禹门口续建灌区农田土壤环境现状及评价

王秋霞

(山西省水利水电勘测设计研究院)

农产品质量安全和农业生态安全问题已上升为21世纪我国农业和资源环境发展面临的主要问题之一。作为农产品生产条件的土壤，其环境质量优劣直接影响着农产品质量，进而影响着人们的生活。综合分析评价农业土壤环境质量现状，对于高品质农产品的生产是至关重要的［1］，也可为农业生产的总体规划、土壤潜在生产力的提高与发挥提供科学依据，并对农业经济的持续发展有着深远影响［2］。

本项研究以禹门口续建灌区为研究区域，对土壤环境质量进行现场采样监测，调查灌区续建前的土壤肥力和盐碱化现状，按照国家有关土壤环境质量标准，采取单因子和内梅罗综合评价法方法进行评价和分级，为该区农业土地污染防治和可持续利用提供依据［3］。

1 研究区概况

禹门口引黄灌区是山西省的主要粮棉生产基地。灌区西起河津市黄河滩地，东至新绛县南社乡店头庄，南界汾河以北三级台地边缘，北沿吕梁山坡脚，涉及河津、稷山、新绛三县(市)汾河以北三级台地，东西长约55 km，南北宽12-18 km。规划总灌溉面积3.32×104hm2，属于大(Ⅱ)型灌区。灌区涉及三县(市)的13个乡(镇)299个自然村。灌区工程1991年开工，截止2012年底，已建和在建的灌区工程可实现控制灌溉面积2.88×104hm2，而剩余的4 327 hm2灌区拟进行续建及节水配套建设，我们称之为禹门口续建灌区。

续建灌区分散于禹门口大灌区之内，分河津、稷山和新绛三个分灌区，具体地理位置属于河津的固镇、稷山的化峪镇及新绛的泽掌和北张镇，对应称之为河津固镇分灌区、稷山宁翟分灌区和新绛新北分灌区，面积分别为567 hm2、1 687 hm2和2 073 hm2。

2 土壤肥力现状分析

河津固镇分灌区地处清涧至张吴一线山前倾斜平原上，主要土壤类型为耕种灌淤褐土性土。据取样分析，耕层土壤有机质含量 1.38%，全氮0.072%，速效磷0.001 5%，速效钾0.017%，阳离子交换量13.35-14.57 cmol/kg。对照有关标准，该灌区的土壤保肥、供肥性能为中等水平。

稷山宁翟分灌区和新绛新北分灌区，土壤类型为耕种洪积褐土性土，土体中含有砾石、料姜，耕性较好。据取样分析资料，耕层土壤有机质含量0.76%，全氮0.055%，全磷0.069%，速效磷0.000 5%，速效钾0.013%。土壤容重1.32 g/cm3。由于受洪积影响，土壤构型多为通体型，保水能力差。土壤现状监测阳离子交换量6.23-13.33 cmol/kg，对照有关标准，土壤保肥、供肥性能绝大部分属中等偏下水平。

3 土壤环境质量现状监测

3.1 监测布点

3.1.1 布点及采样原则

禹门口续建灌区农田土壤监测采集耕作层土样，样点的布设、样品采集及分析参照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166-2004)进行，一般农作物地采样深度0-20 cm，果林类地采样深度0-60cm。考虑到三个分灌区均地形平坦，土壤类型单一、土壤理化性质基本一致等特点，在保证样品具有代表性的前提下，采取混合样方案。根据控制灌区面积大小，每个分灌区设2-3个采样区，每个采样区采用梅花点法采集3个样品，混合为土壤监测样品。采样时避开村镇、住宅、道路、沟渠、粪坑、坟墓等区域，离铁路、公路至少300 m以上。土壤样品在农作物收获后采集。

3.1.2 采样数量与监测因子

在河津固镇分灌区，设贺家巷村北和贺家巷村南两处采样区;稷山宁翟分灌区设四合庄村西南、路村北和和路村东南等三处采样区，新绛新北分灌区设新绛三级站东、南范庄村南和吴岭庄东南等三处采样区。每个采样区取3个样品，混合为测试样品。测试项目包括pH、阳离子交换量、镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、六六六、滴滴涕和电导率等。另外，考虑到灌溉可能导致土壤盐碱化，故选测了全盐量因子。

3.2 监测结果

据对2012年7月14日所取土壤样品分析，监测结果见表1。

表1 三个分灌区土壤监测结果

3.3 现状评价

3.3.1 依据、方法和标准

以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为依据，对灌区的土壤环境质量进行评价。根据项目区的土壤用途，执行二级标准。二级标准要求在pH值大于7.5的情况下，相应其他项目标准值分别为Zn 300 mg/kg、Cu 100 mg/kg、As25 mg/kg、Cd 1.0 mg/kg、 Pb 350 mg/kg、 Hg 10 mg/kg、Cr 250 mg/kg、Ni 60 mg/kg、六六六0.5 mg/kg、滴滴涕0.5 mg/kg。

采用多因子综合评价法—内梅罗指数对研究区的土壤环境现状进行评价，具体方法如下。

(1)单元素污染指数。计算公式:

式中，Si为土壤中污染物i的污染指数，Ci为i种污染物实测值，CSi为i种污染物评价标准值。

(2)内梅罗指数。计算公式:

式中，pN为内梅罗指数计算值，pi均和 pi最大分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。

(3)评价分级标准。对单元素而言，当 Si＞1时，表示土壤受到该i种物质的污染;Si≤1，表示未受到污染。综合评价因子内梅罗污染指数pN评价分级标准［4］，按内梅罗污染指数值区间范围，对应将土壤环境质量划分为五个等级，分别为:pN≤0.7时，土壤质量为Ⅰ等，属于清洁(安全)水平;0.7＞pN≤1.0时，土壤质量为Ⅱ等，属于尚清洁(警戒限)水平;1.0＞pN≤2.0时，土壤质量为Ⅲ等，属于轻度污染水平;2.0＞pN≤3.0时，土壤质量为Ⅳ等，属于中度污染水平;pN＞3.0时，土壤质量为Ⅴ等，属于重污染水平。

3.3.2 评价结果

拟建三个分灌区的土壤质量评价指标计算结果见表2。

表2数据显示，三个分灌区的土壤监测指标参数，均符合《土壤环境质量标准》中二级标准，满足土壤Ⅱ类功能一般农田等的要求;土壤环境质量为Ⅰ级，均属于清洁(安全)水平。总体看来，评价区域内土壤环境现状质量较好。

表2 土壤环境质量现状评价指标计算结果

4 土壤退化现状调查

三个分灌区土壤退化现状调查主要针对含盐量进行。土壤盐化程度的分级标准根据土壤全盐量的区间范围划分等级:全盐量＜0.1%，土壤非盐化;0.1%－0.3%，土壤轻盐化;0.3%－0.5%，土壤中盐化;0.5%－0.7%，土壤重盐化;＞0.7%，土壤为盐土。根据监测结果，各采样区的土壤全盐量最大值分别为:河津固镇灌区的贺家巷村北0.07%，贺家巷村南0.044%;稷山宁翟灌区的四合庄村西南0.042%，路村北0.056%，路村南0.057%;新绛新北灌区的新绛三级分站东 0.079%，南范庄村南0.063%，吴岭庄东南0.070%。对照等级划分标准可知，研究区的土壤全盐量均＜0.1%，故土壤为非盐化程度，没有盐渍化，与现场探勘现状情况相符。

5 结论与建议

(1)禹门口续建灌区的河津固镇分灌区土壤为耕种灌淤褐土性土，土壤保肥、供肥性能为中等水平;稷山宁翟和新绛新北分灌区土壤为耕种洪积褐土性土，土壤保肥、供肥性能绝大部分属中等偏下水平。

(2)三个分灌区的土壤监测因子参数，均符合《土壤环境质量标准》中二级标准，满足土壤Ⅱ类功能一般农田等的要求。内梅罗指数计算结果显示，土壤环境现状质量为I级，均属于清洁(安全)水平。总体来看，研究区域的土壤环境现状质量较好。

(3)土壤含盐量采样监测数据显示，禹门口续建灌区不属于土壤盐渍化区域。

(4)在农灌水质达标的情况下，建议河津、稷山和新绛三县(市)政府督促当地环保部门、农业部门和国土资源部门对农业使用化肥、农药进行监控，尽量减少化肥的使用量，合理安全使用农药，禁止使用国家明令禁止的高毒、高残留农药，提倡绿色环保农药，促使灌区农业可持续发展。

［1］安中华，董元华，等.苏南某市农田土壤环境质量评价及分级［J］.土壤，2004，36(6):631-635.

［2］刘文辉，吴永强，等.兰州—白银地区农业土壤环境质量评价［J］.物探与化探，2011，35(3):382-387.

［3］李润林，姚艳敏，等.农产品产地土壤环境质量评价研究进展［J］.中国农学通报，2011，27(6):296-300.

［4］HJ/T166-2004土壤环境监测技术规范［S］.北京:中国标准出版社，2004.