随着我国工农业的迅速发展、人口的快速增加和城市化进程的加快,通过各种途径进入土壤的有害重金属(如Pb、Cd、Hg、As和Cr等)不断增加,对我国的农业生态环境构成了严重的威胁。近年来,由化学污染引起的食品安全问题时有发生,并日趋突出,引起了政府和消费者的普遍关注。果园土壤环境质量直接关系到果树的生长、结实、寿命以及果品品质,土壤中重金属含量已经成为无公害果品产地环境质量的一项重要指标,土壤重金属污染及其治理成为环境科学领域的热点研究问题。重庆市北碚区金果园土壤酸化十分严重,施肥以有机肥为主,根据果树长势和周围环境变化辅施适量的化学肥料。施肥和大气沉降等途径带入的重金属可在果园土壤中积累,土壤固定的重金属(如Pb、Cd等)长期处于酸性环境中,加之在酸雨的淋溶作用下,重金属被活化后逐渐释放,增加了土壤中有效态重金属的含量,进而增大其进入果树体内的风险,从而影响果树的生长和果品的质量。另据报道,在缙云山已经发现被酸化的水体,灌溉水成为果园土壤重金属的又一来源。本研究监测了金果园中梨园、蜜橘园、枣园,樱桃园、血橙园、枇杷园、桃园、葡萄园和脐橙园等9个园区土壤中的重金属含量和土壤pH,结合无公害水果产地土壤环境质量标准和绿色食品产地土壤环境质量标准,采用污染指数法进行污染评价；基于土壤重金属污染的评价结果,选定在枇杷园和桃园两个园区,采用土壤改良剂及其组合,开展果园土壤中Pb、Cd的原位钝化研究,比较不同改良剂的钝化效果；通过测定果树叶片和果实中的Pb、Cd含量,考察果园土壤中Pb、Cd的原位钝化效果,以期为改善果园生态环境质量、保证果品的安全生产、促进当地果业的可持续发展提供科学依据。本文取得了如下的主要研究成果：(1)金果园各园区表土(0～20 cm)的pH范围为3.31～4.02,酸度从高到低依次为蜜橘园>枣园>脐橙园>枇杷园>梨园>葡萄园>血橙园>樱桃园>桃园。下层土壤(20～40cm)的pH范围为3.36～4.52,酸度从高到低依次为蜜橘园>枇杷园>枣园>梨园>脐橙园>血橙园>桃园>葡萄园>樱桃园。在测定的0～40 cm土壤中,各园区表土的pH均低于下层土壤；根据土壤酸度分级标准,pH<5.0的土壤为极强酸性土壤,说明金果园各园区土壤酸化严重。同一园区0～20、20～40 cm两个土层中重金属As、Cd、Cr、Hg和Pb的含量差异不同,血橙园中两个土层中Cd含量分别为0.28和0.21mg·kg-1,变化不明显；Hg在两个土层中的含量分别为0.21和0.06mg·kg-1,变化很大。同一园区两个土层中5种重金属的含量均呈现上层高于下层的趋势。9个园区土壤中同一重金属的含量差异明显,其中以Cd·Cr和Hg含量的差异较大。蜜橘园和枇杷园0～20 cm土层中Cd含量分别为0.17和0.34mg·kg-1,梨园和蜜橘园中Cr含量分别为61.42和23.05mg·kg-1,枣园和血橙园中Hg含量分别为0.09和0.21mg·kg-1；但As·Pb的含量差异相对较小,梨园和枇杷园的As含量分别为3.74和6.99mg·kg-1,蜜橘园和桃园的Pb含量分别为21.11和37.73mg·kg-1.9个园区中,血橙园土壤中Hg含量最高,达到0.21mg·kg-1；梨园土壤中Cr含量最高,达到1.42mg·kg-1；枇杷园土壤中As·Cd含量最高,分别为6.99和0.34mg·kg-1；桃园中Pb含量最高,为37.73mg·kg-1。从重金属的总量来看,由于各园区土壤呈强酸性,选择pH<6.5时的土壤重金属含量限量标准与测定值进行比较,如Cd的标准值为0.3mg·kg-1,枇杷园、桃园和葡萄园土壤中的含量已经高于此限量标准。(2)以无公害果园产地土壤环境质量为评价标准,计算出9个园区土壤重金属的单因子污染指数,发现各园区土壤中As、Cr、Pb、Hg的单因子污染指数均不超过0.7,土壤环境处于清洁状态；枇杷园、葡萄园0～20和20～40 cm、桃园0～20 cm土层中Cd的单因子污染指数均大于1,达到轻度污染水平。从内梅罗污染指数来看,梨园、蜜橘园、枣园、樱桃园、血橙园、脐橙园、桃园和葡萄园重金属的污染指数均不超过0.7,土壤环境质量判定为清洁。枇杷园0～20 cm土层中重金属的内梅罗污染指数为0.75,土壤环境质量判定为尚清洁。以绿色食品产地土壤环境质量为评价标准,发现各园区土壤中Cd的单因子污染指数较高,其中枇杷园和葡萄园0～20和20～40 cm、桃园0～20 cm土层属轻度污染；梨园和血橙园20～40 cm、脐橙园和樱桃园0～20 cm土层的Cd含量达到警戒水平。另外,枇杷园和桃园0～20 cm土层中Pb含量也处于警戒水平。从内梅罗污染指数来看,梨园、蜜橘园、枣园、樱桃园、血橙园和脐橙园均小于0.7,土壤环境质量判定为清洁；枇杷园、桃园和葡萄园0～20 cm土层分别为0.82、0.78、0.74,土壤环境质量判定为尚清洁。(3)在果园土壤重金属污染评价的基础上,采用土壤改良剂及其组合,在枇杷园和桃园土壤进行Pb、Cd的原位钝化研究。研究发现,除单施过磷酸钙外,其它改良剂处理都能降低两个园区的土壤酸度,改良剂处理均降低了土壤中Pb、Cd的生物有效性,进而降低果品中的Pb、Cd含量。与对照比较,施加生石灰可显著提高枇杷园和桃园土壤pH,处理120 d时土壤pH分别提高0.93和0.79个单位。配施生石灰和过磷酸钙对降低枇杷园和桃园土壤有效态Pb含量的效果最好,处理150 d时分别降低3.46%和3.56%；单施生石灰对降低枇杷园土壤有效态Cd含量的效果最好,处理150 d时降低10.95%；配施生石灰、过磷酸钙和有机肥对降低桃园土壤有效态Cd含量的效果最好,处理150 d时降低7.09%。未施加改良剂时,对照食品(水果)中重金属的限量标准(Pb≤0.1 mg/kg,Cd≤0.05 mg/kg),发现枇杷中Pb含量超标14.7%,桃子中Pb、Cd含量分别超标6.4%和4.8%。配施生石灰和过磷酸钙对降低枇杷和桃子中Pb含量的效果最好,分别降低18.3%和14.44%；施加改良剂可进一步降低枇杷中的Cd含量,单施生石灰对降低枇杷和桃子中Cd含量的效果最好,分别降低30.91%和24.62%。