我国水溶肥料中重金属含量、 来源及安全现状

【目的】研究我国水溶肥料中有毒有害重金属As、 Pb、 Cd、 Cr、 Hg的含量及超标情况,调查超标重金属的来源,探讨有关肥料标准中重金属安全限量问题,旨在充分了解水溶肥料的安全现状,减小重金属环境风险,保障农产品质量安全。【方法】样品全部来自国家化肥质量监督检验中心(北京)肥料登记产品,重金属含量采用农业行业标准NY/T 1978-2010《肥料 汞、 砷、 镉、 铅、 铬含量的测定》方法检测,超标重金属来源分析采用企业调研方法,原料中重金属的含量研究采用公开发表文献数据进行分析。【结果】5种水溶肥料中As、 Pb、 Cd、 Cr、 Hg平均含量均符合NY/T 1110-2010《水溶肥料 汞、 砷、 镉、 铅、 铬的限量要求》,且远远低于标准限量值。部分水溶肥料重金属出现超标情况,但超标率较低,主要集中在As和Cd上,As和Cd超标率分别为3.50%和1.27%,Pb、 Cr和Hg超标率均小于1%。Cd超标样品的重金属含量是标准限量值的几至几百倍,As、 Pb和Cr超标程度接近,一般是限量值的1至几倍。超标样品调查结果显示,水溶肥料中重金属主要来自生产原料,原料中的重金属一半以上来自磷肥和微量元素肥料。大量元素水溶肥料中重金属主要来自磷酸二氢钾、 磷酸一铵等磷肥,其次来源于硫酸锌等微量元素肥料; 微量元素水溶肥料中重金属多来自硫酸锌和硫酸亚铁; 含氨基酸水溶肥料中As和Cd主要来自硫酸锌、 硫酸亚铁和氨基酸; 含腐植酸水溶肥料中重金属超标集中在As上,As多来自腐植酸钠、 腐植酸钾和磷肥。生产原料中重金属含量分析表明,氮肥和钾肥中重金属含量极低,作为水溶肥料的原料比较安全,而磷肥和微量元素肥料中重金属含量普遍较高,作为生产原料,必需严格检验,否则容易导致产品中重金属超标。通过相关标准分析发现,我国现行肥料标准中As、 Pb、 Cd、 Cr、 Hg安全限量或没有限制或制订的普遍较宽泛,且缺乏针对性。【结论】我国水溶肥料总体质量较好,重金属超标率较低,施用于农田是安全的,但对于水溶肥料中As和Cd的监测依然需要高度重视,肥料重金属限量标准和安全评价体系的制定也需要加强和完善。     

国内外水禽产品中兽药残留限量标准比对分析

对我国现行有效的兽药残留限量标准和国际食品法典委员会(CAC)、欧盟、美国以及日本水禽产品中兽药残留限量标准最新情况进行搜集整理,并对各国制定限量标准的兽药种类、限量值、禁用药物等进行了比较研究,分析了我国现有水禽产品兽药残留限量标准的不足,提出了完善我国水禽产品兽药残留限量标准的措施和建议。     

污泥肥和生活垃圾肥对小麦-玉米重金属累积及产量的影响

以肥料定位试验为基础,比较了污泥肥、生活垃圾肥和常见农用肥料(化肥、鸡粪肥)农田施用下土壤和作物籽粒、秸秆中Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu、Zn、和Ni八种重金属的积累以及作物产量的变化情况,用来阐明污泥肥和生活垃圾肥施用对土壤和作物籽粒以及产量的动态影响规律。研究表明,与化肥和鸡粪肥分别比较,施用生活垃圾肥可以显著带来作物的增产,而污泥肥处理作物增产效果不明显;根据国家粮食卫生标准(GB 2715-2005)、MPCC以及《食品卫生标准》(GB2762-2005)的规定,施用污泥肥和生活垃圾肥处理的作物籽粒重金属含量均在其标准限量值范围之内,完全符合安全标准;污泥肥和生活垃圾肥比化肥、鸡粪显著增加了土壤Cr和Hg含量。所有处理的土壤重金属含量均在土壤环境质量一级标准(GB15618-1995)的重金属限量值(pH>7.5)范围内。     

化学肥料施用的农业生产和环境风险因子分析

通过对现有研究文献及相关标准的梳理,归纳总结了化肥源及不合理、不科学施用化肥过程中可能存在的风险因子,包括农学风险(肥害),如缩二脲、游离酸、三氯乙醛(酸)、过量的氯离子与钠离子等对作物生产带来的直接损害;产地生态环境污染与农产品安全风险,如化肥中养分流失导致水体富营养化、产地土壤及空气等环境污染,化肥源的重金属、无机阴离子、放射性物质对生态环境与农产品的可能性污染等;对比分析了我国及部分国外化肥产品标准中相关风险因子限量指标;介绍了目前我国对肥料产品标准中部分风险因子的修订进展,并对我国化肥源性因子风险评估及风险预警管理工作发展提出建议。     

国内外有机肥料相关标准比对研究

为了探明有机肥料国内外标准的情况和差异,调研、分析并选择中国、美国、日本、欧盟、英国、德国和俄罗斯的相关肥料标准和相关技术法规,选取有机质质量分数、基本养分含量、重金属和砷元素限量、病原体残余4个指标,进行标准比对,并得出结论:(1)在有机肥料基本养分和重金属限量方面,我国的台湾地区和香港特别行政区对于有机肥料进行了详细的类别和用途区分。(2)在有机肥料重金属限量方面,欧盟规定的更为严格。我国对于铅和砷的限量标准比大多数其他国家的标准要求更为严格。(3)在病原体残余方面,俄罗斯标准的规定是所有国家中最为严格。(4)在放射性元素方面,日本因受到福岛核电站事故的影响,对肥料中的放射性元素铯含量做了暂行规定。(5)有机肥料中的总养分和有机质质量分数这两项指标,与各个国家和地区的土壤环境、耕种作物的品种、传统以及历史沿革有密切联系,它能够反映各地区土壤条件差异,但不代表相关标准间的优劣差别。     

国内外虾类产品兽药残留限量标准比对分析

系统分析比对了我国与CAC、欧盟、美国、日本、韩国制定的虾类产品兽药残留限量(MRLs),结果显示,在主要贸易国中,日本已制定兽药MRLs的种类最多,为56种;其次是欧盟28种,韩国、中国、美国3国分别为16、 13和4种;而CAC仅制定了1种虾类产品的兽药MRLs。其中,欧盟与我国MRLs相一致的兽药种类最多,为12种。同时,通过比较借鉴其他国家标准体系建设,提出了针对我国虾类产品在兽药残留标准制定、质量安全管理体系等方面的建议。     

国内外蜂产品中农药最大残留限量标准比较研究

系统介绍了欧盟、日本、美国、加拿大、新西兰、澳大利亚和中国的蜂产品中农药最大残留限量现状,并从农药种类、数量、限量值以及蜂产品种类等方面进行了全面的比较。结果表明,我国蜂产品中已规定最大残留限量的农药数量较少,仅涉及蜂蜜和养蜂产业中使用的4种杀螨剂(氟胺氰菊酯、氟氯苯氰菊酯、双甲脒、溴螨酯),农业上大量使用的化学农药在蜂蜜和其他蜂产品上均缺少最大残留限量,而欧盟规定的蜂产品中有残留限量的农药多达400余种。与其他国家相比,我国对蜂产品中农药最大残留限量的制定工作尚需加强,建议借鉴国外经验,完善我国相关标准,以保障我国蜂产品的质量安全和在国际市场上的竞争力。     

国内外生姜质量安全标准比对研究

生姜的质量安全一是体现在安全层面,农药、重金属以及其他污染物残留是其重要影响因素,二是体现在质量层面,包括生姜品质质量等。本文以生姜质量安全标准为切入点,对目前中国、 CAC、欧盟、美国、日本和澳新6个国家/地区的农药残留、重金属及其他污染物残留标准,以及生姜质量指标进行了深入的对比分析,从标准的数量、限量等角度阐释了国内外生姜质量安全标准存在的差距和问题,旨在为制定和完善我国生姜质量安全标准体系提供参考借鉴。     

出口莼菜及类似产品风险预警探究

通过比较各国家、地区和组织对出口莼菜及类似产品农药残留和重金属限量标准,搜集出口莼菜的风险预警信息,发现对于莼菜及类似的水生蔬菜,我国重金属的限量标准与欧盟、日本、韩国基本一致,欧盟、日本的农药残留限量比国家标准更为严格,出口莼菜及类似的水生蔬菜因注意添加剂、农药残留超标问题。     

安徽省皖南烟区灌溉水体和肥料重金属含量研究

采集了安徽省皖南烟区(宣城市和池州市)用于烟田的20个灌溉水和7类肥料样品,分析了其重金属As、Hg、Cd、Cr、Pb的全量,并与国家相应标准中的限量进行了对比,结果表明:皖南烟区烟田的灌溉水体和肥料的重金属含量均低于国家相应标准中的限量,但池州市个别肥料中Pb和Cr含量偏高,需注意严把肥料生产的原料关.     

国内外堆肥标准分析及其对中国的借鉴启示

中国农业废弃物产量巨大,堆肥是农业废弃物资源化利用的主要方式之一,也是养分和有机质回收到土壤中的方法。结合国内外堆肥标准制定情况,通过分析对比无害化指标、有机质、总养分、重金属、含水率等指标,指出中国存在就农业废弃物处理缺乏专业化堆肥及有机肥标准推进委员会、对堆肥产品中氮磷钾和有机质含量的最低限值较高及未建立堆肥标准体系等问题。建议国家组建堆肥标准制定专家委员会或堆肥协会,进一步规范有机肥生产运行管理,进一步修订有机肥、生物有机肥、沼肥等标准,建立完善的堆肥标准体系。     

国内外有机肥标准对比及风险评价

中国是人口最多的发展中国家，生产生活中产生的有机废弃物数量巨大，堆制有机肥是降低有机废物污染风险的重要方式，而有机肥标准则是防止有机肥成为新的土壤污染源，规范有机肥产业健康发展的重要保障。目前我国有机肥不合格现象时有发生，针对有机堆肥的标准仅有一个8年前的行业标准（NY 525—2012）的现状，本文对比了中国、日本、澳大利亚、欧盟、美国有机肥标准的重要指标，对存在的重金属残留、抗生素污染、病原体污染、营养富集及土壤盐渍化等有机肥质量安全风险问题进行分析，为我国有机肥行业未来绿色、健康、可持续发展提出建议。尽管我国现有有机肥质量标准，在具体指标要求方面优于美国，但和欧盟相比还有差距，比如我国重金属Cu、Zn、Ni限量缺失，对Cd等重金属限值要求不够严格，长期施用会导致土壤重金属含量超过风险筛选值，严重影响农作物安全；同时，由于部分畜禽养殖业不合理使用抗生素，加之有机肥生产企业技术的欠缺，农户施用时缺乏指导，监管部门执法不严等因素，我国有机肥施用过程存在较大风险隐患。因此，进一步完善有机肥标准体系，强化对原料中有毒有害物质的限制，要求选用原料批批检，加大准入和过程的落实力度，才能保障我国有机肥产业有序健康发展。     

浙江省复混肥料、有机-无机复混肥料和有机肥料品质的研究

浙江省61个具有代表性的复混肥料、有机-无机复混肥料和有机肥料产品的养分含量、物理性状及重金属含量的检测结果表明,浙江省复混肥料、有机-无机复混肥料、有机肥料的养分含量和物理性状总体较好。三类肥料的养分含量合格率分别为:有机肥料95.0%、有机-无机复混肥料72.2%、复混肥料86.3%。从三类肥料的重金属含量的检测情况看,有机肥料中的铜、锌、铅、镉、铬含量均高于有机-无机复混肥料和复混肥料,而且高含量段的分布频率也大。按相应标准判定,有机肥料中35%的样品镉含量超过限量标准,10%的样品铅含量超过限量标准,所有样品的铬含量均在限量标准内;有机-无机复混肥料样品中三种重金属元素均在限量标准内。对有机肥料中的有机肥肥源的重金属含量检测结果表明,有机肥料与其相应的有机肥源中的铜、锌、铅、镉、铬等五种重金属元素的含量均呈显著正相关。     

农业废弃物中重金属含量特征及农用风险评估

为了解江西省主要农业废弃物中重金属污染状况和评估其再利用产物农用的安全性,在江西省内采集了水稻秸秆、蔬菜废弃物、猪粪和牛粪等样品,对样品中铬、镍、铜、锌、砷、镉、汞和铅重金属含量进行了测定与风险评估。结果表明,动物性废弃物中重金属含量和超标率明显高于植物性废弃物,其中猪粪属于重度污染,牛粪为轻度污染,植物性废弃物尚处于安全水平。若以江西省农业废弃物为原料制成有机肥,并长期施用于设施菜地,猪粪有机肥施用8.4、15.3和23.9 a后土壤中Cu、Cd和Zn将陆续超标,牛粪有机肥施用23.3 a后土壤中Cu将超标,水稻秸秆、蔬菜废弃物有机肥施用约29a后土壤中Cd将超标,故农业废弃物有机肥须严格控制原料中重金属含量,其农用的长期安全性有待加强监测。     

我国烟用肥料中重金属含量调查分析

采集了我国12个主要植烟省份2010—2011年期间使用的95个烟用肥料样品(其中有机肥样品28个、无机复混肥样品39个、磷肥样品13个、钾肥样品15个),测定了其重金属As、Cd、Cr、Hg和Pb的含量。结果表明:我国烟用肥料中重金属含量均低于相应的国家限量标准,无超标现象,其中Pb、Cr含量相对较高,Cd、As、Hg含量相对较低;磷肥中5类重金属含量都较高,无机复混肥中As、Cd、Pb含量较高,有机肥中Hg、Cr含量较高,钾肥中Cr和Cd含量较高;黄淮烟区的肥料重金属含量较高,尤其是Cd和Cr。     

肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响

本文对肥料中重金属的含量状况以及施肥对土壤和农作物重金属累积影响的研究进展进行了系统分析和总结。过磷酸钙中锌（Zn）、 铜（Cu）、 镉（Cd）、 铅（Pb）含量高于氮肥、 钾肥和三元复合肥,有机-无机复混肥料中的Pb含量高于其他化肥。有机肥如畜禽粪便、 污泥及其堆肥中的重金属含量高于化肥,猪粪中的Cu、 Zn、 砷（As）、 Cd含量明显高于其他有机废弃物,鸡粪中铬（Cr）含量高;污泥和垃圾堆肥中Pb或汞（Hg）含量高。商品有机肥Zn、 Pb和镍（Ni）含量高于堆肥,Hg含量高于畜禽粪便。多数研究表明,氮磷钾配施与不施肥相比土壤Cd和Pb含量增加,施用有机肥比不施肥提高土壤Cu、 Zn、 Pb、 Cd含量。施用化肥对农作物重金属富集的影响不明确,而施用有机肥可提高作物可食部位Cu、 Zn、 Cd、 Pb 的含量,影响大小与有机肥种类、 用量、 土壤类型和pH以及作物种类等有很大关系。在今后的研究中应着重以下几个方面, 1）典型种植体系下土壤重金属的投入/产出平衡; 2）不同种植体系下长期不同施肥措施对土壤重金属含量、 有效性影响的动态趋势; 3）典型种植体系和施肥措施下土壤对重金属的最高承载年限; 4）现有施肥措施下肥料中重金属的最高限量标准。     

京郊有机肥产品质量调查与分析

为更好了解北京郊区生产的有机肥产品的质量现状,摸清有机肥原料的养分及重金属含量范围,选取当地14家有机肥厂生产的有机肥成品及其原料作为研究对象,对采集样品的主要养分、重金属含量进行了检测分析。结果表明:北京市郊区有机肥产品仍存在养分含量不达标,重金属含量超标等质量问题。所检测的14个有机肥样品中,21%的样品总养分含量不达标,36%的样品有机质含量不达标;不同种类的生产原料总养分和有机质的含量差异较大,且同一种类不同批次类原料养分含量也有较大差异;重金属Cr、Hg、As含量均未超标,Cd、Pb、Cu、Zn含量部分厂家产品有不同程度超标,其中Cu超标比例最大,有28.6%的样品超过国家限量标准;不同种类生产原料重金属含量差异较大,牛粪、鸡粪、糖渣中的重金属含量普遍偏高。     

Potential of Gamma Irradiated Sewage Sludge as Fertilizer in Radish: Evaluating Heavy-Metal Accumulation in Sandy Loam Soil

Soil application of sewage sludge as an amendment in crop plants has became a popular method of municipal sewage-sludge disposal in many countries. However, the presence of heavy metals in untreated sewage sludge has raised concerns of adverse effects on crop growth, quality of product, and environmental health. Gamma irradiation is one of the treatments for hygienization of sewage sludge before use as fertilizer. To evaluate the potential of gamma-irradiated sewage sludge as fertilizer in vegetable crops, the field investigation was conducted in a root crop, radish (Raphanus sativus L.), during the 2005–06 and 2006–07 growing seasons in a sandy loam soil. Treatments consisted of three source of fertilizers [farmyard manure (FYM), gamma-irradiated sewage sludge (GISS), and nonirradiated sewage sludge (NISS)]; each were compared at six application levels (1, 3, 6, 7, 9, and 11 t ha^?1). The physicochemical properties of all the three fertilizers used in this study were compared. Growth parameters and yields of radish were not significantly influenced by source of fertilizers or their application levels, except plant stand, which was influenced by type of fertilizers used. There was no significant difference observed between source of fertilizer treatments with respect to any of the measured soil properties, including major nutrients [nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K)], metallic micronutrients [copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn), and zinc (Zn)], and heavy metals [nickel (Ni), lead (Pb), cadmium (Cd), and cobalt (Co)]. Soil P and Zn were influenced by the various level of fertilizers. However, the interaction effect of source and level of fertilizer was absent for all the measured parameters. The maximum pollutant limits in sewage sludge and soil for agricultural use in different countries were compared. The concentration of metallic micronutrients and heavy metals in soil were less than the prescribed limit of the United States Environmental Protection Agency (USEPA), and no significant accumulation was noted after 2 years of application of GISS and NISS even at higher application rates.     

浙江省商品有机肥中重金属含量变化趋势及风险管控对策

  【目的】  有机肥是农业生产的重要肥源，了解有机肥质量安全现状，可为有机肥合理施用和管控提供参考。  【方法】  于2017年采集浙江省96家有机肥生产企业共99个商品有机肥样品，研究分析其Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni 8种重金属含量、分布特征、污染成因及施用风险。并与2013年文献进行比较，分析重金属含量的变化。  【结果】  1) 商品有机肥中Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为0.17、5.5、0.63、17.3、33.2、213.8、660.5、17.7 mg/kg，变异系数为54.9%～151.3%，含量差异较大。相比2013年，Cd、Pb、Cr、Hg和As含量在2017年均有所降低，降幅为23.0%～72.7%，其中Hg和As含量大体呈逐年下降趋势，2017年较2009年平均含量分别下降74.2%和51.8%，Cr和Pb平均含量较2010年分别下降74.9%和54.4%，Cd平均含量在近4年降幅明显，2017年较2013年下降72.7%。但商品有机肥中As仍有8.1%超标，Cu、Zn含量偏高，Ni含量有增加趋势。Cu、Zn、Ni是浙江省商品有机肥主要风险因子。2) 主成分和相关性分析表明，Cu-Zn、Cr-Ni-Hg、Cd-Pb重金属污染来源具有同源性。Cu、Zn、As以饲料添加来源为主，Cr、Hg、Ni主要来源于饲料原料本身，Cd、Pb则以饲料原料本身、生产粘结剂或生产环境来源为主。3) 商品有机肥成分配方复杂，猪粪原料占比较大，其次为鸡粪和牛粪。根据NY 525—2012有机肥重金属限量标准，以猪粪为主要原料的有机肥As超标率9.6%，以鸡粪、羊粪为主要原料的有机肥未出现重金属超标，根据德国腐熟堆肥重金属限量标准，以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥Cu、Zn超标样品较多，Ni只在以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥中出现超标。4) 长期施用含重金属商品有机肥，存在土壤重金属积累风险。按有机肥年施肥量30 t/hm2推算，Cu、Zn和Cd风险相对较大，安全使用年限分别为14、18、34 年。  【结论】  浙江省商品有机肥总体质量安全程度较高，有机肥中Cr、Pb、Hg、As、Cd含量近年来得到较好的控制，但Cu、Zn、Ni含量偏高，部分As含量超标，长期施用条件下存在土壤重金属累积风险，因此需加强对有机肥中重金属的管控，制定商品有机肥中Cu、Zn、Ni限量标准，以保障土壤长期可持续利用。