承德市柳河流域農(nóng)田土壤重金屬含量調(diào)查與評(píng)價(jià)

王夢(mèng)雨+張靜

摘要：針對(duì)河流灌區(qū)農(nóng)用地土壤重金屬污染問題，采用野外調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，對(duì)承德市柳河流域農(nóng)田土壤中重金屬進(jìn)行調(diào)查，研究了柳河流域農(nóng)田土壤中重金屬含量特征，并使用單因子指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)土壤重金屬進(jìn)行了污染評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，該地區(qū)農(nóng)田土壤中重金屬均未超過中國(guó)食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，但該地區(qū)農(nóng)田土壤中Cd、Zn、Ni存在不同程度積累現(xiàn)象，應(yīng)予以重視。總體來說，該地區(qū)農(nóng)田土壤未受到土壤重金屬污染，屬于清潔水平，原種植模式可繼續(xù)使用。

關(guān)鍵詞：柳河；農(nóng)田土壤；重金屬；調(diào)查；承德市

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）01-0027-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.01.007

Abstract： Aiming at the pollution of heavy metal pollution in soil， heavy metals of Liuhe River surrounding farmland in Chengde city was surveyed using the combination of field investigation and indoor analysis. The characteristics of heavy metals content in soil of farmland were studied and pollution assessment was carried out by single factor index method and Nemerow index. The results showed that， the heavy metals contents were not exceeded the limit of Chinese farmland environmental quality evaluation standards for edible agricultural products， but the contents of Cd， Zn and Ni were accumulated in different degrees in soil. The soil of this area was not polluted， and the original planting mode， planting method and irrigation method could be continued.

Key words： Liuhe River； farmland soil； heavy metals； survey； Chengde city

近年來水資源缺乏，已經(jīng)成為全球性的問題[1]。中國(guó)農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)用水短缺問題日益突出，糧食安全生產(chǎn)無法得到保障[2]。20世紀(jì)中期人們?yōu)榻鉀Q水資源短缺問題，河水灌溉方式逐漸形成，主要集中于缺水較為嚴(yán)重的黃淮海、遼河地區(qū)，如河北石家莊洨河灌區(qū)[3]、河北保定府河灌區(qū)[3]等。而隨著河流水質(zhì)變差，河流污染物成分日漸復(fù)雜、數(shù)量較大，超出河流的自凈能力及承載能力，其污染物隨灌溉進(jìn)入周邊農(nóng)田中，造成農(nóng)田出現(xiàn)重金屬及其他污染現(xiàn)象頻發(fā)[4，5]。而農(nóng)產(chǎn)品對(duì)污染物具有一定的富集性，進(jìn)而出現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品安全問題，嚴(yán)重威脅到人類健康。研究表明，污染的河流灌溉可造成灌區(qū)農(nóng)田及農(nóng)作物的重金屬污染[4]。孫雷等[6]研究表明，土壤中重金屬積累的主要原因之一來自灌溉。因此，了解灌區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀并做出評(píng)價(jià)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

承德市地處河北省東北部，位于華北和東北的過渡地帶，介于北緯40°12′-42°37′，東經(jīng)115°54′-119°15′。柳河發(fā)源于燕山山脈主峰霧靈山的腳下，源于興隆縣，自南向北縱貫興隆縣城區(qū)，在該縣柳河口注入灤河。承德縣境內(nèi)流長(zhǎng)29 km，流域面積190 km2，平均徑流量0.42億m3?！笆晃濉逼陂g研究發(fā)現(xiàn)，柳河斷面達(dá)標(biāo)率61.60%，22.00%功能區(qū)劃未達(dá)到要求，而柳河為周邊農(nóng)田灌溉水源[7]。

1.2 樣品的采集與制備

根據(jù)前期對(duì)柳河水周邊農(nóng)田的灌溉及種植制度的調(diào)查結(jié)果，以具有代表性、隨機(jī)性及典型性對(duì)柳河周邊農(nóng)田進(jìn)行實(shí)地取樣調(diào)查。取0～20 cm農(nóng)田土壤，同時(shí)進(jìn)行GPS定位，共取樣40個(gè)。

1.3 樣品的測(cè)定與分析

土壤樣品風(fēng)干后過尼龍篩，土壤粒徑為1 mm，土壤中重金屬含量依照中國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（GB 15618-1995）中各重金屬含量處理-分析測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定，并同時(shí)使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，以確保監(jiān)測(cè)的精確度。

1.4 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法

目前，對(duì)土壤中重金屬元素評(píng)價(jià)方法很多，結(jié)合本試驗(yàn)土壤特征，使用單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)農(nóng)田土壤現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)田土壤重金屬含量特征分析

對(duì)柳河周邊農(nóng)田進(jìn)行取樣調(diào)查，結(jié)果（表1）顯示，土壤中重金屬均未超過中國(guó)食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，但其中Hg、Cd、Zn、Pb、As含量的變異系數(shù)均不低于50%，說明這5種重金屬含量受周邊環(huán)境及人為因素影響較大，如農(nóng)田灌溉、施肥等人為因素。另外，土壤中Cd、Zn、Ni含量雖未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，但其含量最大值分別為標(biāo)準(zhǔn)值的56.67%、68.40%和55.20%，超過標(biāo)準(zhǔn)限值50%，說明該地區(qū)農(nóng)田土壤中Cd、Zn、Ni存在不同程度的積累現(xiàn)象，應(yīng)予以重視。

2.2 農(nóng)田土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

對(duì)該地區(qū)農(nóng)田土壤中各重金屬分別進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)，結(jié)果見表2。由表2可知，各重金屬單因子評(píng)價(jià)指數(shù)（Pi）均未超過1，說明該地區(qū)農(nóng)田土壤未受到污染，且各指標(biāo)均低于0.5，說明利用柳河水進(jìn)行農(nóng)田灌溉未造成土壤重金屬污染，各重金屬在土壤中無明顯積累現(xiàn)象。對(duì)農(nóng)田土壤中重金屬進(jìn)行內(nèi)梅羅綜合指數(shù)（P綜）評(píng)價(jià)可知，內(nèi)梅羅綜合指數(shù)為0.26，該地區(qū)土壤中重金屬含量處于安全等級(jí)，屬于清潔水平，原種植模式及種植方法均可繼續(xù)使用，農(nóng)田仍可使用柳河水灌溉，對(duì)人體暫無影響，適合大力發(fā)展清潔農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可大面積推廣種植食用農(nóng)產(chǎn)品。

3 結(jié)論

柳河流域農(nóng)田土壤中重金屬均未超過中國(guó)食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，該地區(qū)農(nóng)田未受到土壤重金屬污染，屬于清潔水平，原種植模式及種植方法均可繼續(xù)使用。但土壤中Cd、Zn、Ni存在不同程度積累現(xiàn)象，應(yīng)予以重視。

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