广饶县蔬菜基地生态地质环境研究

2014-03-20蔡有兄孙斌郑丽爽

山东国土资源 2014年4期

蔡有兄，孙斌，郑丽爽

(山东省地矿工程勘察院，山东济南 250014)

山东省东营市广饶县水资源及土地资源基础条件较好，有利于当地农业经济发展。可近几年随着工业化和城市化发展，水、土壤环境质量逐渐恶化，并遭受不同程度污染，当污染物被蔬菜吸收，不但破坏产品品质，还间接威胁到人类健康，不利于当地绿色生态农业可持续性发展。为保证蔬菜质量安全，保障人民饮食健康，引导当地高效生态农业的发展，在全县范围尤其针对蔬菜基地开展生态环境地质调查研究是十分必要的，它对于了解生态环境质量现状，促进绿色蔬菜基地建立及生态环境保护具有重要意义[注]①山东省地矿工程勘察院，山东省广饶县农业生态地质调查研究报告，2006年。。

1 生态地质环境背景条件

1.1 地形地貌

广饶县位于泰沂山北麓山前冲积平原与黄河三角洲交接地带，地势由西南向东北倾斜，绝大部分地区的地面标高为3.5～15m，地形起伏不大。地貌以微地貌为主，分为缓岗、微斜平地、浅平洼地、滨海滩地、河流阶地等地貌类型。

1.2 地质条件

浅部地层主要为新近纪明化镇组和第四系。新近系顶板埋深170～300m，中部岩性以粉质粘土、粘土为主，砂层主要为中细砂和中粗砂，北部岩性以粘土和粉质粘土为主，砂层主要为粉细砂，局部见中砂。第四系厚度由东南向西北逐渐增大，最大达300m左右，岩性以粉质粘土、粉土为主，砂层以粉细砂和细砂为主。

1.3 水文地质条件

区内具开发利用价值的地下水主要为松散岩类孔隙水。含水层组可划分为浅层潜水-微承压水含水岩组、中深层承压水含水岩组和深层承压水含水岩组。浅层潜水-微承压水，由南部全淡水向北逐渐过渡为淡—咸—淡和咸水；中深层承压水以淡水为主，只有北部陈官庄—丁庄一线由微咸水向咸水过渡；深层承压水在区内全为淡水。

2 水环境条件

2.1 地表水

区内地表水资源较为丰富，主要分布于北部的小清河、织女河、支脉沟、引黄干渠等诸多河流、沟渠中，是北部地下咸水区农田灌溉用水的主要来源，其水质的优劣直接对作物品质产生影响。区内地表水体均遭受不同程度污染(表1)，主要污染物为石油类、COD、和重金属元素Cd，其他元素虽有检出，但不超过地表水Ⅴ类或Ⅳ类水标准，作为灌溉用水的适宜性为基本适宜。

表1 广饶县地表水环境质量

2.2 地下水

3 土壤环境条件

3.1 土壤环境特征

为了解土壤环境本底值及浅表层土壤环境采用分层取样。第Ⅰ环境样品采集深度为150～200cm，此深度基本属于未受人类活动影响的原始环境。第Ⅱ环境样品采集深度为0～20cm，该环境是蔬菜物赖以生存的重要层位，同时也受人类活动影响最大[1]。

该区土壤中地球化学元素含量与寿光蔬菜基地土壤环境相比，Fe，Mg，Ca，Mo元素含量均较高，尤其Se元素在浅表层土壤中含量明显高于寿光蔬菜基地[2]。该区表层土壤与环境背景值(第Ⅰ环境)相比，土壤中Se，Sr，Zn，B，Mo，Cu元素含量明显较高。表层土壤微量元素中铁、钠、镁等达丰富水平，硒、铜为一般—丰富水平，钼、硼、锰、钙、锌元素呈一般水平(表2)。

3.2 土壤肥力特征

根据该区土壤环境特征及蔬菜生长所需的元素，选取有效氮、速效磷、速效钾及有机质进行土壤肥力综合评价，评价结果如图1所示。

(1)土壤肥力良好区：主要分布在广饶县域西侧及东侧地区涵盖广饶镇、李鹊镇、石村镇、花官乡部分地区，还有丁庄镇、西刘桥乡、码头乡、稻庄镇、大王镇大部地区。

表2 土壤化学元素含量表(10-6)

图1 广饶县土壤肥力评价结果图

(2)土壤肥力较差区：主要分布在广饶县域的中部地带，呈条带状分布，两侧为肥力较好区。

(3)土壤肥力差区：主要分布在广饶县域的陈官乡南、花官乡东以及广饶县城东南部一带。

3.3 土壤质量特征

人类生产、经济活动极易干扰土壤环境，增加土壤中污染物的含量，为了解土壤污染现状，选取锌、汞、铬、砷、铜、铅、镉、六六六、滴滴涕作为评价因子进行综合评价。评价结果如图2所示。

(1)良好区：主要分布于陈官乡—石村镇—广饶县城一线以西和东青高速(广饶境内)中段两侧4km范围内，其面积占全区总面积的34.57%。大蒜种植、西红柿种植、胡萝卜种植主要集中在该区。

(2)较好区：呈南北条带状分布于东青高速(广饶境内)西、陈官乡—石村镇—广饶县城一线东的狭长地带和东部大码头乡以东、以北地区，其面积占全区总面积的36.29%。大蒜种植、西红柿种植、芹菜种植在该区也有较大面积的分布，其中芹菜种植集中分布于该区。

(3)较差区：主要分布于北部丁庄镇一带、石村镇南和东南大王镇一带，其面积占全区总面积的10.53%。该区目前尚未有蔬菜种植基地分布。

(4)差区：主要分布于东北部的广大区域和东南大王镇一带，其面积占全区总面积的18.61%。其中东北部为盐碱地的主要分布区和广饶盐场所在地。该区目前尚未有蔬菜种植基地分布。

图2 广饶县土壤环境质量评价结果图

4 蔬菜基地及蔬菜中硒元素富集特征

4.1 花官乡大蒜基地

花官乡大蒜种植区的浅层地下水属咸水，不适宜农田灌溉，灌溉用水来源主要引黄河水，黄河水质完全符合《无公害食品蔬菜产地环境条件》对灌溉水质量的要求，适宜农田灌溉。土壤环境整体背景较好，土壤重金属元素指标均符合无公害蔬菜产地土壤环境质量要求。土壤中Mo，Se，Ca，Mg及Sr元素及CEC含量较高，尤其是Se元素在种植区有一块较富集区域(图3)，含量大于0.28mg/kg。土壤中的Se，Ca，Mg，Sr元素与大蒜、蒜薹中相关元素呈正相关。大蒜和蒜薹绝大多数可达到无公害标准；但Pb指标超标，未达到绿色蔬菜标准。

4.2 大王镇西红柿基地

图3 浅层土壤硒元素分布图

大王镇西营村西红柿种植区地表水资源贫乏，灌溉用水主要开采淄河冲积扇地下水，地下水质完全符合《无公害食品蔬菜产地环境条件》对灌溉水质量的要求，适宜农田灌溉。土壤环境整体背景良好，土壤重金属元素指标均符合无公害蔬菜产地土壤环境质量要求，无一超标。该区所取西红柿样品绝大多数可达到无公害标准；但Cd指标超标，大部分未能达到绿色蔬菜标准。

4.3 广饶镇胡萝卜基地

广饶镇西十里铺村胡萝卜种植基地地表水资源较贫乏，灌溉用水以开采地下水为主，地下水质完全符合《无公害食品蔬菜产地环境条件》对灌溉水质量的要求，适宜农田灌溉。土壤重金属元素指标均符合无公害蔬菜产地土壤环境质量要求。胡萝卜中的有益元素Ca和Mg含量较高，微量元素中Si和Fe含量较高。该次所取胡萝卜样品达到无公害标准；但Pb指标超标，未能达到绿色蔬菜标准。

4.4 稻庄镇芹菜基地

稻庄镇阎口村芹菜种植区灌溉用水以开采地下水为主，地下水质完全符合《无公害食品蔬菜产地环境条件》对灌溉水质量的要求，适宜农田灌溉。土壤重金属元素指标均符合无公害蔬菜产地土壤环境质量要求，无一超标。芹菜中有益元素Ca和Mg含量最高，微量元素Si元素含量最高。本次所取芹菜样品达到无公害标准；但Hg指标超标，未能达到绿色蔬菜标准。

4.5 硒元素富集重大发现

该区浅层土壤中硒元素含量为0.13～0.41mg/kg，平均含量为0.25mg/kg。目前我国尚未有土壤中硒含量划分标准，结合国内有关研究成果[3,4]，将硒含量大于0.28mg/kg的区域划定为较富集区，其主要分布在花官乡大蒜种植区、稻庄镇和大王镇大部区域及码头乡南部地区(图3)，面积约为290km2。其中，花官乡大蒜种植区硒元素尤为富集，含量大于0.38mg/kg，面积约为60.15km2，此区适宜高效生态农业发展。而稻庄镇和大王镇部分地区，第二产业已成规模，工业园区密集，不利于高效生态农业发展。

该区各蔬菜中硒含量也不尽相同(图4)，为0.006～0.076mg/kg。根据农作物硒含量划分标准[5]，大蒜的硒含量达到了高硒等级，蒜薹的硒含量为足硒等级，西红柿的硒含量为缺硒等级，胡萝卜的硒含量为边缘等级，芹菜的硒含量为足硒等级。

图4 硒元素在蔬菜中的含量图

从土壤及蔬菜硒含量特征看，花官乡大蒜、蒜薹中硒元素和土壤中硒元素含量呈正相关，稻庄镇芹菜中硒元素和土壤中硒元素含量也呈正相关。但统筹考虑人类活动影响，花官乡大蒜种植基地具备高效绿色生态农业发展的基础条件，在生态环境进一步改善之后，可以推进绿色富硒大蒜品牌建设，进一步推向国际市场；而稻庄镇芹菜种植基地则需要投入更多生态环境保护措施，才能达到绿色蔬菜标准。