中8種重金屬含量存在極顯著差異(P<0.01)，續(xù)后檢驗結(jié)果進一步指出，As、Cd、Zn含量表現(xiàn)為為磷肥、復合(混)肥>鉀肥、氮肥，Cr、Cu含量表現(xiàn)為磷肥>復合(混)肥>鉀肥、氮肥，Ni含量表現(xiàn)為磷肥>鉀肥、復合(混)肥>氮肥，而Pb、Hg的情況較為復雜，總體表現(xiàn)為磷肥>復合(混)肥、鉀肥>氮肥。

　　2.3不同種類化肥中重金屬含量評價

　　由表3可知，此次調(diào)查抽取的128個市售化肥樣本中有10個出現(xiàn)重金屬超標，超標率為7.81%。從化肥種類來看，磷肥超標率最高，為12.50%;復合(混)肥次之，為8.79%;氮肥和鉀肥未出現(xiàn)超標。從重金屬指標來看，Zn超標率最高，為4.69%;Cu次之，為2.34%;第三是As、Ni，均為0.78%;Cd、Hg、Pb、Cr未出現(xiàn)超標。

　　3結(jié)論與討論

　　調(diào)查結(jié)果顯示，重慶市市售化肥樣品中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn等重金屬含量的均值分別為0.092、0.029、4.84、2.9、20.0、11.6、13.9和22.5mg/kg;不同種類化肥中8種重金屬含量的差異極顯著，As、Cd、Zn含量表現(xiàn)為為磷肥、復合(混)肥>鉀肥、氮肥，Cr、Cu含量表現(xiàn)為磷肥>復合(混)肥>鉀肥、氮肥，Ni含量表現(xiàn)為磷肥>鉀肥、復合(混)肥>氮肥，而Pb、Hg的情況較為復雜，總體表現(xiàn)為磷肥>復合(混)肥、鉀肥>氮肥;此次調(diào)查抽取的128個市售化肥樣本超標率為7.81%，其中磷肥超標率最高，為12.50%;復合(混)肥次之，為8.79%;氮肥和鉀肥未出現(xiàn)超標;從重金屬指標來看，Zn超標率最高，為4.69%;Cu次之，為2.34%;第三是As、Ni，均為0.78%;Cd、Hg、Pb、Cr未出現(xiàn)超標。

　　化肥中重金屬含量的高低與其生產(chǎn)原料和工藝密切相關(guān)[13]。根據(jù)此次調(diào)查，重慶市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的氮肥主要是尿素，其次為碳酸氫銨，以NH3、CO2等為原料經(jīng)化工合成，重金屬含量最低;鉀肥主要為氯化鉀，原料絕大多數(shù)是水溶性的鉀鹽礦[14]，生產(chǎn)工藝有冷分解—浮選法、反浮選—冷結(jié)晶法、熱熔結(jié)晶法等[15]，由于生產(chǎn)原料中含有一定的重金屬，導致肥料中重金屬含量略高[3];磷肥主要為過磷酸鈣，屬礦質(zhì)磷肥，通過酸法用硫酸、硝酸、鹽酸或磷酸分解磷礦石而制成[10]，因其特殊的加工工藝及原料中含有Cr、Cd、Hg、As、Pb、Zn、Cu、Ni等多種重金屬和有害雜質(zhì)，加工后仍有一部分保留在肥料中，導致重金屬含量較高[16]，較為突出的是Cd[17]。

　　復合(混)肥通常是在不同單質(zhì)肥料的基礎(chǔ)上制得，由于磷肥等的混合會帶入部分重金屬，因此其重金屬含量一般相對高于單純的氮肥和鉀肥。此次調(diào)查結(jié)果顯示，重慶市市售化肥總體超標率雖然不高，且Cd、Hg、Pb、Cr含量未出現(xiàn)超標，但是個別化肥廠商生產(chǎn)的磷肥中Cd、Hg含量分別高達1.092、4.174mg/kg，遠超過土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GB15618—1995)中的二級標準。在實際化肥施用時，為了便于作物吸收N、P、K養(yǎng)分，一般將化肥施于作物根系附近，可能引起土壤局部重金屬含量過高，從而導致農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量也超標。同時，施肥對作物重金屬含量的影響還與時間尺度有關(guān)，有關(guān)研究結(jié)果指出，長期施肥影響了小麥和水稻中Cu、Pb、Cr、Cd的含量，長期施肥后小麥和水稻籽粒中的Pb、Cr、Cd含量均明顯增加[18]，其中Pb、Cr含量都超過了國家食品衛(wèi)生標準，施磷處理水稻籽粒中Cd含量也嚴重超標。另外，長期施用化肥還會加速土壤酸化[19]。土壤的pH值每下降一個單位，Cd的生理活性就會增加近100倍，其結(jié)果必然導致農(nóng)產(chǎn)品中Cd超標[20]。因此，應以化肥重金屬含量水平為基礎(chǔ)，綜合考慮施肥方式、施肥時間及對土壤pH值的影響等因素，充分評價化肥施用對土壤重金屬含量的影響，方可確保我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

　　作者：陳景春 易廷輝 陳麗? 單位：?重慶市農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護站