袁錦南 蘇建平
摘要? ? 本文通過對如皋市土壤環(huán)境質(zhì)量的調(diào)查分析,初步探明如皋市耕地土壤重金屬污染狀況,分析了影響土壤重金屬污染的主要因素,以期為提升如皋市耕地土壤環(huán)境質(zhì)量提供參考。
關(guān)鍵詞? ? 耕地土壤;環(huán)境質(zhì)量;調(diào)查分析;江蘇如皋
中圖分類號? ? S158? ? ? ? 文獻標識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2020)11-0198-02? ? ?開放科學(資源服務(wù))標識碼(OSID)
江蘇省如皋市地處北緯32°00′~32°30′、東經(jīng)120°20′~120°50′,氣候?qū)俦眮啛釒駶櫦撅L氣候區(qū),年均氣溫14.6 ℃,年均降水量1 059.7 mm,土壤類型為水稻土和潮土。全市總面積1 593 km2,陸地面積1 536 km2,耕地面積8.25萬hm2。全市總?cè)丝?45萬人,人均耕地面積僅0.06 hm2,土地利用異常強烈。建國后,如皋市于1954年、1982年2次開展了土壤普查,分別于1974年、1997年進行土壤養(yǎng)分詳查,這些調(diào)查結(jié)果分析表明,如皋市的所有耕地的土壤肥力一直在提高。2002—2003年和2006年,為了解如皋市的土壤質(zhì)量,調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和進行農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量建設(shè),保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,對如皋市耕地質(zhì)量進行調(diào)查。2012—2017年結(jié)合農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項目實施,對全市土壤環(huán)境質(zhì)量進行全面調(diào)查。耕地土壤環(huán)境調(diào)查可為當?shù)剡M一步調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的合理區(qū)劃和可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 樣品采集
2012年、2014年、2015年、2016年、2017年10—11月,以第二次土壤普查農(nóng)化樣點為基點,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為區(qū)域網(wǎng)格布點,約315 hm2耕地設(shè)一采樣點,部分無公害蔬菜產(chǎn)地和科技示范園區(qū)加密定點,共設(shè)155個點,每點代表耕地50~150 hm2,取樣深度0~20 cm土層。按照農(nóng)業(yè)部頒布的《農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(NY/T 395—2000)相關(guān)技術(shù)要求采集土樣。所有采樣點預(yù)先標注在第二次土壤普查分村資料圖上,采樣時用CPS儀實地測定經(jīng)緯度。
1.2? ? 測試方法
通過調(diào)查取樣田塊施用的化肥和農(nóng)藥量[1-2],同時調(diào)查周邊的環(huán)境污染情況,并把取樣的土壤樣品送江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心進行分析,指標依據(jù)《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T 18407.1—2001)進行分析,重點是對土壤5種重金屬(Cr、Cd、Pb、As、Hg)進行檢測,作為環(huán)境質(zhì)量指標[3-4]。
2? ? 結(jié)果與分析
2.1? ? 耕層土壤重金屬含量
全市土壤耕層重金屬含量見表1,可以看出,2012年、2014年、2015年、2016年與2017年土壤耕層Hg、As、Pb、Cd、Cr的平均含量分別為0.062、5.73、20.49、0.13、53.40 mg/kg,其平均含量變幅依次為0.04~0.10、4.72~7.24、12.14~25.49、0.06~0.20、32.69~62.93 mg/kg。
土壤中的5種重金屬元素濃度均低于全國土壤重金屬元素的背景值。Hg、As、Pb、Cr等4種元素濃度均低于江蘇省土壤重金屬元素的背景值。由于Cd濃度在2012年和2016年高于江蘇省土壤重金屬元素的背景值,所以土壤Cd含量5年平均值與江蘇省土壤重金屬元素的背景值相當。
2.2? ? 耕層土壤污染指標及土壤質(zhì)量評價
控制指標按照《無公害農(nóng)產(chǎn)品(食品)產(chǎn)地環(huán)境條件要求》(DB 32/T 343.1—1999)、《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T 18407.1—2001)的環(huán)境質(zhì)量指標,自然背景值(高于綠色食品標準)按照《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 15618—1995)中的環(huán)境質(zhì)量指標,以《農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(NY/T 395—2000)中的土壤分級標準(表2)為依據(jù),利用單項污染指數(shù)(Pi)和綜合污染指數(shù)(內(nèi)梅羅污染指數(shù),P綜合)進行評價[5-6]。
單項污染指數(shù)計算公式如下:
Pi =ci /xi
式中,Pi為單項污染指數(shù),ci為該屬性測定值,xi為評價標準。
綜合污染指數(shù)(內(nèi)梅羅污染指數(shù))計算公式如下:
P綜合=
式中,P綜合為耕地綜合污染指數(shù),Pi為單項污染指數(shù)的均值,Pmax為各種單項污染指數(shù)的最大值。
全市土壤綜合污染指數(shù)見表3。按照《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T 18407.1—2001)標準的要求,2012年、2014年、2015年、2016年和2017年每年全市綜合污染指數(shù)P綜合均低于0.7,達到安全、清潔的1級水平。從5年平均來看,全市綜合污染指數(shù)P綜合為0.23,評價等級為1級,達到安全、清潔水平。這表明近幾年全市耕地符合無公害蔬菜生產(chǎn)的要求。
2012如皋市全市耕地的P綜合為0.71,2016年如皋市P綜合為0.81,處尚清潔水平;2014年、2015年和2017年全市耕地土壤綜合污染指數(shù)P綜合均低于0.7,為1級,安全、清潔水平。通過分析2012年、2014年、2015年、2016年和2017年等5年的P綜合發(fā)現(xiàn),這5年P(guān)綜合等級為1級,平均為0.60,表明這5年土地綜合污染較輕,為安全和清潔水平,可以滿足綠色食品耕地土壤環(huán)境質(zhì)量要求。
3? ? 結(jié)論與討論
2012年、2014年、2015年、2016年和2017年對如皋市耕層土壤進行采樣,結(jié)果表明,這5年全市土壤污染較輕,可以滿足綠色食品耕地土壤環(huán)境質(zhì)量要求。但也有土壤存在輕微的環(huán)境污染,分析其原因:一是含重金屬的農(nóng)藥、化肥的使用引起污染,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用含Hg和As的農(nóng)藥是造成土壤中Hg和As殘留的重要原因;二是工業(yè)“三廢”和生活垃圾造成的污染,土壤中Cd含量較高,可能與沿江圩田地區(qū)的小化工廠分布較多有關(guān)系;三是機動車輛尾氣的排放,使得重金屬元素經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進入土壤,這可能是Pb污染的主要原因。此外,不同土壤類型及成土母質(zhì)造成土壤性質(zhì)不均勻,致使土壤污染物的空間變異性的差異較大。
4? ? 參考文獻
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作者簡介? ?袁錦南(1964-),男,江蘇如皋人,高級農(nóng)藝師,從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。
收稿日期? ?2020-03-06