魏 靜，鄭小剛，魏 叢，張秀芝，劉金銅

(1．中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心，河北石家莊 050022； 2．中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049； 3．河北省地質(zhì)調(diào)查院，石家莊 050081； 4．河北省土地整理服務(wù)中心，石家莊 050051； 5．河北工程技術(shù)學(xué)院，石家莊 050091)

·生態(tài)農(nóng)業(yè)·

河北省棗強(qiáng)縣綠色農(nóng)產(chǎn)品土地環(huán)境評價*

魏 靜1， 2， 3，鄭小剛4，魏 叢5，張秀芝3，劉金銅1※

(1．中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心，河北石家莊 050022； 2．中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049； 3．河北省地質(zhì)調(diào)查院，石家莊 050081； 4．河北省土地整理服務(wù)中心，石家莊 050051； 5．河北工程技術(shù)學(xué)院，石家莊 050091)

綠色農(nóng)產(chǎn)品 土地環(huán)境評價 地球化學(xué)評價 棗強(qiáng)縣 河北省

0 引言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的提高以及環(huán)境和健康意識的增強(qiáng)，天然、無污染、健康富營養(yǎng)的“綠色食品”“有機(jī)食品”“生態(tài)食品”“無公害食品”越來越得到人們的青睞。歐洲有86%消費者的人愿選購綠色食品，國內(nèi)對北京、上海兩大城市的調(diào)查， 79%～84%的消費者希望購買無公害的食品[1-4]。

綠色食品標(biāo)準(zhǔn)[3]明確規(guī)定“綠色食品產(chǎn)品或產(chǎn)品原料產(chǎn)地必須符合綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保環(huán)境無污染”。因此，綠色食品環(huán)境監(jiān)測與生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀評價至關(guān)重要。環(huán)境質(zhì)量評價方法研究一直是國內(nèi)外研究的重點之一，科學(xué)的評價方法能精確而定量反映環(huán)境質(zhì)量的真實狀況，為環(huán)境規(guī)劃和環(huán)境污染綜合整治提供科學(xué)依據(jù)，是正確評價環(huán)境質(zhì)量、區(qū)分環(huán)境功能的關(guān)鍵[5]。

1 評估區(qū)概況

表1 樣品測試方法

樣品類型序號測試方法代號測試元素(指標(biāo))土壤1X-射線熒光光譜法XRFPb2電感耦合等離子光譜法ICPCu、Cr4電感耦合等離子體質(zhì)譜法ICP-MSCd6氫化物發(fā)生-原子熒光法AFSHg、As8電位計法ISEpH灌溉水1電感耦合等離子體質(zhì)譜法ICP-MSPb、Cd2二苯碳酰二肼分光光度法COLCr6+3氫化物發(fā)生-原子熒光法AFSAs、Hg4離子選擇電極法ISEf-5電位計法ISEpH

表2 農(nóng)田灌溉水質(zhì)要求

項 目指 標(biāo)pH值55～85總汞，mg/L≤0001總鎘，mg/L≤0005總砷，mg/L≤005總鉛，mg/L≤01六價鉻，mg/L≤01氟化物，mg/L≤20

棗強(qiáng)縣地處河北省東南部，隸屬于衡水市，地理坐標(biāo)為115°34′E～115°58′E， 37°13′N～37°39′N，總面積9.048 5萬hm2，屬省級貧困縣。第四紀(jì)地質(zhì)類型主要為全新統(tǒng)泛濫沖積物； 地貌類型屬于沖洪積平原，地勢平坦，由西南向東北傾斜，海拔23～29.3m，地面坡度0.000 14； 地下水類型為第四系松散巖類孔隙水； 土壤類型為潮土，發(fā)育3個亞類， 18個土屬，亞類包括潮土、脫潮土和鹽化潮土； 土地利用類型以耕地為主，占評估區(qū)總面積的71.13%，是一個農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后的農(nóng)業(yè)大縣； 農(nóng)作物種植類型以小麥、玉米、棉花為主，特色農(nóng)作物類型包括馬蓮小棗、脫毒甘薯和香瓜等。

2 樣品采集及測試分析

按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境調(diào)查、檢測與評價規(guī)范》(NY/T 1054-2013)和中國地質(zhì)調(diào)查局《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》(DD2008-06)要求，采集表層土壤樣品3291件，采樣深度為0～20cm，采樣密度為4點/km2。分析大量營養(yǎng)元素(N、P、K、Org.C、Ca、Mg、S)、微量營養(yǎng)元素(Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl)、有益元素(Si、Na、Al、Se、La、Sr、Co)、污染元素(Pb、Cd、Hg、As、Ni、Cr)和pH共計28項指標(biāo)； 采集灌溉水樣品134件，采樣密度1點/8km2，分析指標(biāo)包括pH、砷、鉛、汞、鎘、六價鉻和氟化物[12]。

3 綠色農(nóng)產(chǎn)品土地環(huán)境評價

3.1 評價標(biāo)準(zhǔn)

按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件》(NY/T 391-2000)評價標(biāo)準(zhǔn)，對棗強(qiáng)縣綠色農(nóng)產(chǎn)品土地環(huán)境進(jìn)行評價，具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表2和表3。

表3 土壤質(zhì)量要求

耕作條件旱 田水 田pH值<6565～75>75<6565～75>75鎘，mg/kg ≤030030040030030040汞，mg/kg ≤025030035030040040砷，mg/kg ≤252020202015鉛，mg/kg ≤505050505050鉻，mg/kg ≤120120120120120120銅，mg/kg ≤506060506060 注：1．果園土壤中的銅限量為旱田中的銅限量的一倍；2．水旱輪作用的標(biāo)準(zhǔn)值取嚴(yán)不取寬

3.2 評價方法

將棗強(qiáng)縣土壤、灌溉水測試指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，計算單項污染指數(shù)(公式1)。如果有一項單項污染指數(shù)大于1，視為該產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量不符合要求，不適宜發(fā)展綠色食品。以各項指標(biāo)均符合綠色食品產(chǎn)地各項污染物指標(biāo)要求的區(qū)域作為綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地的備選區(qū)域。

(1)

式(1)中：Pi表示測試項目i的污染指數(shù)；Ci表示測試項目i的實測值；Si表示測試項目i的評價標(biāo)準(zhǔn)值。

圖1 土壤綠色產(chǎn)地評價 圖2 灌溉水綠色產(chǎn)地評價

行政單元綠色土面積(hm2)占全縣(鄉(xiāng))面積比例(%)棗強(qiáng)縣符合901749966不符合311034棗強(qiáng)鎮(zhèn)符合191519982不符合34018大營鎮(zhèn)符合134469896不符合141104恩察鎮(zhèn)符合36979876不符合46124加會鎮(zhèn)符合322310000馬屯鎮(zhèn)符合114319982不符合20018肖張鎮(zhèn)符合337710000唐林鄉(xiāng)符合694710000王常鄉(xiāng)符合605510000王均鄉(xiāng)符合63789957不符合27043新屯鄉(xiāng)符合725810000張秀屯鄉(xiāng)符合92129954不符合42046

圖3 棗強(qiáng)縣水、土綠色產(chǎn)地評價

3.3 評價結(jié)果

3.3.1 土壤綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地評價

根據(jù)上述評價方法，棗強(qiáng)縣99.66%的面積符合土壤綠色產(chǎn)地要求，共計9.017 4萬hm2； 僅個別樣點不符合，按控制面積統(tǒng)計為311hm2，占棗強(qiáng)縣總面積的0.34%，如圖1所示，不符合綠色產(chǎn)地要求的土壤呈孤點狀不連續(xù)分布，重金屬對綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)地不構(gòu)成區(qū)域危害性。因此，棗強(qiáng)縣具有開發(fā)綠色農(nóng)產(chǎn)品的巨大潛力。

土壤樣品鉻元素含量全部符合綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地的限值； 砷僅1點超標(biāo)，分布在張秀屯鄉(xiāng)西南； 鎘有3個樣點超標(biāo)，分布在馬屯鎮(zhèn)東北部，恩察鎮(zhèn)和大營鎮(zhèn)； 銅有2個樣點超標(biāo)，分布在恩察鎮(zhèn)與張秀屯鄉(xiāng)交界處； 汞有6個樣點超標(biāo)，棗強(qiáng)鎮(zhèn)和大營鎮(zhèn)各2個，王均鄉(xiāng)和恩察鎮(zhèn)各1個； 鉛有1個樣點超標(biāo)，分布在大營鎮(zhèn)。由表4可知，加會鎮(zhèn)、肖張鎮(zhèn)、唐林鄉(xiāng)、王常鄉(xiāng)和新屯鄉(xiāng)全部面積符合土壤綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地技術(shù)要求，棗強(qiáng)縣、大營鎮(zhèn)、恩察鎮(zhèn)、馬屯鎮(zhèn)、王均鄉(xiāng)和張秀屯鄉(xiāng)僅有不到2%的面積不符合。

3.3.2 灌溉水綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地評價

棗強(qiáng)縣灌溉水符合綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地要求的面積為7.076 8萬hm2，占全縣總面積的78.21%； 不符合面積為1.971 7萬hm2，占棗強(qiáng)縣總面積的21.79%。

灌溉水樣品六價鉻、汞、鎘、鉛等指標(biāo)含量均符合綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地的要求，砷僅一個樣點超標(biāo)，為0.06mg/kg，分布在大營鎮(zhèn)西張米村北部； 10%的樣點pH超標(biāo)，主要為引渠灌溉的區(qū)域，pH超過9.0，為強(qiáng)堿性； 22.3%的樣點氟化物超標(biāo)，主要分布在加會鎮(zhèn)、新屯鄉(xiāng)和大營鎮(zhèn)。

由表5可知，大營鎮(zhèn)和新屯鄉(xiāng)不符合面積比例較大，主要由于氟化物超標(biāo)所致，可通過異地引水改變現(xiàn)狀。

表5 灌溉水綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地評價結(jié)果

行政單元綠色水面積(hm2)占全縣(鄉(xiāng))面積比例(%)行政單元綠色水面積(hm2)占全縣(鄉(xiāng))面積比例(%)棗強(qiáng)縣符合692667845肖張鎮(zhèn)符合31829422不符合212192155不符合1952578棗強(qiáng)鎮(zhèn)符合1871669756唐林鄉(xiāng)符合495647134不符合4683244不符合199112866大營鎮(zhèn)符合582474287王常鄉(xiāng)符合534878833不符合776245713不符合70641167恩察鎮(zhèn)符合320838572王均鄉(xiāng)符合62318973不符合53471428不符合172827加會鎮(zhèn)符合201266245新屯鄉(xiāng)符合398235487不符合121043755不符合327574513馬屯鎮(zhèn)符合917858015張秀屯鄉(xiāng)符合834339016不符合227251985不符合9108984

3.3.3 綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土、水評價

綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地備選區(qū)域為土壤和灌溉水均滿足綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地技術(shù)要求的范圍，將土壤和灌溉水進(jìn)行疊加分析，符合面積為7.07萬hm2，占總面積的78.13%，不符合面積為1.978 5萬hm2，占總面積的21.87%，不符合區(qū)域主要包括大營鎮(zhèn)中部、新屯鄉(xiāng)西部、加會鎮(zhèn)東部、唐林鄉(xiāng)中部。

影響綠色產(chǎn)地環(huán)境要求的主要因素是堿性水和高氟水，而堿性水主要為引渠灌溉的地表水，高氟水主要為灌溉機(jī)井水。若改善灌溉水質(zhì)量，使用低堿、低氟水，則可大幅增加全縣同時符合綠色水、土產(chǎn)地環(huán)境要求的土地面積。

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Vol.38，No.9，pp43-48

EVALUATIONONLANDENVIRONMENTQUALITYFORDEVELOPINGGREENFARMPRODUCTSINHENANPROVINCE*

WeiJing1,2,3，ZhengXiaogang4，WeiCong5，ZhangXiuzhi3，LiuJintong1※

(1．Center for Agricultural Resources Research, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Shijiazhuang,Hebei 050022, China;2．University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;3．Hebei Institute of Geological Survey, Shijiazhuang 050081，China；4．Land Consolidation and Rehabilitation Center of Hebei Province，Shijiazhuang 050051，China；5．Hebei Polytechnic Institute，Shijiazhuang 050061，China)

According to the results of assessment, this paper defines the suitable region for developing green farm products in order to fulfill the sustainable development of agriculture, furthermore, this paper provides geochemical datas for certificate upon the green farm land and remediation of water and soil pollution．Based on the result of geochemical survey of soil and irrigation water on a scale of 1:50 000，this paper evaluated the land environment quality for developing green farm produces depending on the environmental quality standards．The results showed that the single pollution index are less than 1 in most of Zaoqiang county, 99.66% of investigation region won standard of the soil environmental technical terms for green farm production area, only a few samples′ content of heavy metals mainly including mercury and cadmium exceed the standard. 78.21% of investigation region won standard of the irrigation water environmental technical terms for green farm production area, Main indicators exceeding the standard were fluoride and pH．Zaoqiang has the potentiality to develop green farm products, On this basis, we can increase both the added values of farm products and the income of farmers.

green farm products；land environmental quality；geochemical assessment；Zaoqiang county；Hebei province

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170906

2016-10-11

魏靜(1981—)，女，河北石家莊人，博士研究生、高級工程師。研究方向：生態(tài)資源評價。 ※通訊作者：劉金銅(1965—)，男，山東五蓮人，博士生導(dǎo)師、研究員。研究方向：生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理與生態(tài)工程。Email：jtliu@sjziam.ac.cn *資助項目：河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局扶貧項目“棗強(qiáng)縣農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評價”(冀地地審[2013]3號)

X820;X825

A

1005-9121[2017]09038-05