劉作梅，謝曉露，謝再成，徐俊，王波

(贛州市林業(yè)科學(xué)研究所，江西 贛州 341000)

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)化、城市化和農(nóng)業(yè)化高度密集，農(nóng)業(yè)用地土壤重金屬污染日益嚴重，土壤重金屬含量不斷增加[1]。贛南是中國有色金屬基地之一，有色金屬的采冶及原材料生產(chǎn)的工廠企業(yè)，每年排放大量含有重金屬的廢渣、廢水[2-3]，由于贛南成土母質(zhì)及農(nóng)業(yè)自身生產(chǎn)方式的影響，長期過量的使用化學(xué)肥料、農(nóng)藥等可導(dǎo)致林地土壤中的重金屬含量增加。

近年來，油茶種植在我國迅速發(fā)展，贛南是全國油茶主要產(chǎn)區(qū)之一，油茶健康生長是振興贛南蘇區(qū)油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障[4-5]，長時間不合理的使用農(nóng)藥、化肥，會不同程度地改變土壤微生態(tài)環(huán)境，破壞賴以生存的林地土壤環(huán)境，土壤中的重金屬被作物吸收和富集后[6-8]，能夠通過食物鏈進入人體危害健康，對贛州主要油茶林地土壤重金屬監(jiān)測、評價及分析重金屬污染來源，為摸清贛州市主要油茶林地生態(tài)情況，大力建設(shè)贛南連片森林食品油茶生產(chǎn)基地提供理論和技術(shù)支持[9]。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

贛南位于江西南部，113°54′～ 116°38′E，24°29′～ 27°09′N。處于南嶺、武夷山、諸廣山三大山脈交接處，屬于江南丘陵地帶，是典型的丘陵、山地地貌，大部分土壤呈紅色，酸性，是典型的中國南方紅壤分布區(qū)。試驗地選擇安遠縣天心鎮(zhèn)、于都縣銀坑鎮(zhèn)、寧都縣東山壩、贛縣五云鎮(zhèn)和章貢區(qū)沙石鎮(zhèn)5個產(chǎn)區(qū)。

1.2 試驗材料

采用蛇形(S形)采樣布點取樣，取林地土壤0～50 cm，剔除草根、樹根和石塊等雜物，按四分法每個土壤混合樣品取1 kg左右，自然風(fēng)干、研磨、過篩100目，測定；油茶葉片新鮮采集、剪碎，測定。

1.3 測定方法

依據(jù)NY/T1377-2007土壤中pH值的測定，GB/T22105.2-2008 土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測定，原子熒光法；銅、鋅采用GB/T14506.30-2010 硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法。

1.4 評價標(biāo)準(zhǔn)與方法

根據(jù)NY/T5010-2016《無公害農(nóng)產(chǎn)品種植業(yè)產(chǎn)地環(huán)境條件》土壤環(huán)境質(zhì)量要求[10]。

表1 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值 mg·kg-1

油茶林地環(huán)境質(zhì)量評價方法，采用土壤單因子污染指數(shù)法和土壤綜合污染指數(shù)法；土壤單因子污染指數(shù)法，是反映土壤中某項污染物含量超出標(biāo)準(zhǔn)值的倍數(shù)和程度；土壤綜合污染指數(shù)是評定土壤的綜合污染程度。

單項污染指數(shù)：Pi=Ci/Si

(1)

綜合污染指數(shù)：

(2)

式中：(1)Pi為污染物i的單項污染指數(shù)；Ci為污染物i的實際濃度；Si為污染物i的評價標(biāo)準(zhǔn)[11]。(2)P綜為土壤重金屬綜合污染指數(shù)；(Ci/Si)max為單項污染指數(shù)最大值；(Ci/Si)avr為單項污染指數(shù)平均值[12-13]。

計算出的土壤綜合污染指數(shù)參照表2劃分土壤污染等級標(biāo)準(zhǔn)。

表2 土壤綜合污染指數(shù)的分類標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 油茶樣地土壤重金屬的含量

贛南地區(qū)選取5個主要油茶產(chǎn)區(qū)進行林地土壤重金屬Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu和Zn含量測定并測定pH值，樣地的土壤PH值測定范圍結(jié)果為4.62～5.41，平均值為4.84，均屬于弱酸性，林地土壤重金屬Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn含量最大值分別為0.18、0.23、56.04、55.2、47.9、38.0、96.2 mg/kg，章貢區(qū)沙石鎮(zhèn)油茶林地土壤重金屬砷含量超過無公害農(nóng)產(chǎn)品種植產(chǎn)業(yè)產(chǎn)地環(huán)境條件的標(biāo)準(zhǔn)值，其他林地均低于標(biāo)準(zhǔn)值。(見表3)

表3 贛南主要油茶林地土壤重金屬檢測結(jié)果 mg·kg-1

2.2 油茶樣地土壤環(huán)境質(zhì)量評價分析

贛南主要油茶林地土壤中各重金屬元素單項污染指數(shù)計算結(jié)果可知，章貢區(qū)沙石鎮(zhèn)油茶樣地的重金屬砷單項污染指數(shù)最大值為1.401，單項污染指數(shù)平均值為1.307，超出標(biāo)準(zhǔn)值；其他各樣地重金屬的單項污染指數(shù)為0.003～0.789，均小于1.0，可見各取樣點土壤重金屬未超出標(biāo)準(zhǔn)值。從油茶林地土壤綜合污染指數(shù)計算結(jié)果可知，章貢區(qū)重金屬砷綜合污染指數(shù)在1.0

表4 油茶林地土壤中各重金屬污染指數(shù)計算結(jié)果

續(xù)表4

2.3 油茶葉片重金屬砷測定

根據(jù)贛南主要油茶林地進行土壤重金屬Cd、Hg、As等含量測定及分析結(jié)果可知，章貢區(qū)油茶林地含重金屬砷含量超過土壤環(huán)境質(zhì)量要求，土壤綜合污染指數(shù)屬于輕污染，超標(biāo)水平；因該林地為油茶幼林，林地還未掛果，采集油茶葉片進行檢測，其結(jié)果如下：

由表5可知，在土壤重金屬砷超標(biāo)的章貢區(qū)沙石鎮(zhèn)油茶林地種植的油茶其葉片總砷含量在0.015～0.029，單項污染指數(shù)<1.0，綜合污染指數(shù)<0.7，屬于安全水平，種植的油茶未受到污染。

表5 油茶葉片重金屬砷含量測定 mg·kg-1

3 結(jié)論

通過對贛南5個油茶種植主產(chǎn)區(qū)的土壤重金屬鎘、汞、砷、銅等七種重金屬含量分析，安遠縣、寧都縣、寧都縣基地的土壤重金屬含量符合NY/T5010-2016《無公害農(nóng)產(chǎn)品種植業(yè)產(chǎn)地環(huán)境條件》土壤環(huán)境質(zhì)量要求，綜合污染指數(shù)(P綜)<0.7，屬安全清潔水平，適宜發(fā)展森林食品油茶產(chǎn)業(yè)。贛縣五云鎮(zhèn)油茶基地部分土壤綜合污染指數(shù)在0.7<(P綜)≤1.0范圍，在尚清潔警戒限水平，總體水平屬于安全清潔等級，可發(fā)展森林食品油茶產(chǎn)業(yè)；章貢區(qū)沙石鎮(zhèn)基地的土壤重金砷含量超過標(biāo)準(zhǔn)值，綜合污染指數(shù)在1.0<(P綜)≤2.0，屬于輕污染，但通過油茶葉片重金屬含量測定，總砷含量極低，油茶并未吸附重金屬砷受到污染，但用做森林食品健康標(biāo)準(zhǔn)樣地，需對土壤超標(biāo)重金屬進行修復(fù)，在栽培管理期間應(yīng)注意科學(xué)施肥、合理用藥，加強周邊環(huán)境污染整治，為發(fā)展綠色油茶提供保障。