廣饒縣蔬菜基地生態(tài)地質(zhì)環(huán)境研究

蔡有兄，孫斌，鄭麗爽

(山東省地礦工程勘察院，山東 濟南 250014)

山東省東營市廣饒縣水資源及土地資源基礎(chǔ)條件較好，有利于當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展?？山鼛啄觌S著工業(yè)化和城市化發(fā)展，水、土壤環(huán)境質(zhì)量逐漸惡化，并遭受不同程度污染，當污染物被蔬菜吸收，不但破壞產(chǎn)品品質(zhì)，還間接威脅到人類健康，不利于當?shù)鼐G色生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。為保證蔬菜質(zhì)量安全，保障人民飲食健康，引導當?shù)馗咝鷳B(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在全縣范圍尤其針對蔬菜基地開展生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究是十分必要的，它對于了解生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，促進綠色蔬菜基地建立及生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義[注]①山東省地礦工程勘察院，山東省廣饒縣農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查研究報告，2006年。。

1 生態(tài)地質(zhì)環(huán)境背景條件

1.1 地形地貌

廣饒縣位于泰沂山北麓山前沖積平原與黃河三角洲交接地帶，地勢由西南向東北傾斜，絕大部分地區(qū)的地面標高為3.5～15m，地形起伏不大。地貌以微地貌為主，分為緩崗、微斜平地、淺平洼地、濱海灘地、河流階地等地貌類型。

1.2 地質(zhì)條件

淺部地層主要為新近紀明化鎮(zhèn)組和第四系。新近系頂板埋深170～300m，中部巖性以粉質(zhì)粘土、粘土為主，砂層主要為中細砂和中粗砂，北部巖性以粘土和粉質(zhì)粘土為主，砂層主要為粉細砂，局部見中砂。第四系厚度由東南向西北逐漸增大，最大達300m左右，巖性以粉質(zhì)粘土、粉土為主，砂層以粉細砂和細砂為主。

1.3 水文地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)具開發(fā)利用價值的地下水主要為松散巖類孔隙水。含水層組可劃分為淺層潛水-微承壓水含水巖組、中深層承壓水含水巖組和深層承壓水含水巖組。淺層潛水-微承壓水，由南部全淡水向北逐漸過渡為淡—咸—淡和咸水；中深層承壓水以淡水為主，只有北部陳官莊—丁莊一線由微咸水向咸水過渡；深層承壓水在區(qū)內(nèi)全為淡水。

2 水環(huán)境條件

2.1 地表水

區(qū)內(nèi)地表水資源較為豐富，主要分布于北部的小清河、織女河、支脈溝、引黃干渠等諸多河流、溝渠中，是北部地下咸水區(qū)農(nóng)田灌溉用水的主要來源，其水質(zhì)的優(yōu)劣直接對作物品質(zhì)產(chǎn)生影響。區(qū)內(nèi)地表水體均遭受不同程度污染(表1)，主要污染物為石油類、COD、和重金屬元素Cd，其他元素雖有檢出，但不超過地表水Ⅴ類或Ⅳ類水標準，作為灌溉用水的適宜性為基本適宜。

表1 廣饒縣地表水環(huán)境質(zhì)量

2.2 地下水

3 土壤環(huán)境條件

3.1 土壤環(huán)境特征

為了解土壤環(huán)境本底值及淺表層土壤環(huán)境采用分層取樣。第Ⅰ環(huán)境樣品采集深度為150～200cm，此深度基本屬于未受人類活動影響的原始環(huán)境。第Ⅱ環(huán)境樣品采集深度為0～20cm，該環(huán)境是蔬菜物賴以生存的重要層位，同時也受人類活動影響最大[1]。

該區(qū)土壤中地球化學元素含量與壽光蔬菜基地土壤環(huán)境相比，F(xiàn)e，Mg，Ca，Mo元素含量均較高，尤其Se元素在淺表層土壤中含量明顯高于壽光蔬菜基地[2]。該區(qū)表層土壤與環(huán)境背景值(第Ⅰ環(huán)境)相比，土壤中Se，Sr，Zn，B，Mo，Cu元素含量明顯較高。表層土壤微量元素中鐵、鈉、鎂等達豐富水平，硒、銅為一般—豐富水平，鉬、硼、錳、鈣、鋅元素呈一般水平(表2)。

3.2 土壤肥力特征

根據(jù)該區(qū)土壤環(huán)境特征及蔬菜生長所需的元素，選取有效氮、速效磷、速效鉀及有機質(zhì)進行土壤肥力綜合評價，評價結(jié)果如圖1所示。

(1)土壤肥力良好區(qū)：主要分布在廣饒縣域西側(cè)及東側(cè)地區(qū)涵蓋廣饒鎮(zhèn)、李鵲鎮(zhèn)、石村鎮(zhèn)、花官鄉(xiāng)部分地區(qū)，還有丁莊鎮(zhèn)、西劉橋鄉(xiāng)、碼頭鄉(xiāng)、稻莊鎮(zhèn)、大王鎮(zhèn)大部地區(qū)。

表2 土壤化學元素含量表(10-6)

圖1 廣饒縣土壤肥力評價結(jié)果圖

(2)土壤肥力較差區(qū)：主要分布在廣饒縣域的中部地帶，呈條帶狀分布，兩側(cè)為肥力較好區(qū)。

(3)土壤肥力差區(qū)：主要分布在廣饒縣域的陳官鄉(xiāng)南、花官鄉(xiāng)東以及廣饒縣城東南部一帶。

3.3 土壤質(zhì)量特征

人類生產(chǎn)、經(jīng)濟活動極易干擾土壤環(huán)境，增加土壤中污染物的含量，為了解土壤污染現(xiàn)狀，選取鋅、汞、鉻、砷、銅、鉛、鎘、六六六、滴滴涕作為評價因子進行綜合評價。評價結(jié)果如圖2所示。

(1)良好區(qū)：主要分布于陳官鄉(xiāng)—石村鎮(zhèn)—廣饒縣城一線以西和東青高速(廣饒境內(nèi))中段兩側(cè)4km范圍內(nèi)，其面積占全區(qū)總面積的34.57%。大蒜種植、西紅柿種植、胡蘿卜種植主要集中在該區(qū)。

(2)較好區(qū)：呈南北條帶狀分布于東青高速(廣饒境內(nèi))西、陳官鄉(xiāng)—石村鎮(zhèn)—廣饒縣城一線東的狹長地帶和東部大碼頭鄉(xiāng)以東、以北地區(qū)，其面積占全區(qū)總面積的36.29%。大蒜種植、西紅柿種植、芹菜種植在該區(qū)也有較大面積的分布，其中芹菜種植集中分布于該區(qū)。

(3)較差區(qū)：主要分布于北部丁莊鎮(zhèn)一帶、石村鎮(zhèn)南和東南大王鎮(zhèn)一帶，其面積占全區(qū)總面積的10.53%。該區(qū)目前尚未有蔬菜種植基地分布。

(4)差區(qū)：主要分布于東北部的廣大區(qū)域和東南大王鎮(zhèn)一帶，其面積占全區(qū)總面積的18.61%。其中東北部為鹽堿地的主要分布區(qū)和廣饒鹽場所在地。該區(qū)目前尚未有蔬菜種植基地分布。

圖2 廣饒縣土壤環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果圖

4 蔬菜基地及蔬菜中硒元素富集特征

4.1 花官鄉(xiāng)大蒜基地

花官鄉(xiāng)大蒜種植區(qū)的淺層地下水屬咸水，不適宜農(nóng)田灌溉，灌溉用水來源主要引黃河水，黃河水質(zhì)完全符合《無公害食品蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件》對灌溉水質(zhì)量的要求，適宜農(nóng)田灌溉。土壤環(huán)境整體背景較好，土壤重金屬元素指標均符合無公害蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量要求。土壤中Mo，Se，Ca，Mg及Sr元素及CEC含量較高，尤其是Se元素在種植區(qū)有一塊較富集區(qū)域(圖3)，含量大于0.28mg/kg。土壤中的Se，Ca，Mg，Sr元素與大蒜、蒜薹中相關(guān)元素呈正相關(guān)。大蒜和蒜薹絕大多數(shù)可達到無公害標準；但Pb指標超標，未達到綠色蔬菜標準。

4.2 大王鎮(zhèn)西紅柿基地

圖3 淺層土壤硒元素分布圖

大王鎮(zhèn)西營村西紅柿種植區(qū)地表水資源貧乏，灌溉用水主要開采淄河沖積扇地下水，地下水質(zhì)完全符合《無公害食品蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件》對灌溉水質(zhì)量的要求，適宜農(nóng)田灌溉。土壤環(huán)境整體背景良好，土壤重金屬元素指標均符合無公害蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量要求，無一超標。該區(qū)所取西紅柿樣品絕大多數(shù)可達到無公害標準；但Cd指標超標，大部分未能達到綠色蔬菜標準。

4.3 廣饒鎮(zhèn)胡蘿卜基地

廣饒鎮(zhèn)西十里鋪村胡蘿卜種植基地地表水資源較貧乏，灌溉用水以開采地下水為主，地下水質(zhì)完全符合《無公害食品蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件》對灌溉水質(zhì)量的要求，適宜農(nóng)田灌溉。土壤重金屬元素指標均符合無公害蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量要求。胡蘿卜中的有益元素Ca和Mg含量較高，微量元素中Si和Fe含量較高。該次所取胡蘿卜樣品達到無公害標準；但Pb指標超標，未能達到綠色蔬菜標準。

4.4 稻莊鎮(zhèn)芹菜基地

稻莊鎮(zhèn)閻口村芹菜種植區(qū)灌溉用水以開采地下水為主，地下水質(zhì)完全符合《無公害食品蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件》對灌溉水質(zhì)量的要求，適宜農(nóng)田灌溉。土壤重金屬元素指標均符合無公害蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量要求，無一超標。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。本次所取芹菜樣品達到無公害標準；但Hg指標超標，未能達到綠色蔬菜標準。

4.5 硒元素富集重大發(fā)現(xiàn)

該區(qū)淺層土壤中硒元素含量為0.13～0.41mg/kg，平均含量為0.25mg/kg。目前我國尚未有土壤中硒含量劃分標準，結(jié)合國內(nèi)有關(guān)研究成果[3,4]，將硒含量大于0.28mg/kg的區(qū)域劃定為較富集區(qū)，其主要分布在花官鄉(xiāng)大蒜種植區(qū)、稻莊鎮(zhèn)和大王鎮(zhèn)大部區(qū)域及碼頭鄉(xiāng)南部地區(qū)(圖3)，面積約為290km2。其中，花官鄉(xiāng)大蒜種植區(qū)硒元素尤為富集，含量大于0.38mg/kg，面積約為60.15km2，此區(qū)適宜高效生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。而稻莊鎮(zhèn)和大王鎮(zhèn)部分地區(qū)，第二產(chǎn)業(yè)已成規(guī)模，工業(yè)園區(qū)密集，不利于高效生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

該區(qū)各蔬菜中硒含量也不盡相同(圖4)，為0.006～0.076mg/kg。根據(jù)農(nóng)作物硒含量劃分標準[5]，大蒜的硒含量達到了高硒等級，蒜薹的硒含量為足硒等級，西紅柿的硒含量為缺硒等級，胡蘿卜的硒含量為邊緣等級，芹菜的硒含量為足硒等級。

圖4 硒元素在蔬菜中的含量圖

從土壤及蔬菜硒含量特征看，花官鄉(xiāng)大蒜、蒜薹中硒元素和土壤中硒元素含量呈正相關(guān)，稻莊鎮(zhèn)芹菜中硒元素和土壤中硒元素含量也呈正相關(guān)。但統(tǒng)籌考慮人類活動影響，花官鄉(xiāng)大蒜種植基地具備高效綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件，在生態(tài)環(huán)境進一步改善之后，可以推進綠色富硒大蒜品牌建設(shè)，進一步推向國際市場；而稻莊鎮(zhèn)芹菜種植基地則需要投入更多生態(tài)環(huán)境保護措施，才能達到綠色蔬菜標準。

5 結(jié)語

(1)廣饒縣地表水資源相對豐富，地表水受到不同程度污染，但作為農(nóng)業(yè)灌溉用水基本適宜，部分河流中個別污染物超標嚴重，灌溉適宜性差。

(2)廣饒縣土壤環(huán)境質(zhì)量總體較好，全縣70%以上面積屬于土壤環(huán)境良好區(qū)及較好區(qū)，四大蔬菜基地土壤環(huán)境質(zhì)量基本屬于土壤環(huán)境良好區(qū)，土壤環(huán)境差區(qū)主要分布于丁莊鎮(zhèn)東北及大王鎮(zhèn)東南一帶。

(3)四大蔬菜基地水土環(huán)境相對較好，種植的蔬菜達到了無公害標準；但蔬菜中Pb，Cd，Hg有不同程度超標，均未能達到綠色蔬菜標準。

(4)在花官鄉(xiāng)大蒜種植基地及稻莊鎮(zhèn)芹菜基地分別發(fā)現(xiàn)土壤硒元素富集區(qū)，同時大蒜中硒含量達到了高硒級別，芹菜中硒含量也達到了足硒級別。

(5)加強對蔬菜基地生態(tài)環(huán)境保護與治理，尤其針對花官鄉(xiāng)大蒜種植基地應(yīng)進步一提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，推進綠色富硒大蒜基地建設(shè)，建立蔬菜生態(tài)環(huán)境保護區(qū)，引導高效生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

參考文獻：

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