萍乡市典型农村土壤重金属污染现状分析

曾凡俊，阳枝海（.上栗县环境监测站，江西萍乡337000；.上栗县环境监察大队，江西萍乡337000）

萍乡市典型农村土壤重金属污染现状分析

曾凡俊1，阳枝海2
（1.上栗县环境监测站，江西萍乡337000；2.上栗县环境监察大队，江西萍乡337000）

以萍乡地区具有典型代表性的城郊农村为例，对城郊农村土壤重金属的含量水平、分布特征进行研究分析。结果表明，萍乡地区城郊农村土壤中镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、硒和钴的平均含量均未超过国家土壤环境质量二级标准，但汞、镍、钴的含量均超过了江西省土壤重金属相应元素的背景值，其中尤以汞最为显著。从研究区域的空间位置来看，居住区、农田区、蔬菜种植区的汞、镍、钴含量普遍偏高。

典型农村；土壤；重金属；含量

10.13358/j.issn.1008-813x.2016.01.22

萍乡市是江南重要的工业城市，位于江西省西部，湘赣两省边界。萍乡市自然条件优越，属亚热带季风区，气候温和，日照充足，具有良好的植被和丰富的生物多样性。杂交水稻、油茶、中药材、花卉、茶叶、板栗、蔬菜、山羊、白鹅等农产品在省内外享有盛名，是江西省重要的粮食基地。随着社会经济的快速发展，萍乡市的企业数量逐渐增多，规模逐步扩大，这是否对周边农村环境产生影响也逐渐引起关注[1-5]。农村土壤环境质量直接关系到粮食安全和居民健康[6-10]，在经济快速发展的形势下对其进行保护显得尤为重要。本研究以萍乡地区具有典型代表性的农村为例，通过对典型农村土壤重金属含量进行分析研究，阐述该地区农村土壤重金属污染现状及成因，以期为合理制定农村土壤环境保护对策提供参考。

1　材料与方法

1.1研究区概况

赤山镇地处萍乡市东北部，位于北纬27°42′49.6″，东经113°55′11.6″，属亚热带季风区，气候温和，日照充足，具有良好的植被和丰富的生物多样性。其地域面积85.4 km2，总人口5.5万人，地形多为起伏的丘陵、岗地，土壤主要类型为红壤。主要种植水稻、辣椒、丝瓜、毛豆、黄瓜等作物。赤山农业发达，工业基础较好，特别是近几年来，萍乡不断扩大开放，城区向城北发展延伸，其地理位置优势更加明显，赤山又一次步入了发展的快车道，地方经济呈现快速增长的势头，是个典型的带有工业烙印的、发展中的市郊乡镇。

1.2样品采集与处理

根据《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）和地块用途及周边环境状况，在赤山镇的某自然村共设置5类15个监测点。其中居民居住区（代码J）3个测点、基本农田区（代码G）3个测点、蔬菜种植区（代码C）3个测点、公路侧边（代码S）3个测点、企业周边（代码Q）3个测点。

采用梅花多点(5～12点)混合取样法采样，采样深度为0～20 cm，各样点取土1.5～2.0 kg，样品装于聚乙烯塑料袋，袋内及袋外皆置标签。将采集到的土壤样品转移到用硝酸处理过的、干净的聚乙烯塑料盘或搪瓷盘中，自然风干后，用竹片等器物轻轻搅拌，除去沙石、贝壳、动植物碎片等明显的异物，然后均匀混合，用碾钵将土样研细过100目尼龙筛，用四分法进行缩分得土壤样品，装入用硝酸处理过的聚乙烯塑料袋或广口聚乙烯塑料瓶中，放入干燥器在低温下保存备用。

1.3样品消解

采用氢氟酸+高氯酸消解。称取0.5 g左右过100目的烘干样品，放入50 ml聚四氟乙烯烧杯中，加入5 ml高氯酸，再加25 ml氢氟酸，在控温电炉上进行消解。控温电炉功率700 W，以待完全消解。

1.4监测项目和分析方法

分析项目：pH、镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、硒、钴，共计11项。

分析方法按《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）规定方法进行。

2　评价方法

采用土壤单项污染指数、土壤综合污染指数及土壤污染分担率评价土壤环境质量。其计算和土壤污染程度分级评价执行《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）。相关计算公式和分级标准如下：

土壤综合污染指数＝

表1　土壤综合污染指数分级标准

3　结果与讨论

3.1监测结果

各点位项目分析结果见表2。由表中数据可知，萍乡市地区典型农村土壤属红壤，pH值较低，偏酸性。5类共15个采样点分析项目的均值全部达标，均未超过土壤环境质量标准中的二级标准，超标率为0%。

3.2监测结果分析

根据现场调查和监测结果，采用达标评价和污染指数评价相结合的方法，综合评价土壤环境质量，其环境质量评价表见表3和表4。

按照《土壤环境质量标准（二级）》（GB 15618-1995）评价（见表2），镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、硒和钴含量的均值均能达到《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）的二级标准，甚至大部分还未超过一级标准，这说明土壤对这些物质仍有一定的环境容量。但从各监测样点的监测数据来看，汞的含量普遍偏高，除企业周边的测点外，其他测点含量均超过了江西省土壤背景值，其中居住区还有个测点的含量超过了国家二级标准。与江西省土壤背景值相比，除砷、铜、铅、铬和锌外，其他重金属元素含量都有测点超过该土壤背景值，其中以汞尤为显著，均值达到该背景值的2.2倍，含量最高点位出现在居住区，其含量为背景值的4.2倍；接下来为钴和镍，其均值分别为背景值的1.4倍和1.2倍。与其他金属元素相比，汞、镉和镍这3种元素的污染指数相对较高，累积相对较为明显。这应该与该村家庭生活垃圾堆肥的传统农业施肥方式有关。该村家庭一般习惯于把生活垃圾堆积在房屋前后堆肥，堆熟后再施用于农田、菜地。废弃的节能灯、电池等生活垃圾造成了汞、镉、钴和镍等重金属元素的累积。

从整个监测结果来看，大多数分析项目含量较高的测点都分布在人为活动较为强烈的居住区、农田和蔬菜种植区，企业周边反而较低。这说明，虽然工业企业短时间内产生的废弃物污染物较多，但由于排放的废弃物能集中规范处理，其对土壤的影响并不大；居住区、农田和蔬菜种植区，人为活动对土壤有着直接剧烈的扰动，尤其是传统农村家庭生活垃圾堆肥的农业施肥方式，对土壤的影响很大，因此实行生活垃圾分类处理、倡导绿色农业对土壤污染的防治就显得尤为重要。

表2　土壤分析项目监测结果统计mg/kg

表3　萍乡市农村环境质量监测土壤污染指数统计（按测点）mg/kg

表4　萍乡市农村环境质量监测土壤污染指数统计

按综合污染指数评价，土壤环境质量总体等级为1级（综合污染指数为0.596），污染水平为清洁（见表5），同时居住区、蔬菜种植区、基本农田等5类地块亦均为1级（1清洁）。土壤主要污染物（按污染分担率，见表4）依次为汞、镍、铜、镉、锌、铬、砷、铅。从研究区域的空间位置来看，居住区、基本农田和蔬菜种植区以汞为首要污染物，公路边和企业周边以镍为首要污染物（见表3）。

表5　萍乡市农村环境质量监测各类地块土壤分级评价

以上分析表明，在人为活动的影响和萍乡地区社会经济快速发展的情况下，虽然企业数量不断增多，但城区周边农村土壤中重金属含量的累积程度并不高，其重金属的含量普遍低于国家《土壤环境质量标准》中的二级标准限值，没有出现超标的情况。

4　结论

（1）萍乡地区城郊农村土壤中镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、硒和钴含量的平均值均未超过国家土壤环境质量二级标准，这说明土壤对这些物质仍有一定的环境容量。但汞、钴和镍的含量超过了江西省土壤重金属相应元素的背景值，这表明土壤受到了人为活动的影响。

(2)从研究区域的空间位置来看，居住区、农田区、蔬菜种植区的汞、镍、钴含量普遍偏高。这很可能与该村传统的家庭生活垃圾堆肥的农业施肥方式有关。因此，实行生活垃圾分类处理、倡导绿色农业对土壤污染的防治显得尤为重要。

从整个监测范围来看，各重金属的平均含量都处于《土壤环境质量标准》的二级标准值范围内，没有出现超标的情况，萍乡市城郊农村土壤整体环境质量较好，农业生产处于较低生态风险范围内。但同时也要看到，随着社会经济的快速发展，工农业生产等人为活动对土壤的影响越来越大，城郊农村土壤的污染防治已迫在眉睫，保障土壤环境质量刻不容缓。

[1]廖冲，曾凡萍，刘澍.萍乡市农用土壤重金属含量及其分布特征分析[J].中国环境管理干部学院学报，2015，25（1）：62-66.

[2]师荣光，周启星，刘凤枝，等.天津郊区土壤-蔬菜系统中Cd的积累特征及污染风险[J].中国环境科学，2008，28（7）：634-639.

[3]罗小玲，郭庆荣，谢志宜，等.珠江三角洲地区典型农村土壤重金属污染现状分析[J].生态环境学报，2014，23（3）：485-489.

[4]周小春，刘澍，邓宗海，等.ICP-AES法测定农田土壤中重金属含量[J].环境保护科学，2011，37（1）：60-62.

[5]谢小进，康建成，李卫，等.上海城郊地区城市化进程与农用土壤重金属污染的关系研究[J].资源科学，2009，31（7）：1250-1256.

[6]宋启道，方佳，王富华，等.广东省主要蔬菜产地土壤中重金属含量调查与评价[J].环境污染与防治，2008，30（5）：91-93.

[7]陈英旭，陈新才，于明革.土壤重金属的植物污染化学研究进展[J].环境污染与防治，2009，31（12）：42-46.

[8]李书鼎.土壤植物系统重金属长期行为的研究[J].环境科学学报，2000，20（1）：76-80.

[9]MARTIN J A R A RIAS M L，CORBI J M G.Heavy metals contents in agricultural top soils in the Erbo basin（spain）.Application of the multivariate geoestatistical methods to study spatial variations[J].Environmental Pollution，2006，144：1001-1012.

[10]郭朝晖，肖细元，陈同斌，等.湘江中下流农田土壤和蔬菜的重金属污染[J].地理学报，2008，63（1）：3-11.

[11]何纪力，徐光炎.江西省土壤环境背景值研究[M].北京：中国环境科学出版社，2006：34.

（编辑：程俊）

A Study on Heavy Metal Pollution Status in Typical Rural Soils of Pingxiang City

Zeng Fanjun1，Yang Zhihai2
（1.Shangli Environmental Monitoring Station,Pingxiang Jiangxi 337000,China；2.Shangli Environmental Inspection Team,Pingxiang Jiangxi 337000,China）

Investigated the levels and reasons of ten types of heavy metals pollution(Cd,Hg,As, Cu,Pb,Cr,Zn,Ni,Se and Co)in the typical rural soils of Pingxiang city.The results showed that the average concentrations of Cd,Hg,As,Cu,Pb,Cr,Zn,Ni,Se and Co in the typical rural soils of Pingxiang were lower than the secondary background values of Jiangxi physical soil.From the spatial position of the study areas,the contents of Hg,Ni and Co in the residential district, farmland and vegetable plot were higher than other sampling points.

typical rural areas,soil,heavy metal,concentration

X833

A

1008-813X（2016）01-0080-04

2015-11-27

曾凡俊（1982-），男，江西萍乡人，毕业于江西经济管理干部学院工商管理专业，助理工程师，主要从事环境保护与监测工作。