孫 娟，蔡梣儀，何玉亭，鐘文挺，李 浩，謝麗紅，王 科，徐家蓬

(1.成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041；2.四川省成都市新津區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，成都 新津 611430)

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，土壤污染已成為我國(guó)面臨的突出問(wèn)題[1]，特別是土壤重金屬污染對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。土壤重金屬含量也是綠色食品產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)之一[2]，改良農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)的土壤質(zhì)量對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，保障人體健康，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義[3]。基于此，本文以草莓為例，對(duì)C市5個(gè)主要草莓種植區(qū)土壤重金屬總鎘、總鉛現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

本次調(diào)查通過(guò)室內(nèi)預(yù)設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)勘察，對(duì)C市5個(gè)草莓主產(chǎn)區(qū)按照平均每3hm2布設(shè)一個(gè)采樣點(diǎn)，確定131個(gè)調(diào)查點(diǎn)位，共采集土壤樣品131個(gè)。土樣采集運(yùn)用S形取樣法于草莓收獲期在每個(gè)調(diào)查點(diǎn)位對(duì)耕作層土壤進(jìn)行多點(diǎn)取樣，每個(gè)土樣在采集時(shí)均除去雜草、礫石、磚塊等雜物，均勻混合后采用四分法保留1kg。

1.2 樣品檢測(cè)

樣品按國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土壤pH、總鎘、總鉛進(jìn)行檢測(cè)。土壤pH通過(guò)電位法測(cè)定，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1239-1999，土壤總鎘、總鉛總量使用耶拿火焰-石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17141-1997。

1.3 評(píng)價(jià)方法

本次調(diào)查以《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)作為重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)，采用單因子指數(shù)法對(duì)調(diào)查區(qū)土壤總鎘、總鉛進(jìn)行評(píng)價(jià)。單因子指數(shù)法計(jì)算公式如下：

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用excel2010和SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值

C市草莓種植區(qū)土壤酸堿度統(tǒng)計(jì)特征見(jiàn)表1。本次調(diào)查的131個(gè)點(diǎn)位土壤pH值在5.04～8.32之間，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.741，總體變異系數(shù)為10.95%，趨近弱變異。其中，5個(gè)調(diào)查研究種植區(qū)采樣點(diǎn)pH值范圍分別為：A種植區(qū)6.99～8.11，B種植區(qū)6.95～8.32，C種植區(qū)6.22～7.59，D種植區(qū)5.48～7.91，E種植區(qū)5.04～7.19；變異系數(shù)均小于10%，屬于弱變異。從地塊來(lái)看，D種植區(qū)1號(hào)地塊、4號(hào)地塊、6號(hào)地塊，E種植區(qū)1號(hào)地塊、2號(hào)地塊、3號(hào)地塊和4號(hào)地塊7個(gè)地塊采樣點(diǎn)土壤pH值均值較低，范圍為5.91～6.38，其中4號(hào)地塊5個(gè)樣點(diǎn)土壤pH值均在6.19～6.45之間。

表1 C市草莓種植區(qū)土壤酸堿度統(tǒng)計(jì)特征

根據(jù)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)，此次C市草莓種植區(qū)采樣點(diǎn)土壤酸堿度分級(jí)比例圖如圖1所示。結(jié)果表明，C市草莓種植區(qū)酸性、弱酸性、中性、堿性土壤點(diǎn)位數(shù)分別占總采樣點(diǎn)位的3.05%、38.17%、41.22%、17.56%。酸性、弱酸性土壤點(diǎn)位主要分布在D種植區(qū)和E種植區(qū)，弱酸性土壤點(diǎn)位占本區(qū)采樣點(diǎn)總數(shù)的37.14%、69.23%；A種植區(qū)無(wú)pH酸性、弱酸性土壤樣點(diǎn)；堿性土壤點(diǎn)位大多集中在B種植區(qū)；C種植區(qū)僅4號(hào)地塊1個(gè)弱酸性樣點(diǎn)、2號(hào)地塊1個(gè)堿性樣點(diǎn)，其余土壤樣點(diǎn)pH均為中性。

圖1 土壤酸堿度分級(jí)比例

2.2 土壤重金屬含量分析

C市主要草莓種植區(qū)土壤重金屬總鎘、總鉛統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表2、表3。調(diào)查區(qū)域土壤重金屬總鎘平均含量為0.43mg/kg，A種植區(qū)、B種植區(qū)、C種植區(qū)、D種植區(qū)和E種植區(qū)土壤重金屬總鎘平均含量分別為0.54mg/kg、0.42mg/kg、0.45mg/kg、0.39mg/kg、0.42mg/kg；調(diào)查區(qū)域土壤重金屬總鉛平均含量26.90 mg/kg，A種植區(qū)、B種植區(qū)、C種植區(qū)、D種植區(qū)和E種植區(qū)土壤重金屬總鉛平均含量依次為31.90 mg/kg、24.31 mg/kg、26.72 mg/kg、27.62 mg/kg、26.31 mg/kg。對(duì)比5個(gè)種植區(qū)土壤重金屬含量最值分布，鎘元素最大值出現(xiàn)在A(yíng)種植區(qū)2號(hào)地塊，鉛元素最大值出現(xiàn)在B種植區(qū)3號(hào)地塊。

表2 土壤重金屬總鎘含量統(tǒng)計(jì)特征

表3 土壤重金屬總鉛含量統(tǒng)計(jì)特征

不同區(qū)域重金屬含量的變異系數(shù)可以反映區(qū)域內(nèi)重金屬元素的空間分布差異[5]。從變異系數(shù)來(lái)看，土壤重金屬總鎘、總鉛總變異系數(shù)分別為51.88%、38.20%，各種植區(qū)土壤重金屬鎘、鉛元素變異系數(shù)范圍分別為40.84%～59.56%、33.15%～49.67%，均屬于中等變異。表明5個(gè)草莓種植區(qū)土壤重金屬Cd含量偏離程度中等，即上述5個(gè)草莓種植區(qū)土壤Cd含量在空間分布上的差異中等。

從土壤重金屬含量箱線(xiàn)圖可以看出(圖2)，C市主要草莓種植區(qū)土壤總鎘、總鉛含量變化范圍為0.02～1.10mg/kg、13.45～64.95mg/kg。A種植區(qū)、B種植區(qū)、C種植區(qū)、D種植區(qū)、E種植區(qū)土壤總鎘含量變化范圍分別為0.19～1.10 mg/kg、0.15～0.86 mg/kg、0.18～0.74 mg/kg、0.12～0.80 mg/kg、0.02～0.80 mg/kg，對(duì)應(yīng)土壤總鉛含量變化范圍為16.34～61.18 mg/kg、14.14～64.95 mg/kg、15.14～46.56 mg/kg15.09～57.38 mg/kg、13.45～48.96 mg/kg。A種植區(qū)土壤總鎘、總鉛含量分布、范圍較其他種植區(qū)均更廣，分布較離散，總鎘含量中位數(shù)也高于其余4個(gè)種植區(qū)；D種植區(qū)土壤總鎘含量、B種植區(qū)總鉛含量均呈現(xiàn)為右偏，即大部分?jǐn)?shù)據(jù)高于中位數(shù)，其他基本呈正態(tài)分布。

圖2 土壤重金屬總鎘、總鉛含量箱線(xiàn)圖

2.3 土壤重金屬評(píng)價(jià)分析

C市主要草莓種植區(qū)131個(gè)采樣點(diǎn)位中，土壤總鎘無(wú)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位數(shù)88個(gè)(表4)，占樣點(diǎn)總數(shù)的67.18%；中低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位數(shù)43個(gè)，占比32.82%，無(wú)高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位。其中，中低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位在A(yíng)種植區(qū)、B種植區(qū)、C種植區(qū)、D種植區(qū)、E種植區(qū)均有分布，5個(gè)種植區(qū)土壤重金屬總鎘中低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位占對(duì)應(yīng)種植區(qū)采樣點(diǎn)位數(shù)比例從來(lái)到小依次為：E種植區(qū)(46.15%)>A種植區(qū)(36.36%)>D種植區(qū)(25.71%)>C種植區(qū)(20.00%)>B種植區(qū)(16.67%)。土壤重金屬總鉛均無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。

表4 土壤重金屬總鎘、總鉛污染評(píng)價(jià)結(jié)果

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)C市主要草莓種植區(qū)土壤重金屬總鎘、總鉛含量以及污染狀況調(diào)查分析，得出以下結(jié)論：C市主要草莓種植區(qū)土壤pH值在5.04～8.32之間；土壤重金屬總鎘平均含量0.43mg/kg，總鉛平均含量26.90 mg/kg，均屬于中等變異；5個(gè)種植區(qū)中重金屬總鎘、總鉛平均含量最高者均為A種植區(qū)，分別為0.54mg/kg、31.90 mg/kg；土壤重金屬總鎘中低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位數(shù)43個(gè)，占比32.82%，中低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位超標(biāo)率排序依次為：E種植區(qū)(46.15%)>A種植區(qū)(36.36%)>D種植區(qū)(25.71%)>C種植區(qū)(20.2%)>B種植區(qū)(16.67%)；土壤重金屬總鉛無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。

本次調(diào)查表明C市5個(gè)主要草莓種植區(qū)土壤重金屬總鎘出現(xiàn)了不同程度的污染，其中A種植區(qū)和E種植區(qū)為中低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位超標(biāo)率最高的兩個(gè)區(qū)域。A種植區(qū)和E種植區(qū)均處于C市城鄉(xiāng)結(jié)合高速發(fā)展區(qū)域，城市化發(fā)展使工業(yè)廢物和生活垃圾的排放量增加，由此增大了A、E兩區(qū)土壤重金屬超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)[6-8]。因此，采取科學(xué)措施減少土壤污染以提高土壤質(zhì)量勢(shì)在必行。