舟山市無(wú)公害蔬菜基地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

佘運(yùn)勇，鄒偉明，王曉華，曹柳燕，張慶紅

(浙江省舟山海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，浙江舟山 316000)

土壤是陸生生物賴以生存的載體，是地球表層生物活動(dòng)最活躍的部分[1]，極易受到人類活動(dòng)的影響而受到污染。工業(yè)“三廢”、交通、城鎮(zhèn)生活排污以及農(nóng)用化學(xué)品的超高量使用等均會(huì)直接或間接造成土壤污染[2]。被污染土壤中的污染物通過(guò)遷移轉(zhuǎn)化導(dǎo)致大氣、水體、土壤作物等受到影響，進(jìn)而危害到人體健康，威脅著人類生存與發(fā)展。土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)是環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要組成部分[3]，加強(qiáng)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)土壤污染監(jiān)控、防范具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。土壤環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。近年來(lái)，各地土壤污染事件頻發(fā)，蔬菜及農(nóng)產(chǎn)品中重金屬、農(nóng)藥殘留超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。無(wú)公害蔬菜基地建設(shè)是防范蔬菜污染的一條重要途徑，也是各級(jí)政府菜籃子工程建設(shè)的重要組成部分。本文對(duì)舟山幾處主要的無(wú)公害蔬菜基地土壤中重金屬(Pb、Cd、Cr、Hg、As)、六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，分析其含量水平并評(píng)價(jià)了土壤環(huán)境質(zhì)量，以此為舟山無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)提供科學(xué)的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況與土壤樣品采集

舟山為典型的海島城市，屬北亞熱帶南緣季風(fēng)海洋型氣候。土壤有紅壤、黃壤、基中性火山巖土、粗骨、石質(zhì)、新積、潮土、濱海鹽、水稻土等。目前，舟山主要的無(wú)公害蔬菜基地共有8處，種植面積超過(guò)1 333.33 hm2，位于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的蔬菜基地，分別為白泉、馬岙、雙橋、鹽倉(cāng)、小沙、岑港、臨城、六橫無(wú)公害蔬菜基地。主要生產(chǎn)葉菜類、根莖類、茄果類和豆類等常規(guī)蔬菜品種，以供應(yīng)本地為主。

本次調(diào)查于每處蔬菜基地采集1個(gè)混合樣品。根據(jù)每處基地的面積和地貌特征，采用梅花形布點(diǎn)采集土壤表層(0～20 cm)若干個(gè)分點(diǎn)的樣品，將多個(gè)分點(diǎn)的樣品均勻混合為1個(gè)樣品，四分法后裝袋。樣品經(jīng)冷凍干燥后研磨過(guò)篩(100目尼龍篩)，制備完成后待用。

1.2 土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與測(cè)定方法

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量：無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T 18407.1－2001)[4]確定土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為 pH 值、Pb、Cd、Cr、Hg、As、HCHs、DDTs。檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù) 見(jiàn)表 1。

表1 檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The methods and standard

1.3 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法

1.3.1 評(píng)價(jià)參考標(biāo)準(zhǔn)

本文采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量：無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T 18407.1－2001)中的土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考值(表2)。

表2 土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)值(mg·kg－1)Tab.2 Soil environmental quality standard(mg·kg－1)

1.3.2 評(píng)價(jià)方法

目前，用來(lái)評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量的傳統(tǒng)方法主要為污染指數(shù)法[5－9]，即單因子指數(shù)法和綜合指數(shù)法。也有學(xué)者嘗試采用一些新方法[10－13]，如：模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法、層次分析法、灰色聚類法、集對(duì)分析法等。本文采用單因子指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法[14－19]來(lái)評(píng)價(jià)舟山無(wú)公害蔬菜基地土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。

(1)單因子污染指數(shù)法

式中：Pi為土壤環(huán)境中污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為土壤環(huán)境中污染物i的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；Si為污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)Pi＜1時(shí),表示土壤未受污染。當(dāng)Pi＞1時(shí),表示土壤已被污染，Pi的值越大,說(shuō)明土壤受污染越嚴(yán)重。

(2)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法

式中：P綜為綜合污染指數(shù)，反映各污染物對(duì)土壤污染的綜合影響，并突出了最大單項(xiàng)污染指數(shù)的作用，可用來(lái)評(píng)定每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的土壤綜合污染水平；Pimax為土壤所有污染物中最大單項(xiàng)污染指數(shù)；Pi為土壤所有單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值。土壤污染綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[20]見(jiàn)表3。

表3 土壤污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Classification of criteria for the polluted soils

2 結(jié)果與討論

2.1 舟山主要無(wú)公害蔬菜基地土壤中 Pb、Cd、Cr、Hg、As、HCHs、DDTs的含量水平

各主要無(wú)公害蔬菜基地土壤的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示(表4)，所有項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)值全部低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量：無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T 18407.1－2001)中的土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)值。說(shuō)明此次調(diào)查的8處蔬菜基地的土壤環(huán)境質(zhì)量滿足無(wú)公害蔬菜的生產(chǎn)。

表4 各蔬菜基地土壤中污染因子含量(mg·kg－1)Tab.4 Contents of pollution factors in soils of vegetable bases(mg·kg－1)

2.2 舟山無(wú)公害蔬菜基地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.2.1 單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)

從單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果(表5)看，單因子指數(shù)值均小于1.0，說(shuō)明舟山無(wú)公害蔬菜基地土壤尚未受到污染。各重金屬單因子指數(shù)值高低順序?yàn)椋篊d＞Cr＞As＞Pb＞Hg＞DDTs＞HCHs。其中鹽倉(cāng)蔬菜基地的Cd的單因子指數(shù)值僅略小于1.0，為主要的污染因子，存在潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)

從綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果(表5)看，鹽倉(cāng)蔬菜基地0.7＜P綜≤1.0,說(shuō)明土壤污染雖屬于尚清潔水平，但污染等級(jí)已處于警戒線，應(yīng)當(dāng)引起重視。其余各處基地的綜合指數(shù)值均小于0.7，屬于清潔水平，處于安全級(jí)別。舟山無(wú)公害蔬菜基地土壤污染整體處于安全級(jí)別，土壤未受到污染。個(gè)別蔬菜基地則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)采取措施改善土壤質(zhì)量，加強(qiáng)污染監(jiān)控和防范。

表5 無(wú)公害蔬菜基地土壤污染指數(shù)Tab.5 Pollution indexes of soil in harmless vegetable bases

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)舟山8處主要的無(wú)公害蔬菜基地土壤的監(jiān)測(cè)與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，可以得出以下結(jié)論與建議：

(1)各基地土壤中 Pb、Cd、Cr、Hg、As、HCHs、DDTs的監(jiān)測(cè)值皆低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量：無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》中的土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)值，說(shuō)明其土壤環(huán)境質(zhì)量滿足無(wú)公害蔬菜的生產(chǎn)。

(2)單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的單因子污染指數(shù)值均小于1.0，表明舟山無(wú)公害蔬菜基地土壤尚未受到污染。但Cd的單因子指數(shù)相對(duì)較高，基于重金屬元素累積性的特點(diǎn)，應(yīng)引起重視。

(3)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，鹽倉(cāng)蔬菜基地監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的綜合污染指數(shù)值略大于0.7，說(shuō)明此基地的土壤污染雖處于尚清潔水平，但污染等級(jí)已達(dá)到警戒線；其余7處蔬菜基地的綜合污染指數(shù)值均小于0.7，屬于清潔水平，處于安全級(jí)別。

(4)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果表明，舟山無(wú)公害蔬菜基地土壤整體上處于安全級(jí)別，土壤未受到污染，滿足無(wú)公害蔬菜的生產(chǎn)。但個(gè)別基地應(yīng)采取有效措施，如：提高灌溉水質(zhì)量、減少與優(yōu)化農(nóng)藥化肥的施用、合理規(guī)劃種植等改良土壤質(zhì)量，同時(shí)要加強(qiáng)污染監(jiān)測(cè)與防控。

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