湛潤生

（山西大同大學生命科學學院，山西 大同 037009）

陽高縣設(shè)施栽培土壤汞、鉛、鋅、鎳污染綜合評價

湛潤生

（山西大同大學生命科學學院，山西 大同 037009）

通過野外采樣和實驗室分析化驗相結(jié)合的方法，分析了陽高縣不同利用年限設(shè)施栽培土壤中汞、鉛、鋅、鎳、鈷含量的變化規(guī)律。結(jié)果表明，設(shè)施栽培土壤在利用4～7年時重金屬元素含量最高。進一步依據(jù)溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準，采用單項污染指數(shù)法和尼梅羅綜合污染指數(shù)法，對當?shù)卦O(shè)施栽培土壤金屬元素含量進行了污染評價。結(jié)果表明，陽高縣設(shè)施栽培土壤未受到汞、鉛、鋅、鎳污染，尚處于清潔狀態(tài)。

設(shè)施栽培；土壤重金屬；污染評價

近年來,在我國工農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展的同時,生態(tài)環(huán)境遭受了嚴重污染,其中土壤污染問題已經(jīng)引起社會廣泛重視。重金屬是典型的土壤污染物,具有隱蔽性、難降解、移動性差和易被富集等特點,不僅影響植物的生長發(fā)育及其產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量,而且通過食物鏈影響人體健康[1-5]。

陽高縣設(shè)施蔬菜發(fā)展迅速,截止2012年,全縣設(shè)施蔬菜面積達2 300 hm2。預(yù)計到“十二五”期末,設(shè)施蔬菜面積將突破4 700 hm2[6]。因此,通過對陽高縣設(shè)施栽培土壤中重金屬含量的監(jiān)測,為設(shè)施蔬菜可持續(xù)發(fā)展和土壤重金屬污染評價具有重要的現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

試驗點設(shè)在陽高縣龍泉鎮(zhèn),土壤屬栗鈣土。當?shù)卦O(shè)施菜地由傳統(tǒng)農(nóng)田改建而成,主要種植黃瓜、西紅柿、茄子、葫蘆等,露天菜地種植甘藍菜、白菜等。設(shè)施菜地每公頃年均施有機肥150m3,磷酸二銨750～850 kg,過磷酸鈣320～430 kg,硫酸鉀215～320 kg,沖施肥(成分包括N,P,K和中微量元素)3 500～5 000 kg;露天菜地施有機肥45～60m3,磷酸二銨750 kg,尿素450 kg,磷酸二氫鉀90 kg;農(nóng)田施有機肥0～22.5m3,磷酸二銨750 kg。

1.2 采樣方法

試驗設(shè)兩個對照CK1(農(nóng)田)、CK2(露天菜地),6個不同利用年限的設(shè)施栽培菜地,分別是1,4,7, 11,14年和17年。整個試驗共8個處理,每處理2個重復(fù)。對照和設(shè)施菜地都按照“S”型5點采樣法,采集0～20 cm耕作層混合土樣,帶回實驗室陰干,研磨過0.149mm尼龍篩,備用。

測試方法：土樣經(jīng)濃HNO3-HF-HCl微波消解后,靜置,用5%稀HNO3溶液定容至50 mL容量瓶。用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES, Prodigy,LEEMAN,USA)測定土壤中Hg,Pb,Zn,Ni, Co的含量。測試過程中加入的Co,Ni,Zn標準溶液,購自國家環(huán)境保護總局標準樣品研究所。

1.3 評價方法及評價標準

土壤重金屬污染評價采用單項污染指數(shù)法和尼梅羅綜合污染指數(shù)法。

單項污染指數(shù)：Pi=Ci/Si,(Pi為單項污染指數(shù), Ci為實測數(shù)據(jù);Si為污染物的評價標準,見表1)。

尼梅羅綜合污染指數(shù)：P綜=（（（Ci/Si）2max+（Ci/Si）2av）e/2）1/2。

根據(jù)環(huán)境質(zhì)量等級劃定標準(表2),評價當?shù)卦O(shè)施栽培土壤重金屬污染等級。

表1 土壤環(huán)境質(zhì)量評價指標限值[7]/mg·kg-1

表2 環(huán)境質(zhì)量等級劃定標準

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植年限設(shè)施栽培土壤重金屬含量變化特點

陽高縣設(shè)施栽培土壤重金屬含量見表3?？梢钥闯?設(shè)施栽培土壤Hg,Pb,Zn,Ni,Co含量與CK1,CK2相比有一定的差異。不合理施用含Hg, Pb,Ni,Zn,Co的農(nóng)藥、磷肥及畜禽廢棄物,是造成設(shè)施栽培土壤金屬元素含量升高的首要原因[8-10]。不同利用年限設(shè)施栽培土壤金屬元素含量,呈現(xiàn)出一定程度的差異,在4～7年時土壤金屬元素含量最高。

表3 陽高縣設(shè)施栽培土壤重金屬含量/mg·kg-1

表4 土壤重金屬質(zhì)量評價與分級結(jié)果

2.2 土壤環(huán)境質(zhì)量評價按照單項污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法的評價方法,與溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準相比較,陽高縣設(shè)施栽培土壤質(zhì)量評價結(jié)果見表4。由于評價標準中沒有關(guān)于Co的限值,所以在評價中沒有涉及Co對土壤的影響。由表可見,PHg,PPb,PZn,PNi, P綜均小于0.7,說明當?shù)卦O(shè)施栽培土壤未受到Hg, Pb,Zn,Ni的污染。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明,不同利用年限設(shè)施栽培土壤Hg,Pb,Zn,Ni,Co含量呈現(xiàn)出與農(nóng)田和露天菜地不同的變化規(guī)律,重金屬元素在設(shè)施土壤中出現(xiàn)一定程度的累積。進一步采用土壤重金屬單項污染指數(shù)法和尼梅羅綜合污染指數(shù)法,對當?shù)卦O(shè)施栽培土壤重金屬進行污染綜合評價,表明陽高縣設(shè)施栽培土壤Hg,Pb,Zn,Ni含量并沒有超過溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準中的限值。但是,在今后的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中要嚴把質(zhì)量關(guān),避免因施用農(nóng)藥、磷肥以及畜禽廢棄物,造成土壤污染。

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〔責任編輯 楊德兵〕

Com prehensive Evaluation of Hg，Pb，Zn，Ni Pollution in Protected Cultivation Soil in Yanggao County

ZHAN Run－sheng（School of Life Science，ShanxiDatong University，Datong Shanxi，037009）

Contents of Hg、Pb、Zn、Ni、Co weremeasured in protected cultivation soilwith different planting years in Yanggao County.The results showed that themaximum values of heavymetal contents of protected cultivation soils occurred when greenhouses were cultivated for 4 to 7 years.The environmental quality of protected cultivation soilswas assessed by applying the single pollutant indexmethod and the Nemerow comprehensive indexmethod based on the environmental quality evaluation standards of farm land for greenhouse vegetables production.The results indicated that the pollutant index of Hg、Pb、Zn and Ni didn＇t exceed the limit value，the soilwas clear.

protected cultivation；heavymetals；evaluation of pollution

X53

A

2012-08-12

山西大同大學青年科研項目［2012-Q-15］；山西大同大學高寒區(qū)作物研究所科研項目［2009-Y-14］作者簡介：湛潤生（1979-），男，山西右玉人，碩士，講師，研究方向：土壤環(huán)境化學。

1674－0874（2013）03－0057－05