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如皋市耕地土壤环境质量调查分析

2020-06-21袁锦南苏建平

现代农业科技 2020年11期
关键词:环境质量调查分析

袁锦南 苏建平

摘要    本文通过对如皋市土壤环境质量的调查分析,初步探明如皋市耕地土壤重金属污染状况,分析了影响土壤重金属污染的主要因素,以期为提升如皋市耕地土壤环境质量提供参考。

关键词    耕地土壤;环境质量;调查分析;江苏如皋

中图分类号    S158        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2020)11-0198-02     开放科学(资源服务)标识码(OSID)

江苏省如皋市地处北纬32°00′~32°30′、东经120°20′~120°50′,气候属北亚热带湿润季风气候区,年均气温14.6 ℃,年均降水量1 059.7 mm,土壤类型为水稻土和潮土。全市总面积1 593 km2,陆地面积1 536 km2,耕地面积8.25万hm2。全市总人口145万人,人均耕地面积仅0.06 hm2,土地利用异常强烈。建国后,如皋市于1954年、1982年2次开展了土壤普查,分别于1974年、1997年进行土壤养分详查,这些调查结果分析表明,如皋市的所有耕地的土壤肥力一直在提高。2002—2003年和2006年,为了解如皋市的土壤质量,调整农业结构和進行农产品质量建设,保证农业可持续发展,对如皋市耕地质量进行调查。2012—2017年结合农业部测土配方施肥项目实施,对全市土壤环境质量进行全面调查。耕地土壤环境调查可为当地进一步调整农业产业结构、促进现代农业的合理区划和可持续发展提供依据。

1    材料与方法

1.1    样品采集

2012年、2014年、2015年、2016年、2017年10—11月,以第二次土壤普查农化样点为基点,以乡镇为区域网格布点,约315 hm2耕地设一采样点,部分无公害蔬菜产地和科技示范园区加密定点,共设155个点,每点代表耕地50~150 hm2,取样深度0~20 cm土层。按照农业部颁布的《农业土壤环境监测技术规范》(NY/T 395—2000)相关技术要求采集土样。所有采样点预先标注在第二次土壤普查分村资料图上,采样时用CPS仪实地测定经纬度。

1.2    测试方法

通过调查取样田块施用的化肥和农药量[1-2],同时调查周边的环境污染情况,并把取样的土壤样品送江苏省农产品质量检测中心进行分析,指标依据《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T 18407.1—2001)进行分析,重点是对土壤5种重金属(Cr、Cd、Pb、As、Hg)进行检测,作为环境质量指标[3-4]。

2    结果与分析

2.1    耕层土壤重金属含量

全市土壤耕层重金属含量见表1,可以看出,2012年、2014年、2015年、2016年与2017年土壤耕层Hg、As、Pb、Cd、Cr的平均含量分别为0.062、5.73、20.49、0.13、53.40 mg/kg,其平均含量变幅依次为0.04~0.10、4.72~7.24、12.14~25.49、0.06~0.20、32.69~62.93 mg/kg。

土壤中的5种重金属元素浓度均低于全国土壤重金属元素的背景值。Hg、As、Pb、Cr等4种元素浓度均低于江苏省土壤重金属元素的背景值。由于Cd浓度在2012年和2016年高于江苏省土壤重金属元素的背景值,所以土壤Cd含量5年平均值与江苏省土壤重金属元素的背景值相当。

2.2    耕层土壤污染指标及土壤质量评价

控制指标按照《无公害农产品(食品)产地环境条件要求》(DB 32/T 343.1—1999)、《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T 18407.1—2001)的环境质量指标,自然背景值(高于绿色食品标准)按照《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中的环境质量指标,以《农业土壤环境监测技术规范》(NY/T 395—2000)中的土壤分级标准(表2)为依据,利用单项污染指数(Pi)和综合污染指数(内梅罗污染指数,P综合)进行评价[5-6]。

单项污染指数计算公式如下:

Pi =ci /xi

式中,Pi为单项污染指数,ci为该属性测定值,xi为评价标准。

综合污染指数(内梅罗污染指数)计算公式如下:

P综合=

式中,P综合为耕地综合污染指数,Pi为单项污染指数的均值,Pmax为各种单项污染指数的最大值。

全市土壤综合污染指数见表3。按照《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T 18407.1—2001)标准的要求,2012年、2014年、2015年、2016年和2017年每年全市综合污染指数P综合均低于0.7,达到安全、清洁的1级水平。从5年平均来看,全市综合污染指数P综合为0.23,评价等级为1级,达到安全、清洁水平。这表明近几年全市耕地符合无公害蔬菜生产的要求。

2012如皋市全市耕地的P综合为0.71,2016年如皋市P综合为0.81,处尚清洁水平;2014年、2015年和2017年全市耕地土壤综合污染指数P综合均低于0.7,为1级,安全、清洁水平。通过分析2012年、2014年、2015年、2016年和2017年等5年的P综合发现,这5年P综合等级为1级,平均为0.60,表明这5年土地综合污染较轻,为安全和清洁水平,可以满足绿色食品耕地土壤环境质量要求。

3    结论与讨论

2012年、2014年、2015年、2016年和2017年对如皋市耕层土壤进行采样,结果表明,这5年全市土壤污染较轻,可以满足绿色食品耕地土壤环境质量要求。但也有土壤存在轻微的环境污染,分析其原因:一是含重金属的农药、化肥的使用引起污染,农业生产中使用含Hg和As的农药是造成土壤中Hg和As残留的重要原因;二是工业“三废”和生活垃圾造成的污染,土壤中Cd含量较高,可能与沿江圩田地区的小化工厂分布较多有关系;三是机动车辆尾气的排放,使得重金属元素经自然沉降和雨淋沉降进入土壤,这可能是Pb污染的主要原因。此外,不同土壤类型及成土母质造成土壤性质不均匀,致使土壤污染物的空间变异性的差异较大。

4    参考文献

[1] 潘可可,潘秀,宋建利.温州市瓯海区蔬菜土壤环境质量的调查分析[J].浙江农业科学,2008(3):269-270.

[2] 何传龙,徐继平,王世祥.大棚土壤障碍因子形成及调控技术的研究进展[J].安徽农业科学,2003,31(6):1040-1042.

[3] 高彦鑫,王夏晖,李志涛.我国土壤环境风险评估与预警机制研究[J].环境科学与技术,2015,38(6):410-414.

[4] 谭婷,张秋劲,傅尧信.污染土壤的生态风险评估标准、方法和模型[J].四川环境,2010,29(5):24-29.

[5] 王存龙,曾宪东,刘华峰,等.烟台市土壤环境质量现状及重金属元素分布迁移规律[J].中国地质,2015,42(1):317-330.

[6] 陈印军,杨俊彦,方琳娜.我国耕地土壤环境质量状况分析[J].中国农业科技导报,2014,16(2):14-18.

作者简介   袁锦南(1964-),男,江苏如皋人,高级农艺师,从事农业技术推广工作。

收稿日期   2020-03-06

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