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我国与欧美化肥重金属限量标准的比较和启示

杨旭 余垚 李花粉 胡义熬 张承林

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我国与欧美化肥重金属限量标准的比较和启示

    作者简介: 杨旭E-mail: jeneryang819@163.com;
    通讯作者: 张承林, E-mail:clzhang@scau.edu.cn

Comparison of heavy metal limits for chemical fertilizers in China,EU and US and enlightenments

    Corresponding author: ZHAGN Cheng-lin, E-mail:clzhang@scau.edu.cn
  • 摘要: 本文介绍了欧盟各国以及美国部分州的化肥重金属限量标准的制定过程和阈值,分析了我国相关标准制定中存在的不足。我国化肥重金属限量标准是针对肥料种类来制定的,肥料种类之间重金属限量值及限制的重金属种类均存在很大差异。限量标准有国家标准,也有行业标准。不少单质化肥及复合肥标准中没有重金属限量指标,但对由单质化肥配制的水溶性复混肥料则制定了非常严格的限量标准。我国重金属限量标准的制定缺乏理论依据和试验数据支撑,标准公布后也缺少制定依据的说明和解释。美国是根据磷肥及微量元素肥料种类和用量两方面来设定重金属限量标准,该标准由美国环保局 (USEPA) 等机构根据化肥中有害元素对人类健康风险评估模型制定的,并参考了长期的田间定位试验数据和食物中重金属的风险评估调查数据。美国植物食品控制管理协会 (AAPFCO) 根据上述风险评估结果提出了化肥中重金属的限量标准,美国各州则在参考该标准的基础上根据各州法律法规实施。欧盟目前没有统一的化肥重金属限量标准,各国各自规定了相关标准。建议我国参考发达国家的标准制定方式建立重金属的危害风险评价体系;根据大量、中量与微量元素肥料类别及施用量,区分不同重金属的限量,且所有化肥所含的重金属进入农田的限量标准应保持一致。建议制定标准应进行环境、食品安全等调查与长期定位试验,以科学数据为依据,制定适合我国国情的化肥重金属限量标准。
  • 图 1  美国肥料重金属安全浓度的广义风险模型

    Figure 1.  The generalized risk model for establishing safe levels of metals in America

    表 2  俄勒冈州化肥产品的重金属标准 (mg/kg每1%养分)

    Table 2.  Oregon standards for heavy metals in chemical fertilizer products (mg/kg per 1% nutrient)

    肥料种类Chemical fertilizer As Cd Pb Hg Ni
    磷酸盐肥料a Phosphate fertilizer 9 7.5 43 0.7 175
    微量元素肥料b Micronutrient fertilizer 76 61 340 4.5 1330
    含磷酸盐与微量元素肥料c
    Fertilizer containing phosphate and micronutrient
    76 61 340 4.5 1330
    其它肥料d Others 54 45 258 4.2 1050
    注(Note):1) 如果产品含有磷酸盐与一种微量元素,则该产品中的重金属含量不得超过上表中 (a) 或 (b) 所述的标准;2) 如果产品含有磷酸盐与两种或两种以上的微量元素,该产品所含的重金属含量不能高于上表中 (a) 或 (c) 所述的标准;3) 如果产品不含有磷酸盐与微量元素,该产品所含的重金属含量不得高于上表中 (d) 所述的标准。1) When the product has a guaranteed analysis of available phosphate (P2O5) and has a guaranteed analysis of one micronutrient, the product could not contain more of any metal that higher than the resulting values as calculated in (a) or (b) above; 2) When the product has a guaranteed analysis of available phosphate (P2O5) and has a guaranteed analysis of two or more micronutrients, the product could not contain more of any metal that higher than the resulting values as calculated in (a) or (c) above. 3) When the product has no guaranteed analysis of available phosphate (P2O5) and no guaranteed analysis of a micronutrient, the product could not contain any more than the resulting values as calculated in (d).
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    表 3  美国植物食品管理机构协会对化肥重金属限量的要求

    Table 3.  AAPFCO risk-based concentrations for inorganic fertilizers

    元素
    Element
    大量元素肥料
    NPK fertilizer
    (mg/kg per 1% P2O5)
    微量元素肥料
    Micronutrient fertilizer
    (mg/kg per 1% micronutrient)
    As 13 112
    Cd 10 82
    Co 136 2228
    Pb 61 463
    Hg 1 6
    Mo 42 300
    Ni 250 1900
    Se 26 180
    Zn 420 2900
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    表 4  欧盟部分国家化肥重金属限量标准与推荐标准 (mg/kg, DM)

    Table 4.  Maximum limit values for heavy metals in inorganic fertilizer of Europe Union countries

    国家Country As Pb Cd Cr Ni Hg
    捷克Czech 20 30 50 50 N/A 0.5
    葡萄牙Portugal N/A N/A N/A N/A N/A N/A
    意大利Italy N/A N/A N/A N/A N/A N/A
    爱沙尼亚Estonia 50 100 60 50 100 2
    德国Germany 40 150 60 N/A 80 1
    奥地利Austria N/A 100 75 100 100 1
    芬兰Finland 25 100 22 300 100 1
    瑞典Sweden 25 100 44 300 100 1
    希腊Greece N/A N/A 60 N/A N/A N/A
    法国France 60 150 90 120 N/A 2
    建议限量
    Proposed limit
    60 150 60 N/A 2 2
    注(Note):N/A—暂无限定 No limit values at present.
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    表 1  我国化肥与部分肥料原料的重金属限量标准 (mg/kg)

    Table 1.  The heavy metal standards of inorganic fertilizer and some fertilizer material in China

    标准名称Standard As Cd Pb Cr Hg
    GB 437-2009 硫酸铜 (农用) Copper sulfate (for crops use) ≤ 25 ≤ 25 ≤ 125
    GN 535-1995a 硫酸铵 Ammonium sulphate ≤ 0.5 ≤ 50
    GB/T 2946–2008b 氯化铵 Ammonium chloride ≤ 5
    HG/T 4133–2010A 工业磷酸二氢铵
    Ammonium dihydrogen phosphate for industry
    ≤ 50
    GB/T 2091–2008c 工业磷酸 Phosphoric acid for industrial use ≤ 1 ≤ 10
    HG/T 4511–2013d 工业磷酸二氢钾 Monopotassium phosphate ≤ 50 ≤ 50
    HG/T 2326–2015 工业硫酸锌 Zinc sulfate for industrial use ≤ 10 ≤ 10 ≤ 5
    GB/T 17420–1998 微量元素叶面肥料 Foliar microelement fertilizer ≤ 20 ≤ 20 ≤ 100
    GB/T 17419–1998 含氨基酸叶面肥料 Foliar fertilizer with amino acid ≤ 20 ≤ 20 ≤ 100
    NY 1110–2006 水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量及其含量测定 Limits and testing methods for Hg, As, Cd, Pb and Cr contents in water-soluble fertilizers ≤ 10 ≤ 10 ≤ 50 ≤ 50 ≤ 5
    GB 23349–2009 肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标
    Ecological index of As, Cd, Pb, Cr and Hg in fertilizers
    ≤ 50 ≤ 10 ≤ 200 ≤ 500 ≤ 5
    注(Note):a—硫酸铵 (GB 535–1995) 中的重金属限量标准为优等品的标准,一等品与合格品不作重金属限量的要求;b—氯化铵 (GB/T 2946–2008) 的重金属限量标准为优等品的标准;c—工业磷酸 (GB/T 2091–2008) 的重金属限量标准为优等品的标准;d—工业磷酸二氢钾 (HG/T 4511–2013) 的重金属限量标准为优等品的标准。a—Ammonium sulphate (GB 535–1995) represents the heavy metal standards for the superior product, and there are no heavy metal limits for first grade and qualified products; b—Ammonium chloride (GB/T 2946–2008) represents the heavy metal limits for the superior product; c—Phosphoric acid for industrial use (GB/T 2091–2008) represents the heavy metal limits for the superior product; d—Monopotassium phosphate (HG/T 4511–2013) represents the heavy metal limits for the superior product.
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  • [1] 环境保护部和国土资源部. 全国土壤污染状况调查公报[R/OL]. (2014-04-17)[2018-01-06]. http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/W020140417558995804588.pdf
    Ministry of Environmental Protection, Ministry of Land and Resources of the People's Republic of China. Report on the national generalsurvey of soil contamination[R/OL]. (2014-04-17)[2018-01-06]. http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/W020140417558995804588.pdf
    [2] 封朝晖, 刘红芳, 王旭. 我国主要肥料产品中有害元素的含量与评价[J]. 中国土壤与肥料, 2009, (4): 44–47 doi: 10.3969/j.issn.1673-6257.2009.04.010
    Feng Z H, Liu H F, Wang X. Toxic substances contents in fertilizers and its environmental risk assessment in China[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2009, (4): 44–47 doi: 10.3969/j.issn.1673-6257.2009.04.010
    [3] 黄青青, 刘星, 张倩, 等. 应用ICP-MS和AFS测定含磷肥料中重金属含量[J]. 光谱学与光谱分析, 2014, (5): 1403–1406 doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2014)05-1403-04
    Huang Q Q, Liu X, Zhang Q, et al. Application of ICP-MS and AFS to detect heavy metals in phosphorus fertilizers[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2014, (5): 1403–1406 doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2014)05-1403-04
    [4] 芮玉奎, 申建波, 张福锁. 应用ICP-MS测定两种氮肥中重金属含量[J]. 光谱学与光谱分析, 2008, 28(10): 2425–2427 doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2008)10-2425-03
    Rui Y K, Shen J B, Zhang F S. Application of ICP-MS for determination of heavy metal content in two kinds of N fertilizer[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2008, 28(10): 2425–2427 doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2008)10-2425-03
    [5] 芮玉奎, 申建波, 张福锁, 等. 应用ICP-MS测定KCl肥料中重金属元素含量[J]. 光谱学与光谱分析, 2008, 28(10): 2428–2430 doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2008)10-2428-03
    Rui Y K, Shen J B, Zhang F S, et al. Application of ICP-MS to detect heavy metals in KCl fertilizer[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2008, 28(10): 2428–2430 doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2008)10-2428-03
    [6] 国家统计局. 2016年我国农用化肥用量[DB/OL]. [2018-01-06]. http://data.stats.gov.cn/
    National Bureau of Statistics of the People's Republic of China. The amount of the agricultural fertilizer in China in 2016 [DB/OL]. [2018-01-06]. http://data.stats.gov.cn/
    [7] 刘树堂, 赵永厚, 孙玉林, 等. 25年长期定位施肥对非石灰性潮土重金属状况的影响[J]. 水土保持学报, 2005, 19(1): 164–167 doi: 10.3321/j.issn:1009-2242.2005.01.041
    Liu S T, Zhao Y H, Sun Y L, et al. Effects of 25 years long-term located fertilization on status of heavy metals in non-calcareous fulve-aquic soil[J]. Journal of Soil Water Conservation, 2005, 19(1): 164–167 doi: 10.3321/j.issn:1009-2242.2005.01.041
    [8] GB437-2009. 硫酸铜(农用)[S].
    GB437-2009. Copper sulfate (for crops use) [S].
    [9] GB 535-1995. 硫酸铵[S].
    GB 535-1995. Ammonium sulphate [S].
    [10] GB/T 2946-2008. 氯化铵[S].
    GB/T 2946-2008. Ammonium chloride [S].
    [11] HG/T 4133-2010. 工业磷酸二氢铵[S].
    HG/T 4132-2010. Diammonium phosphate for industrial use [S].
    [12] GB/T2091-2008. 工业磷酸[S].
    GB/T2091-2008. Phosphoric acid for industrial use [S].
    [13] HG/T2321-1992. 工业磷酸二氢钾[S].
    HG/T2321-1992. Monopotassium phosphate [S].
    [14] HG/T 2326-2005. 工业硫酸锌[S].
    HG/T 2326-2005. Zinc sulfate for industrial use [S].
    [15] GB/T 17420-1998. 微量元素叶面肥料[S].
    GB/T 17420-1998. Foliar microelement fertilizer [S].
    [16] GB/T 17419-1998. 含氨基酸叶面肥料[S].
    GB/T 17419-1998. Foliar fertilizer with amino acid [S].
    [17] NY 1110-2010. 水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量要求[S].
    NY 1110-2010. Water-soluble fertilizers content limits of mercury, arsenic, cadmium, lead and chromium content for fertilizers [S].
    [18] GB/T 23349-2009. 肥料中砷、镉、铅、汞生态指标[S].
    GB/T 23349-2009. Ecological index of arsenic, cadmium, lead and mercury for fertilizers[S].
    [19] GB 2440-2001. 尿素[S].
    GB 2440-2001. Urea [S].
    [20] GB 2945-1989. 硝酸铵[S].
    GB 2945-1989. Ammonium nitrate [S].
    [21] GB 3559-2001. 农业用碳酸氢铵[S].
    GB 3559-2001. Ammonium bicarbonate for agricultural use [S].
    [22] GB 20412-2006. 钙镁磷肥[S].
    GB 20412-2006. Calcium magnesium phosphate [S].
    [23] GB20413-2006. 过磷酸钙[S].
    GB20413-2006. Superphosphate [S].
    [24] GB 21634-2008. 重过磷酸钙[S].
    GB 21634-2008. Triple superphorate [S].
    [25] GB6549-2011. 氯化钾[S].
    GB 6549-2011. Potassium chloride [S].
    [26] GB 20406-2006. 农业用硫酸钾[S].
    GB 20406-2006. Potassium sulfate for agricultural use [S].
    [27] GB/T 20937-2007. 硫酸钾镁肥[S].
    GB/T 20937-2007. Potassium magnesium of sulphate fertilizer [S].
    [28] GB/T 2025-2009. 磷酸一铵、磷酸二铵[S].
    GB/T 2025-2009. Monoammonium phosphate and diammonium phosphate [S].
    [29] GB/T 20784-2013. 农业用硝酸钾[S].
    GB/T 20784-2013. Potassium nitrate for agricultural use [S].
    [30] GB/T 15063-2009. 复混肥料(复合肥料)[S].
    GB/T 15063-2009. Compound fertilizer (complex fertilizer) [S].
    [31] GB 21633-2008. 掺混肥料(BB肥)[S].
    GB 21633-2008. Bulk blending fertilizer [S].
    [32] GB/T 23348-2009. 缓释肥料[S].
    GB/T 23348-2009. Slow release fertilizer [S].
    [33] 唐莲, 何权, 李昆, 等. 四川主要肥料中重金属元素的含量与评价[J]. 四川农业与农机, 2016, (5): 38–42 doi: 10.3969/j.issn.2095-3615.2016.05.024
    Tang L, He Q, Li K, et al. Contents and evaluation of heavy metal elements in main fertilizers in Sichuan[J]. Sichuan Agriculture and Agricultural Machinery, 2016, (5): 38–42 doi: 10.3969/j.issn.2095-3615.2016.05.024
    [34] 闫湘, 王旭, 李秀英, 等. 我国水溶肥料中重金属含量、来源及安全现状[J]. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(1): 8–18
    Yan X, Wang X, Li X Y, et al. Content, source and safety status of major heavy metals in water-soluble fertilizers in China[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2016, 22(1): 8–18
    [35] 陈林华, 倪吾钟, 李雪莲, 等. 常用肥料重金属含量的调查分析[J]. 浙江理工大学学报, 2009, 26(2): 224–226
    Chen L H, Ni W Z, Li X L, et al. Investigation of heavy metal concentrations in commercial fertilizers commonly-used[J]. Journal of Zhejiang Sci-Tech University, 2009, 26(2): 224–226
    [36] 闫湘, 王旭, 李秀英, 等. 水溶肥料重金属含量与安全评价[J]. 土壤通报, 2015, 46(5): 1264–1271
    Yan X, Wang X, Li X Y, et al. Content and safety evaluation of heavy metals in water-soluble fertilizers in China[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2015, 46(5): 1264–1271
    [37] 杨帆. 美国肥料管理模式与启示[J]. 中国土壤与肥料, 2007, (3): 1–3 doi: 10.3969/j.issn.1673-6257.2007.03.001
    Yang F. Mode of fertilizer management in United States and elicitation for us[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2007, (3): 1–3 doi: 10.3969/j.issn.1673-6257.2007.03.001
    [38] 王旭, 封朝晖. 国外肥料管理制度的特点分析[J]. 磷肥与复肥, 2002, (1): 13–14 doi: 10.3969/j.issn.1007-6220.2002.01.004
    Wang X, Feng Z H. Features of fertilizer supervisory-management system abroad[J]. Phosphate & Compound Fertilizer, 2002, (1): 13–14 doi: 10.3969/j.issn.1007-6220.2002.01.004
    [39] Association of American Plant Food Control Officials. Statement of uniform interpretation and policy (SUIP)#25-The heavy metal rule[EB/OL]. [2018-01-06]. http://www.aapfco.org/rules.html
    [40] Missouri Agricultural Experiment Station. Plant Food Control Service[EB/OL]. [2018-01-06].http://aes.missouri.edu/pfcs/note.stm
    [41] Minnesota Department of Health. Screening evaluation of heavy metals in inorganic fertilizers[EB/OL]. [2018-01-06]. http://www.health.state.mn.us/divs/eh/risk/studies/fertrpt08.pdf
    [42] Washington State Legislature. Fertillizer registraion [EB/OL]. [2018-01-06]. https: //agr.wa.gov/PesFert/Fertilizers/ProductRegistraion.aspx#CommFertProductReg.
    [43] Canadian Food Inspection Agency. T-4-93-Safety guidelines for fertilizers and supplements [EB/OL]. (2017-09-20)[2018-01-06]. http://www.inspection.gc.ca/plants/fertilizers/trade-memoranda/t-493/eng/1305611387327/1305611547479
    [44] Oregon Department of Agriculture. Oregon fertilizer program guide: licensing, registration, and labeling of fertilizing materials [EB/OL].(2016-04-04)[2018-01-06]. http://www.docucu-archive.com/OregOn-Fertilizer-PrOgram-guide.pdf
    [45] Texas Feed and Fertilizer Control Service. Commercial fertilizer rules [EB/OL]. (2017-01-02)[2018-01-06]. http://otscweb.tamu.edu/Laws/PDF/CommercialFertilizerRules.pdf
    [46] The Weinberg Group. Scientific basis for risk-based acceptable concentrations of metals in fertilizers and their applicability as standards[EB/OL]. (2001-07-09)[2018-01-06]. http://www.aapfco.org/pdf/rbc_white.pdf
    [47] 彭世琪. 中国肥料使用管理立法研究[J]. 中国农业科学, 2014, (20): 4109–4116 doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.20.019
    Peng S Q. Study on lawmaking about fertilizer use and management in China[J]. Scientia Agricultural Sinica, 2014, (20): 4109–4116 doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.20.019
    [48] The European Parliament and Union. Regulation (EC) No. 2003/2003 of the European Parliament and the Council of 13 October 2003 Relating to Fertilizers[EB/OL]. (2013-11-21)[2018-01-06]. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex:32003R2003
    [49] The Centre for Strategy Services. Evaluation of regulation (EC) 2003/2003 relating to fertilisers-final report[EB/OL]. (2003-11-21)[2018-01-06]. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex.32003R2003
    [50] The European Parliament and Union. Proposal for a regulation of the European Parliament and of the Council-laying down rules on the making available on the market of CE marked fertilising products and amending Regulations (EC) No. 1069/2009 and (EC) No. 1107/2009[EB/OL].(2016-03-17)[2018-01-06]. http://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:d117e80d-ec28-11e5-8a81-01aa75ed71a1.0018.02/DOC_1&format=PDF
    [51] 孟凡乔, 史雅娟, 吴文良. 我国无污染农产品重(类)金属元素土壤环境质量标准的制定与研究进展[J]. 农业环境保护, 2000, (6): 356–359
    Meng F Q, Shi Y J, Wu W L. Development of soil environmental quality standards of heavy metal for non-polluted agricultural products in China[J]. Agro-environmental Protection, 2000, (6): 356–359
    [52] GB15618-1995. 土壤环境质量标准[S].
    GB 15618-1995. Environmental quality standard for soil [S].
    [53] 王腾飞, 谭长银, 曹雪莹, 等. 长期施肥对土壤重金属积累和有效性的影响[J]. 农业环境科学学报, 2017, (2): 257–263
    Wang T F, Tan C Y, Cao X Y, et al. Effects of long-term fertilization on the accumulation and availability of heavy metals in soil[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2017, (2): 257–263
    [54] 王美. 长期施肥对土壤及作物产品重金属累积的影响[D]. 北京: 中国农业科学院硕士学位论文, 2014.
    Wang M. Effects of long-term fertilization on heavy metal accumulation in soils and crops[D]. Beijing: MS Thesis of Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2014.
    [55] 赵芸晨, 秦嘉海, 肖占文, 徐琳. 长期定点施肥对制种玉米土壤理化性状及重金属含量的影响[J]. 水土保持学报, 2012, (6): 204–208
    Zhao Y C, Qin J H, Xiao Z W, Xu L. Effects of continuous cropping system of maize seed production on soil physical-chemical properties and content of heavy-metal in Hexi corridor[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2012, (6): 204–208
    [56] 王改玲, 李立科, 郝明德, 等. 长期定位施肥对土壤重金属含量的影响及环境评价[J]. 水土保持学报, 2010, (3): 60–63
    Wang G L, Li L K, Hao M D, et al. Effects of long-term fertilization on heavy-metal contents of soil and environmental quality evaluation[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2010, (3): 60–63
  • [1] 王美李书田* . 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. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(2): 466-480. doi: 10.11674/zwyf.2014.0224
    [2] 刘思辰王莉玮李希希陈玉成付茂梅 . 沼液灌溉中的重金属潜在风险评估. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(6): 1517-1524. doi: 10.11674/zwyf.2014.0622
    [3] 韩美清王路光郭平毅张国印武雪萍 . 重金属污染土壤中菠菜对铅吸收和累积规律的研究 . 植物营养与肥料学报, 2009, 17(4): 975-980. doi: 10.11674/zwyf.2009.0437
    [4] . 不同栽培方式菜田耕层土壤重金属状况. 植物营养与肥料学报, 2016, 24(3): 707-718. doi: 10.11674/zwyf.14590
    [5] 闫湘王旭李秀英于兆国 . 我国水溶肥料中重金属含量、 来源及安全现状. 植物营养与肥料学报, 2016, 24(1): 8-18. doi: 10.11674/zwyf.14443
    [6] 胡红青黄益宗黄巧云刘永红胡超 . 农田土壤重金属污染化学钝化修复研究进展. 植物营养与肥料学报, 2017, 25(6): 1676-1685. doi: 10.11674/zwyf.17299
    [7] 林琦陈英旭陈怀满郑春荣 . 根系分泌物与重金属的化学行为研究. 植物营养与肥料学报, 2003, 11(4): 425-431. doi: 10.11674/zwyf.2003.0409
    [8] 张桂山贾小明马晓航钱忠史春余张夫道 . 山东棕壤重金属污染土壤酶活性的预警研究. 植物营养与肥料学报, 2004, 12(3): 272-276. doi: 10.11674/zwyf.2004.0310
    [9] 尹晓明王荣江徐潇潇曹云 . 猪粪堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(2): 254-263. doi: 10.11674/zwyf.18044
    [10] 李冰王昌全代天飞李焕秀杨娟 . 水稻子实对不同形态重金属的累积差异及其影响因素分析. 植物营养与肥料学报, 2007, 15(4): 602-610. doi: 10.11674/zwyf.2007.0411
    [11] 苏天明李杨瑞江泽普韦广泼蒙炎成 . 泥炭对菜心-土壤系统中重金属生物有效性的效应研究 . 植物营养与肥料学报, 2008, 16(2): 339-344. doi: 10.11674/zwyf.2008.0221
    [12] 刘源崔二苹李中阳杜臻杰高峰樊向阳 . 养殖废水灌溉下施用生物质炭和果胶对土壤养分和重金属迁移的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(2): 424-434. doi: 10.11674/zwyf.17250
    [13] 金燕李艳霞陈同斌刘树庆 . 污泥及其复合肥对蔬菜产量及重金属积累的影响. 植物营养与肥料学报, 2002, 10(3): 288-291. doi: 10.11674/zwyf.2002.0306
    [14] 杨肖娥龙新宪倪吾钟 . 超积累植物吸收重金属的生理及分子机制. 植物营养与肥料学报, 2002, 10(1): 8-15. doi: 10.11674/zwyf.2002.0102
    [15] 任玉琴黄娟饶凤琴占秀安 . 浙江省重点地区猪粪中重金属含量及安全施用评估. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(3): 703-711. doi: 10.11674/zwyf.17413
    [16] 黄绍文唐继伟*李春花* . 我国商品有机肥和有机废弃物中重金属、养分和盐分状况. 植物营养与肥料学报, 2017, 25(1): 162-173. doi: 10.11674/zwyf.16191
    [17] 段崇香于贤昌 . 有机基质栽培黄瓜化肥施用技术的研究. 植物营养与肥料学报, 2003, 11(2): 238-241. doi: 10.11674/zwyf.2003.0219
    [18] 周建斌 . 作物营养从有机肥到化肥的变化与反思. 植物营养与肥料学报, 2017, 25(6): 1686-1693. doi: 10.11674/zwyf.17287
    [19] 李强许明祥齐治军王恒威 . 长期施用化肥对黄土丘陵区坡地土壤物理性质的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(1): 103-109. doi: 10.11674/zwyf.2011.0114
    [20] 李强许明祥刘国彬齐治军王恒威 . 基于几何方法评价长期施用化肥坡耕地作物轮作系统可持续性. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(4): 885-893. doi: 10.11674/zwyf.2012.11380
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-07
  • 刊出日期:  2019-01-01

我国与欧美化肥重金属限量标准的比较和启示

    作者简介:杨旭E-mail: jeneryang819@163.com
    通讯作者: 张承林, clzhang@scau.edu.cn
  • 1. 华南农业大学资源环境学院,广州 510642
  • 2. 中国农业大学资源与环境学院,北京 100193

摘要: 本文介绍了欧盟各国以及美国部分州的化肥重金属限量标准的制定过程和阈值,分析了我国相关标准制定中存在的不足。我国化肥重金属限量标准是针对肥料种类来制定的,肥料种类之间重金属限量值及限制的重金属种类均存在很大差异。限量标准有国家标准,也有行业标准。不少单质化肥及复合肥标准中没有重金属限量指标,但对由单质化肥配制的水溶性复混肥料则制定了非常严格的限量标准。我国重金属限量标准的制定缺乏理论依据和试验数据支撑,标准公布后也缺少制定依据的说明和解释。美国是根据磷肥及微量元素肥料种类和用量两方面来设定重金属限量标准,该标准由美国环保局 (USEPA) 等机构根据化肥中有害元素对人类健康风险评估模型制定的,并参考了长期的田间定位试验数据和食物中重金属的风险评估调查数据。美国植物食品控制管理协会 (AAPFCO) 根据上述风险评估结果提出了化肥中重金属的限量标准,美国各州则在参考该标准的基础上根据各州法律法规实施。欧盟目前没有统一的化肥重金属限量标准,各国各自规定了相关标准。建议我国参考发达国家的标准制定方式建立重金属的危害风险评价体系;根据大量、中量与微量元素肥料类别及施用量,区分不同重金属的限量,且所有化肥所含的重金属进入农田的限量标准应保持一致。建议制定标准应进行环境、食品安全等调查与长期定位试验,以科学数据为依据,制定适合我国国情的化肥重金属限量标准。

English Abstract

  • 根据我国2014年国家环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,土壤重金属镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种重金属元素的点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。工矿业、农业生产等人类活动和自然背景值高是造成土壤重金属超标的主要原因,部分地区土壤污染严重[1]。土壤重金属污染来源很多,如大气沉降、污水灌溉、污泥施用、有机肥和化肥的施用等。化肥在提高农作物产量的同时,也会带入有害的重金属元素[2]。由于化肥生产原料和工艺的不同,不同化肥产品重金属的含量差异很大,磷肥的生产原料是磷矿石,由磷矿石原料带入磷肥中的重金属元素含量较高,而钾肥和氮肥中重金属的含量相对较低[35]。中国作为农业大国,是世界上最大的肥料生产国和消费国。据国家统计局统计,我国2016年农用化肥用量达5984.1万t (折纯量)[6],如果化肥中重金属含量限制不严格,长期施用重金属含量高的化肥会造成土壤重金属的累积[7]。因此,为防止化肥中重金属在土壤的累积,很多国家都制定了重金属的限量标准。但是不同国家的重金属限量标准存在很大差异。本文综述了我国现行的化肥重金属限量标准,并与美国、欧盟的化肥重金属限量标准进行了比较,旨在为我国相关部门对现有的化肥重金属限量标准的修改或新的限量标准制定提供参考。

    • 为了规范化肥的生产,防止重金属在土壤中累积,我国制定了部分化肥中重金属的限量标准。我国肥料及水溶肥料标准规定了5种有毒重金属砷、镉、铅、铬、汞的指标要求;而其他一些专用肥料,如硫酸铜、微量元素叶面肥料、含氨基酸叶面肥料只规定了砷、镉、铅的限量标准;硫酸铵规定了砷和铅的限量标准;氯化铵只对铅的含量进行了规定 (表1)[818]。由我国部分肥料的产品标准 (国标、国家或行业推荐标准) 可知,不同肥料产品的重金属标准 (数量或种类) 差异很大。其中硫酸铵与工业磷酸对砷的要求非常严格,分别为0.5与1 mg/kg。硫酸铵中铅的限量标准值是氯化铵的10倍,除此之外,我国肥料中砷、铅与铬的生态指标分别是水溶肥料限量标准值的5倍、4倍与10倍,而微量元素叶面肥料中砷、镉、铅则均是水溶肥料限量标准值的2倍,由此可见水溶性肥料对有害元素的限制更为严格。

      我国对大部分的单质肥料及复合肥都制定了国家标准,具体有:1) 氮肥,尿素 (GB 2440—2001)、硝酸铵 (GB 2945—1989)、农业用碳酸氢铵 (GB 3559—2001)[1921];2) 磷肥,钙镁磷肥 (GB 20412—2006)、过磷酸钙 (GB 20413—2006)、重过磷酸钙 (GB 21634—2008)[2224];3) 钾肥,氯化钾 (GB6549—2011)、农业用硫酸钾 (GB 20406—2006)、硫酸钾镁肥 (GB/T 20937—2007)[2527];4) 其它肥料,如磷酸一铵、磷酸二铵 (GB/T 2025—2009)、农业用硝酸钾 (GB/T 20784—2013)、复混肥料 (复合肥料)(GB/T 15063—2009)、掺混肥料 (BB肥)(GB 21633—2008)、缓释肥料 (GB/T 23348—2009) 等[2832]。这些肥料是市场销售的主流肥料,在上述肥料的标准中,均未对肥料中的重金属含量进行限定。

      上述化肥的重金属限量标准为何有着如此明显的差别 (表1),这值得我们思考。一方面,在已制定重金属限量标准的化肥中,为什么重金属的数量与种类有如此大的差异,其依据是什么?另一方面,上述化肥产品 (单质肥料或复合肥) 很多是水溶肥料 (兑水施或通过灌溉系统施用的一类肥料) 的基础原料。如果水溶肥基础原料的限量标准不明确或限制不严格,就容易造成水溶肥料中重金属含量超标。因此,为何水溶肥料对汞、砷、镉、铅、铬的限量标准如此严格,而不少单质肥料、复合肥料对重金属含量却不作任何限制,其依据又是什么?根据研究,水溶肥料中的重金属主要来自生产原料,且原料中的重金属一半以上来自磷肥和微量元素肥料。而我国水溶肥料重金属超标主要集中在砷和镉,大量元素水溶肥中砷含量最高,可达61.0 mg/kg;微量元素水溶肥以镉含量最高,平均可达3.90 mg/kg[2, 3334]。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 (磷酸二氢钾、磷酸一铵等) 和微量元素肥料中重金属含量普遍较高,如作为生产原料,需严格检验,否则容易导致产品中重金属超标[3536]

    • 美国的肥料管理制度是由肥料法确定的,目前尚无联邦统一的肥料法,而是各州根据当地的特点自主开展肥料立法,各州在制定肥料法时均参考美国植物食品管理机构协会(AAPFCO)所提出的肥料法基本框架要求[3738]。在AAPFCO规定标准的基础上,美国各州根据当地情况拟定各自肥料登记中化肥重金属的含量标准。其中,华盛顿、加利福尼亚和俄勒冈州对化肥重金属规定了明确的限量要求[39]。而有些州 (如密苏里) 在肥料登记时,对重金属不做限量要求[40]

      加利福尼亚州仅对化肥中的砷、镉与铅含量作了限量标准,每1% P2O5分别为2、4和20 mg/kg;每1%微量元素分别为13、12和140 mg/kg[41]

      在明尼苏达州所有肥料产品都必须登记。如果肥料厂家提供了重金属等非营养成分的数据,该州农业部将对之进行评估。2003年明尼苏达州议会通过了肥料中砷限量的法规 (MS CH 18C)。该法规规定肥料中砷含量不得超过500 mg/kg[41]

      华盛顿州的化肥重金属限量标准是按照华盛顿州法典—RCW15.54.800所提的每年土壤所能接受的最大重金属添加量[42]:As 336 g/hm2、 Cd 88.5 g/hm2、 Hg 21 g/hm2、Ni 807 g/hm2、Pb 2244 g/hm2、Se 61.5 g/hm2、Zn 8295 g/hm2。该标准是根据1996年8月所公布的加拿大贸易备忘录T-4-93制定的。1979年在《肥料法案和法规》的授权下,加拿大农业和农业食品局 (AAFC) 推出了一系列化肥的重金属限量标准。从1993—1995年期间,AAFC重金属标准在其它地方的标准制定过程中进行了重新评估,结果发现AAFC重金属标准仍然有效[43]。该标准是基于土壤长期 (45年) 可以累积的重金属的最大接受量,华盛顿州则改为每年土壤所能接受的最大重金属含量。

      在俄勒冈州所有肥料产品的登记申请中必须包括产品中所含砷、镉、铅、镍的分析数据,且每个化肥产品标签都要标示重金属的含量。在实验室分析表中,则需要提供实验室所用的重金属分析方法与最小的检测限度[44]。其中,在该地区的化肥重金属限量标准如表2所示。

      肥料种类Chemical fertilizer As Cd Pb Hg Ni
      磷酸盐肥料a Phosphate fertilizer 9 7.5 43 0.7 175
      微量元素肥料b Micronutrient fertilizer 76 61 340 4.5 1330
      含磷酸盐与微量元素肥料c
      Fertilizer containing phosphate and micronutrient
      76 61 340 4.5 1330
      其它肥料d Others 54 45 258 4.2 1050
      注(Note):1) 如果产品含有磷酸盐与一种微量元素,则该产品中的重金属含量不得超过上表中 (a) 或 (b) 所述的标准;2) 如果产品含有磷酸盐与两种或两种以上的微量元素,该产品所含的重金属含量不能高于上表中 (a) 或 (c) 所述的标准;3) 如果产品不含有磷酸盐与微量元素,该产品所含的重金属含量不得高于上表中 (d) 所述的标准。1) When the product has a guaranteed analysis of available phosphate (P2O5) and has a guaranteed analysis of one micronutrient, the product could not contain more of any metal that higher than the resulting values as calculated in (a) or (b) above; 2) When the product has a guaranteed analysis of available phosphate (P2O5) and has a guaranteed analysis of two or more micronutrients, the product could not contain more of any metal that higher than the resulting values as calculated in (a) or (c) above. 3) When the product has no guaranteed analysis of available phosphate (P2O5) and no guaranteed analysis of a micronutrient, the product could not contain any more than the resulting values as calculated in (d).

      表 2  俄勒冈州化肥产品的重金属标准 (mg/kg每1%养分)

      Table 2.  Oregon standards for heavy metals in chemical fertilizer products (mg/kg per 1% nutrient)

      德克萨斯州的所有肥料在销售之前都必须进行登记[45]。其对肥料的重金属要求为:As 41 mg/kg、Cd 39 mg/kg、Hg 17 mg/kg、Cu 1500 mg/kg、Pb 300 mg/kg、Se 100 mg/kg、Zn 2800 mg/kg。

    • 美国环保局 (USEPA)、加州食品与农业部 (CDFA) 以及美国肥料协会 (TIF) 根据风险模型对化肥中有害元素进行了人类健康风险评估[46]。他们建立了肥料重金属安全浓度的广义风险模型(图1),主要包括以下内容:根据不同作物与土壤确定施肥量,然后计算50~100年连续施肥后由肥料带入土壤的重金属浓度 (Kd范围) 与植物吸收的重金属量 (PUF范围),评估人类食用这些农作物所摄入的重金属量,建立人类食物中可接受的重金属浓度范围,根据这些基础数据计算可接受的肥料重金属含量 (RBC)主要。这三个部门的评估结果都表明,几乎在所有的情况下,肥料中的重金属浓度不会对施肥者、施肥者家庭成员或公众造成危险。其中,该模型中100年的数据来源于英国洛桑试验站的长期田间定位试验的监测结果,50年的数据来源于美国哥伦比亚河流域灌溉项目的监测结果,而30年的食物摄入重金属量来源于美国食品和药品管理局的“饮食研究”项目的调查监测数据。

      图  1  美国肥料重金属安全浓度的广义风险模型

      Figure 1.  The generalized risk model for establishing safe levels of metals in America

      根据该风险模型,他们得到了可接受的风险浓度 (即AAPFCO的化肥重金属限量标准,表3)。表中列出了9种元素,我国标准关注的5种元素都在其中。由于有害元素主要来自磷肥和微量元素肥料,不同肥料配方添加的磷肥和微量元素肥料存在很大差异,因此该标准以每1% P2O5和1%的微量元素为基本单位来设置限量标准。例如,某一化肥产品若含有10%的P2O5,则该肥料的重金属含量依次不得超过130、100、1360、610、10、420、2500、260、4200 mg/kg (表3)。

      元素
      Element
      大量元素肥料
      NPK fertilizer
      (mg/kg per 1% P2O5)
      微量元素肥料
      Micronutrient fertilizer
      (mg/kg per 1% micronutrient)
      As 13 112
      Cd 10 82
      Co 136 2228
      Pb 61 463
      Hg 1 6
      Mo 42 300
      Ni 250 1900
      Se 26 180
      Zn 420 2900

      表 3  美国植物食品管理机构协会对化肥重金属限量的要求

      Table 3.  AAPFCO risk-based concentrations for inorganic fertilizers

      美国植物食品管理机构协会规定,含有足量磷酸盐和/或微量营养元素的肥料,其含有的金属含量超过上表所确定的金属含量时,则被认为是掺假肥料 (不合格产品)[39]

    • 在2003年,欧盟颁布了肥料法 (EC No. 2003/2003)。受该法规管制的肥料称为“欧盟肥料 (EC fertilizer)”,欧盟肥料可以在欧盟市场内自由流通。不受欧盟肥料法管制的肥料称为“国家肥料 (National fertilizer)”,这些肥料受各国的法律管辖。尽管在欧盟内的国家相互承认相关法规,但具体的指标在欧盟内仍未统一。欧盟肥料法对单质化肥、复混肥、无机液体肥、配方肥和微量元素肥等五大类肥料明确了养分含量指标。但没有规定这些肥料的重金属限量值。仅在该法规附录III中提及了高氮含量氮肥 (硝铵) 中铜的限定 (铜含量不得高于10 mg/kg)[4748]

      在2003年之后,各国对欧盟统一的肥料法 (EC No. 2003/2003) 陆续提出了多次修订方案,在这些方案中也多次呼吁须限定化肥中所含重金属最大值[49]。但是,各国所制定的化肥重金属限量标准各不相同 (表4)。例如,对于磷肥中镉含量的限量值,奥地利、芬兰与瑞典等国的标准分别是每千克P2O5镉含量为75、22、44 mg。各国对于统一制定欧盟国家肥料中的重金属限量值,还存在不少争议。在2016年的肥料法修订方案中提出了修改意见。该建议分别区分了大量、中量与微量元素肥料中的重金属限量标准。对于大量与中量元素肥料,砷、铅、镉、镍、汞的限定标准分别为60、150、60、2和2 mg/kg;对于微量元素肥料,砷、铅、镉、镍、汞的限定标准分别为1000、600、200、2000和100 mg/kg (均以干物质的量来计算),其中铬暂无限定[50],微量元素肥料为B、Co、Cu、Fe、Mn、Mo、Zn等单一或混合肥料。

      国家Country As Pb Cd Cr Ni Hg
      捷克Czech 20 30 50 50 N/A 0.5
      葡萄牙Portugal N/A N/A N/A N/A N/A N/A
      意大利Italy N/A N/A N/A N/A N/A N/A
      爱沙尼亚Estonia 50 100 60 50 100 2
      德国Germany 40 150 60 N/A 80 1
      奥地利Austria N/A 100 75 100 100 1
      芬兰Finland 25 100 22 300 100 1
      瑞典Sweden 25 100 44 300 100 1
      希腊Greece N/A N/A 60 N/A N/A N/A
      法国France 60 150 90 120 N/A 2
      建议限量
      Proposed limit
      60 150 60 N/A 2 2
      注(Note):N/A—暂无限定 No limit values at present.

      表 4  欧盟部分国家化肥重金属限量标准与推荐标准 (mg/kg, DM)

      Table 4.  Maximum limit values for heavy metals in inorganic fertilizer of Europe Union countries

      这些标准限量值的提出建立在上述各种有害重金属元素对人类与环境健康风险评估结果的基础上,同时也参考它们与土壤、饮用水、环境、人类健康相关的科学研究 (涉及联合国环境规划署、联合国欧洲经济委员会、世界卫生组织与各种研究报告等)。除此之外,该标准的提出还需广泛咨询欧盟各成员国与工业企业代表。但是,据NIPERA的研究,在后期评估过程中发现,在197个来自12个成员国的无机磷肥样品中,约21%的产品无法达到每千克P2O5镉含量60 mg的限量标准,但对于铅、砷、镍的标准都没有问题。因此,如果按照每千克P2O5镉含量60 mg的限量标准强制执行,很多无机磷肥产品会因为镉含量超标而无法在市场上流通。这些建议的标准限量值还处于讨论阶段,新的肥料法并没有公布实施,目前还是执行2003年颁布的《肥料法》。

    • 由上述可得,我国不同肥料产品或肥料原料所适用的重金属限量标准不同,且在重金属标准 (数量或种类) 上的差异很大 (表1),这些肥料产品主要针对砷、镉、铅作了重金属限量要求,其制定依据值得我们思考。同时,不少市场流通的单质肥料及复合肥没有对重金属进行标准制定,而这些肥料不少是水溶性肥料的基础原料。这容易造成水溶肥基础原料的限量标准不明确或限制不严格而使得水溶肥料中重金属含量超标的问题。例如,肥料原料工业磷酸二氢铵 (HG/T4133-2010) 只要求砷≤ 50 mg/kg,对其它元素未作限量要求。而工业磷酸二氢铵是水溶肥料的常用原料,在水溶肥料配方中添加百分之几到百分之几十不等,也有不少厂家直接包装成水溶肥料商品销售。但如果工业磷酸二氢铵在水溶肥料配方中添加量超过50%,根据砷≤ 50 mg/kg的标准执行,水溶肥成品中砷含量容易超过25 mg/kg,这是水溶肥料有害元素标准 (NY 1110-2006) 的2.5倍 (表1)。因此,为何水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量标准如此严格,而对不少单质肥料、复合肥料的重金属含量却不作任何限制,这个制定依据也值得探究。

      标准名称Standard As Cd Pb Cr Hg
      GB 437-2009 硫酸铜 (农用) Copper sulfate (for crops use) ≤ 25 ≤ 25 ≤ 125
      GN 535-1995a 硫酸铵 Ammonium sulphate ≤ 0.5 ≤ 50
      GB/T 2946–2008b 氯化铵 Ammonium chloride ≤ 5
      HG/T 4133–2010A 工业磷酸二氢铵
      Ammonium dihydrogen phosphate for industry
      ≤ 50
      GB/T 2091–2008c 工业磷酸 Phosphoric acid for industrial use ≤ 1 ≤ 10
      HG/T 4511–2013d 工业磷酸二氢钾 Monopotassium phosphate ≤ 50 ≤ 50
      HG/T 2326–2015 工业硫酸锌 Zinc sulfate for industrial use ≤ 10 ≤ 10 ≤ 5
      GB/T 17420–1998 微量元素叶面肥料 Foliar microelement fertilizer ≤ 20 ≤ 20 ≤ 100
      GB/T 17419–1998 含氨基酸叶面肥料 Foliar fertilizer with amino acid ≤ 20 ≤ 20 ≤ 100
      NY 1110–2006 水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量及其含量测定 Limits and testing methods for Hg, As, Cd, Pb and Cr contents in water-soluble fertilizers ≤ 10 ≤ 10 ≤ 50 ≤ 50 ≤ 5
      GB 23349–2009 肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标
      Ecological index of As, Cd, Pb, Cr and Hg in fertilizers
      ≤ 50 ≤ 10 ≤ 200 ≤ 500 ≤ 5
      注(Note):a—硫酸铵 (GB 535–1995) 中的重金属限量标准为优等品的标准,一等品与合格品不作重金属限量的要求;b—氯化铵 (GB/T 2946–2008) 的重金属限量标准为优等品的标准;c—工业磷酸 (GB/T 2091–2008) 的重金属限量标准为优等品的标准;d—工业磷酸二氢钾 (HG/T 4511–2013) 的重金属限量标准为优等品的标准。a—Ammonium sulphate (GB 535–1995) represents the heavy metal standards for the superior product, and there are no heavy metal limits for first grade and qualified products; b—Ammonium chloride (GB/T 2946–2008) represents the heavy metal limits for the superior product; c—Phosphoric acid for industrial use (GB/T 2091–2008) represents the heavy metal limits for the superior product; d—Monopotassium phosphate (HG/T 4511–2013) represents the heavy metal limits for the superior product.

      表 1  我国化肥与部分肥料原料的重金属限量标准 (mg/kg)

      Table 1.  The heavy metal standards of inorganic fertilizer and some fertilizer material in China

      我国不同肥料产品或肥料原料所适用的重金属限量标准不同,一方面,将出现各肥料行业竞争不公平的问题;另一方面,部分单质肥、复合肥重金属限量不明确或限制不严格也有可能对农业土壤环境造成一定的风险 (特别是含磷肥料与微量元素肥料)。因此,科学评估化肥中的重金属风险,并明确这些制定的依据以保证肥料产业的健康发展非常重要。

    • 我国于1995年颁布了《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995),将土壤分为三级。其中,根据该土壤环境质量标准要求,为保障农业生产和维护人体健康,一般农田、蔬菜地等的土壤重金属含量应执行二级标准[5152]。在长期施用化肥的情况下,由化肥带入的重金属如何影响土壤环境质量是人们关注的问题。有研究表明在长期施用肥料的情况下,除镉以外,土壤中的重金属含量并不会发生显著的变化。王腾飞等[53]以红壤稻田 (始于1981年) 和红壤旱地 (始于1991年) 长期定位施肥试验的土壤数据分析发现,长期施用化肥和稻草还田未见明显的重金属积累。王美[54]分析测定黑土、潮土和红壤在20多年不同施肥措施下土壤和作物中重金属的含量,结果发现长期单施化肥对黑土、潮土、红壤中锌、镉含量没有显著影响。赵芸晨等[55]通过10年的长期定点施肥试验发现,在年基肥量为磷酸二钾 300~330 kg/hm2、尿素225~250 kg/hm2、硫酸锌15 kg/hm2、硫酸钾75~90 kg/hm2,追肥尿素共用675 kg/hm2、磷酸二钾 330 kg/hm2的情况下,土壤中铜、锌、锰、铁、铅与铬都没有超标,只有重金属镉严重超标 (按《土壤环境质量标准》二级标准执行)。王改玲等[56]在陕西合阳县28年的长期定位施肥试验发现,在N和P2O5施用量均为337.5 kg/hm2的情况下,施用氮、磷化肥对土壤中各种重金属的增加不明显。这些研究结果表明,长期施用化肥可能导致镉超标,但对其它有害元素则无明显影响,而镉主要来自磷肥。

      由上述可知,我国也有不少关于长期施肥对土壤重金属累积影响的研究,是可以深入进行相关数据的整合分析,以开展化肥中重金属浓度的健康风险评估。根据美国、欧盟的化肥重金属限量标准可以得知,美国AAPFCO以1% P2O5为参考基准来限制大量元素肥料中的重金属含量;欧盟则以每千克干物质的大量/中量元素肥料为参考基准,其中镉的含量以P2O5的浓度为参考。这与上述长期定位试验中镉污染主要来自磷肥的结果有着很好的关联性,也说明长期定位试验的结果对于我们了解化肥中重金属对农田重金属污染与潜在风险有重要的指导意义,可见进行长期的化肥重金属风险评估非常必要。除此之外,肥料的施用一般都是以养分含量计算的,所以以1% P2O5为参考基准来限制化肥中的重金属含量也是有一定理论依据的。因此,根据长期定位试验了解长期施肥导致的重金属累积,整合多方数据,继而进行科学风险评估是非常重要的一步,再在此基础上科学地进行标准的修订或制定。

    • 1) 我国化肥中重金属的限量标准可以根据大量、中量与微量元素肥料等类别区分不同重金属的限量,所有化肥中重金属限量标准可以保持一个标准。

      2) 应该考虑化肥中的养分含量来确定一些重金属的限量范围。

      3) 可以借鉴发达国家进行的化肥有害元素对人类健康风险的评估方式,由评估报告得到可接受的化肥中重金属的浓度,科学评估我国化肥所含重金属对土壤、环境和人类健康的风险,并得到风险评估结果。同时,可以参考借鉴国外已有的研究成果,在调查与长期定位试验的基础上,以科学数据为依据,由多个部门联合制定适合我国国情的化肥重金属限量标准。

参考文献 (56)

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