化肥中危害元素汞、砷、鎘、鉛、鉻的限量及檢測方法現(xiàn)狀分析.pdf

150 2018年第10期 下 總第532期 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中 化肥對農(nóng)作物產(chǎn)量的提高作出了重 要貢獻(xiàn) 但同時也帶來了耕地土壤及地下水的污染 以及 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的下降 進(jìn)而對消費(fèi)者健康造成負(fù)面影響等 一系列問題 盡管中國耕地面積不到世界耕地總面積的 10 但化肥施用量接近世界總量的 1 3 化肥已成為農(nóng) 業(yè)污染的主要原因 2014 年 4 月 環(huán)境保護(hù)部和國土資 源部發(fā)布的 全國土壤污染調(diào)查公報(bào) 顯示 全國土壤環(huán) 境狀況總體不容樂觀 部分地區(qū)土壤污染較重 耕地土壤 環(huán)境質(zhì)量堪憂 1 耕地土壤主要污染物為鎘 砷 汞 鉛 等 最近 10 年間 中國化肥施用量增長 25 80 農(nóng)村 綠皮書 說 在農(nóng)作物種植過程中 濫用農(nóng)藥 化肥等 以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的目標(biāo) 導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中的有害藥物的殘留超過 安全限度 同時對耕地資源造成的污染日益嚴(yán)重 特別是 耕地土壤的重金屬污染 重金屬污染具有積累性 不可逆 轉(zhuǎn)性和隱蔽性 會對人畜的健康構(gòu)成嚴(yán)重的威脅 如砷會 蓄積于肝 腎 肺 骨骼等部位 抑制許多酶活性 造成 代謝障礙 如肝功能異常等 汞嚴(yán)重?fù)p害人的神經(jīng)系統(tǒng) 腎和肝臟 導(dǎo)致人脫發(fā) 因此嚴(yán)格控制肥料重金屬限量對 于防治土壤污染和人畜安全具有重要作用 1 國內(nèi)外化肥標(biāo)準(zhǔn)中危害元素限量規(guī)定情況 國內(nèi)化肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定情況 目前 我國強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn) GB 18877 2009 有機(jī) 無機(jī)復(fù)混肥料 2 NY 525 2012 有 機(jī)肥料 3 標(biāo)準(zhǔn)中對汞 砷 鎘 鉛 鉻的限量均有明確 的要求 農(nóng)業(yè)部發(fā)布的 NY 1106 含腐殖酸水溶肥料 4 NY 1107 大量元素水溶肥料 5 NY 1428 微量元素水 溶肥料 6 NY 1429 含氨基酸水溶肥料 7 等水溶肥 料中重金屬元素的限量要求執(zhí)行 NY 1110 水溶肥料 汞 砷 鎘 鉛 鉻含量的限量要求 8 農(nóng)業(yè)用硫酸鋅 9 含氨基酸葉面肥料 10 標(biāo)準(zhǔn)中對砷 鎘 鉛的限量也作 了規(guī)定 見表 1 特別是近年來隨著綠色有機(jī)農(nóng)作物的 種植規(guī)模不斷擴(kuò)大 有機(jī)肥的使用量也在逐年上升 我 國有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷更新 農(nóng)業(yè)部 NY 525 2002 有 機(jī)肥料 11 標(biāo)準(zhǔn)也在 2011 年 2012 年連續(xù)兩年被新頒布 實(shí)施的 NY 525 2011 NY 525 2012 所代替 在新標(biāo)準(zhǔn)中 將 NY 525 2002 中重金屬含量符合 城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo) 準(zhǔn) 12 做了較大修改 并直接寫入標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中 特別是汞 砷 鉛 鉻元素限量明顯嚴(yán)于 2002 年標(biāo)準(zhǔn) 見表 1 表 1 目前我國化肥中危害性元素的限量指標(biāo) 單位 mg kg 標(biāo)準(zhǔn) 指標(biāo) 項(xiàng)目 汞 以 Hg 計(jì) 砷 以 As 計(jì) 鎘 以 Cd 計(jì) 鉛 以 Pb 計(jì) 鉻 以 Cr 計(jì) 有機(jī)肥 NY 525 2012 2 15 3 50 150 水溶肥料 NY 1110 2010 5 10 10 50 50 有機(jī) 無機(jī)復(fù)混肥料 GB 18877 2009 5 50 10 150 500 農(nóng)業(yè)用硫酸鋅 HG 3277 2000 20 20 20 含氨基酸葉面肥料 GB T 17419 1998 20 20 100 城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn) GB 8172 87 5 30 3 100 300 國外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定情況 目前 國際標(biāo)準(zhǔn)中尚無肥料中重 化肥中危害元素汞 砷 鎘 鉛 鉻的 限量及檢測方法現(xiàn)狀分析 郭紅云 甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)西部分中心 摘 要 化肥對農(nóng)作物產(chǎn)量的提高作出了重要貢獻(xiàn) 但同時也帶來了耕地土壤及地下水的污染 隨著我國實(shí)行最嚴(yán)格的生 態(tài)環(huán)境保護(hù)制度 嚴(yán)格控制化肥中危害元素汞 砷 鎘 鉛 鉻的限量對于防治土壤污染和人畜安全具有重要作用 關(guān)鍵詞 化肥 危害元素 限量 檢測方法 DOI編碼 10 3969 j issn 1002 5944 2018 20 093 基金項(xiàng)目 本文受甘肅省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2016年度科技項(xiàng)目 電感耦合等離子體 質(zhì)譜 ICP MS 對化肥中危害元素汞 砷 鎘 鉛 鉻的測定方法研究 項(xiàng)目編號 GZJ2016008 資助 2018年第10期 下 總第532期 151 金屬元素的限量標(biāo)準(zhǔn) 部分供需雙方僅在合同中對個別重 金屬作出規(guī)定 13 但奧地利 比利時 瑞士 丹麥 荷 蘭 德國等歐洲國家對堆肥中的重金屬作了限量要求 14 有的限量低于我們國家化肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 但也有的危害指標(biāo) 如 鉛 明顯高于我國化肥限量標(biāo)準(zhǔn) 表 2 歐洲國家對堆肥中重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn) 單位 mg kg 元素 奧地利 比利時 瑞士 丹麥 法國 德國 意大利 荷蘭 西班牙 Hg 4 5 3 1 2 8 1 1 5 1 5 25 As 25 10 25 Cd 4 5 3 1 2 8 1 5 1 5 2 40 Pb 500 600 150 120 800 150 140 140 1200 Cr 150 150 150 100 100 200 750 2 國內(nèi)外檢測方法現(xiàn)狀分析 2 1 國內(nèi)化肥標(biāo)準(zhǔn)中檢測方法情況 1 目前國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn) GB 18877 2009 有機(jī) 無 機(jī)復(fù)混肥料 和農(nóng)業(yè)部 NY 525 2012 有機(jī)肥料 規(guī)定危 害性元素測定按 GB T 23349 2009 肥料中砷 鎘 鉛 鉻 汞生態(tài)指標(biāo) 15 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 該標(biāo)準(zhǔn)中試樣的制備采用 的是鹽酸 硝酸 王水 消解法 砷的分析方法采用廣泛 使用的二乙基硫代氨基甲酸銀分光光度法 Ag DDTC 同 時砷斑法作為第 2 法 鎘 鉛 鉻的測定方法采用了常用 的原子吸收分光光度法 汞的測定采用冷原子吸收法 即 氫化物發(fā)生器與原子吸收分光光度法相結(jié)合 含腐殖酸水 溶肥 大量元素水溶肥 微量元素水溶肥 含氨基酸水溶 肥等水溶肥料中汞 砷 鎘 鉛 鉻的限量要求執(zhí)行 NY 1110 水溶肥料 汞 砷 鎘 鉛 鉻含量的限量要求 其含量測定采用的標(biāo)準(zhǔn)是 NY T 1978 2010 肥料 汞 砷 鎘 鉛 鉻含量的測定 16 該標(biāo)準(zhǔn)中試樣的制備采用的 仍然是鹽酸 硝酸 王水 消解法 汞和砷的分析方法 為原子熒光光度法 二乙基硫代氨基甲酸銀分光光度法 Ag DDTC 為砷測定第 2 法 鎘 鉛 鉻的測定方法采用 了常用的原子吸收分光光度法作為仲裁法 等離子體發(fā) 射光譜法 IPC 作為第 2 法 化工部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG 3277 2000 農(nóng)業(yè)用硫酸鋅 中砷 鎘 鉛的檢測方法采用的是 原子吸收光譜法或化學(xué)法 2 目前我國進(jìn)出口化肥中危害元素的測定采用 SN T 0736 12 2009 進(jìn)出口化肥檢驗(yàn)方法 電感耦合等離子體質(zhì) 譜法測定有害元素砷 鉻 鎘 汞 鉛 17 其樣品處理 采用的是微波高壓消解和硝酸氧化劑消解方法 其檢測方 法采用的是電感耦合等離子體質(zhì)譜法 2 2 國外化肥中危害元素的檢測方法情況 目前 國外化肥中危害元素的分析方法主要參考水 質(zhì)或土壤中重金屬含量的測定方法進(jìn)行 美國化學(xué)家學(xué) 會 AOAC 于 2009 年發(fā)布了肥料中砷 鎘 鉛 鉻 鉬 鎳 硒的微波消化 等離子體發(fā)射光譜法測定的化 學(xué)方法 但是方法中未包含汞的測定 美國磷化肥協(xié)會 AFPC 利用等離子體發(fā)射光譜與質(zhì)譜聯(lián)用法分析肥料中 汞 砷 鎘 鉛及鈷 鎳等 3 結(jié) 語 隨著我國實(shí)行最嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度 我國化肥 標(biāo)準(zhǔn)中對危害元素限量范圍及標(biāo)準(zhǔn)要普遍嚴(yán)于國際及歐洲 國家標(biāo)準(zhǔn) 且比以往標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格 但復(fù) 混 合肥料 磷肥等化肥中尚沒有對危害元素限量作出要求 目前國內(nèi)化肥中危害元素分析都采用原子吸收光譜法 AAS 或化學(xué)法 但仍存在一是 GB T 23349 2009 NY T 1978 2010 標(biāo)準(zhǔn)中都使用了王水敞口消化法 對鎘 鉛 鉻元素的測定影響較小 但對砷 汞元素的測定這種消化 方法 必然帶來較大的損失 使測定結(jié)果誤差變大 而且 消化時間過長 二是在這兩個標(biāo)準(zhǔn)中元素的測定都使用了 不同的方法 這樣不但增加了檢測時間 在檢測的過程中 還容易帶來二次甚至三次污染 使檢測結(jié)果準(zhǔn)確性降低 三是一次的消化液可能不能等所有項(xiàng)目檢測完畢就已消耗 完畢 給分析工作人員增加不必要的工作負(fù)擔(dān)等多方面的 缺點(diǎn) 需要廣大分析檢測技術(shù)人員對化肥中危害元素分析 方法進(jìn)行研究 參考文獻(xiàn) 1 環(huán)境保護(hù)部 國土資源部 全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào) R 2014 4 17 2 GB 18877 2009 有機(jī) 無機(jī)復(fù)混肥料 S 3 NY 525 2012 有機(jī)肥料 S 4 NY 1106 2010 含腐殖酸水溶肥料 S 5 NY 1107 2010 大量元素水溶肥料 S 6 NY 1428 2010 微量元素水溶肥料 S 7 NY 1429 2010 含氨基酸水溶肥料 S 8 NY 1110 2010 水溶肥料 汞 砷 鎘 鉛 鉻含量的限量要 求 S 9 HG 3277 2000 農(nóng)業(yè)用硫酸鋅 S 10 GB T 17419 1998 含氨基酸葉面肥料 S 11 NY 525 2002 有機(jī)肥料 S 12 GB 8172 1987 城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn) S 13 章明洪 劉剛 楊一 肥料中有害物質(zhì)含量檢測方法的比較 和研究 J 化肥工業(yè) 2015 42 1 5 9 14 李書田 劉榮樂 國內(nèi)外關(guān)于有機(jī)肥料中重金屬安全限量標(biāo) 準(zhǔn)的現(xiàn)狀與分析 J 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) 2006 25 增刊 777 782 15 GB T 23349 2009 肥料中砷 鎘 鉛 鉻 汞生態(tài)指標(biāo) S 16 NY T 1978 2010 肥料 汞 砷 鎘 鉛 鉻含量的測定 S 17 SN T 0736 12 2009 進(jìn)出口化肥檢驗(yàn)方法 電感耦合等離子體 質(zhì)譜法測定有害元素砷 鉻 鎘 汞 鉛 S 作者簡介 郭紅云 本科 高級工程師 甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)西部分中 心副主任 從事產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測及管理工作二十多年 主要研 究方向?yàn)榛?煤炭 油品等工業(yè)產(chǎn)品及食品檢驗(yàn)檢測 郭紅云 化肥中危害元素汞 砷 鎘 鉛 鉻的限量及檢測方法現(xiàn)狀分析