镉是一种能引起人体急、慢性中毒的有毒重金属，镉污染可通过食物链进行传递，世界卫生组织(WHO)将其列为重点研究的食品污染物^[1]。有色金属矿山的开采和冶炼是环境镉污染的主要来源，含镉烟尘沉降和含镉废水经灌溉进入农田，造成土壤污染并富集到食用农作物中，最终在人体内蓄积，造成健康损害。为了解广西农田土壤镉的污染状况及其可能对人群健康影响的风险，同时探讨有效的防治对策，于2011—2013年，对其辖区范围29个县(区)共580个村的农田土壤开展镉污染动态监测。

1 材料与方法 1.1 资料来源

数据来源于2011—2013年中央财政支持广西的农村环境卫生监测项目，监测数据统一录入中国疾病预防控制中心农村改水技术指导中心提供的农村环境卫生监测信息管理系统。

1.2 土壤的采集、检测和评价

按照国家统一的农村环境卫生监测技术方案，按照分层随机的方法(不同地理方位、经济发展水平和人口数量等)，在广西选择马山县等29个有代表性的县(市、区)，每个县(市、区)选择5个乡镇(不含城关镇)，每个乡镇选择4个行政村作为监测点，每个监测点采集农田土壤1份进行镉检测，利用GPS对采样点进行定位。土壤的采样、保存、流转和样品处理按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166-2004)^[2]进行。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对镉的含量进行检测，虽然目前我国土壤分析标准方法中，尚无ICP-MS的方法，但其是高灵敏度的分析仪器，已被许多发达国家应用于环境监测中，它能够快速检测少量样品中的多种元素，具有检出限低、干扰少、线性范围宽、灵敏度高、同时测定几十种元素、既可进行同位素比值测定又可进行同位素稀释分析等优点^[3]。按照《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)^[4]的二级标准进行评价，即pH＜6.5时，镉≤0.30 mg/kg；pH(6.5~7.5) 时，镉≤0.30 mg/kg；pH＞7.5时，镉≤0.60 mg/kg为合格。土壤污染程度分为5级：污染物含量未超过评价标准的，为无污染；在1~2倍(含)之间的，为轻微污染；2~3倍(含)之间的，为轻度污染；3~5倍(含)之间的，为中度污染；5倍以上的，为重度污染^[5]。

1.3 质量控制

采样人员由专业人员组成，并经过统一培训。参加检测工作的实验室通过计量认证，并建立检测数据的审核检查制度，及时对不合格数据或异常值进行分析，必要时通过重复检验和(或)加标回收试验等办法进行验证，确保每个监测检验数据准确可靠。

1.4 统计学方法

采用Excel 2010的筛选、排序、sum、count、sumifs、countifs等^[6]分析方法和SPSS 17.0的卡方检验、描述统计等分析方法对数据进行统计分析。

2 结果 2.1 监测样本基本情况

2011—2013年共采集农田土壤1 740份，镉检测结果范围为0.022~91.5 mg/kg，算术平均值为0.86 mg/kg，标准差是3.47，中位数为0.32 mg/kg。按照土壤质地分类，砂土占11.15%(194/1 740)、壤土占70.69%(1 230/1 740)、粘土占18.16%(316/1 740)。按照土壤湿度分类，干占8.97%(156/1 740)、潮占51.21%(891/1 740)、湿占28.68%(499/1 740)、重潮占9.02%(157/1 740)、极潮占2.13%(37/1 740)。2012—2013年的1 160份农田土壤中(2011年未检测土壤的pH)，pH＜6.5的占63.28%(734/1 160)、pH(6.5~7.5) 的占25.95%(301/1 160)、pH＞7.5的占10.78%(125/1 160)。

2.2 土壤镉污染状况

1 740份土壤中，镉的点位超标率为49.94%(869/1 740)，其中，重度污染比例为18.18%(158/869)、中度污染比例为14.73%(128/869)、轻度污染比例为20.25%(176/869)、轻微污染比例为46.84%(407/869)。其中，2011年超标率为55.34%(321/580)，因未检测土壤pH，参照pH＜6.5的二级标准作为评价标准, 2011年超标率为50.86%(295/580)、2013年超标率为43.62%(253/580)。对2012—2013年的超标率进行统计分析，两者差别有统计学意义(χ²=6.101，P=0.014＜0.05)。29个县(市、区)中土壤镉点位超标率从高到低排序，前5名超标率依次为95.00%、95.00%、93.33%、91.94%、86.67%，倒数5名超标率依次8.47%、8.33%、6.67%、5.00%、3.33%。2011—2013年广西29个县(区)农田土壤镉污染状况见表 1。

不同土壤质地的镉点位超标率见表 2，砂土、壤土、粘土的镉超标率分别为：38.14%、51.14%、52.53%，可见，砂土的镉超标率明显低于其他质地的土壤。不同土壤质地的镉点位超标率统计分析差别有统计学意义(χ²=12.352，P= 0.002＜0.05)。

2.3 土壤镉含量分布情况

1 740份土壤中，镉含量≤0.20 mg/kg的占29.83%、镉含量＞1.0 mg/kg的占16.61%。表 3为2011—2013年广西农田土壤镉含量分布。

3 讨论

监测调查结果显示，2011—2013年广西农田土壤镉超标率依次为55.34%、50.86%、43.62%，维持在一个较高的水平。2011年由于未进行pH检测，评价结果超标率较高，但2012—2013年严格按照pH检测结果对应的限值进行评价，超标率分别达到50.86%和43.62%，远高于《全国土壤污染状况调查公报》(2014年4月17日)的全国平均水平(7.0%)^[5]。2011—2013年广西农田土壤镉重度污染的比例是18.18%，远高于《全国土壤污染状况调查公报》(2014年4月17日)的全国平均水平(0.5%)^[5]。文献研究表明^[7-11]，重金属对土壤的污染是持久性的，很难靠自净化作用来降解，改良和治理被重金属污染的土壤，主要有物理方法、化学方法和生物方法，生物方法中的植物修复是比较安全，且成本较低的技术。2012—2013年的超标率逐年降低，可能与抽样误差有关，部分监测采样点每年没有严格固定在同一采样地点采样；此外，也可能与部分地区开展农田土壤重金属污染治理取得一定效果等有关。今后应继续加强动态监测，以便为加强采取相关控制措施提供科学依据。

1 740份土壤中，镉含量≤0.20 mg/kg的占29.83%，即仅29.83%的土壤镉含量低于《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)^[4]的自然背景值；镉含量＞1.0 mg/kg的占16.61%，即16.61%的土壤镉含量超过《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)^[4]的三级标准。本文中砂土的镉超标率明显低于其他质地的土壤，跟有关文献^[11]的研究结果一致。质地不同的土壤，其渗漏水平和被淋溶的水平各不相同。降水和地下水都可借助土壤粒度的粗细，间接地使金属元素发生转移，包括垂直和水平的迁移。凡土壤质粘重的，如白浆土属河湖沉积物，其土壤环境背景值就高；质地含砂的，如黑钙土、暗栗钙土、风沙土等土壤质地较粗，其元素背景值含量较低^[12]。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因^[5]。政府有关部门应该研究重点地区重金属环保污染的成因，分清哪些重金属超标是自然存在的，哪些是人为造成的，并有针对性地采取环境保护和治理措施。

唐振柱等^[13]报道广西某冶炼厂周围农村居民膳食镉暴露结果显示，当地居民自种的大米、禽肉、蔬菜的镉超标率分别达到100%、100%和85.7%，当地膳食高消费量人群镉P₉₀、P_97.5已分别为每日允许摄入量(ADI)的14.0、15.4倍。为进一步了解重点地区农作物镉污染现状和居民的环境镉暴露水平，建议在农田镉污染重点地区进一步开展大米、蔬菜镉含量及人群膳食暴露监测调查，对居民累积膳食镉摄入情况进行估算，同时对人群健康危害进行长期跟踪监测，找出人群健康效应关系，以便为评价环境镉污染对人群健康的危害提供依据。