環(huán)境地球化學調(diào)查方法在農(nóng)用地土壤污染環(huán)境評價中的應(yīng)用

胡 婷 王利偉 盧妍楹

上海申豐地質(zhì)新技術(shù)應(yīng)用研究所有限公司

1 前言

土壤是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》（2014），耕地的土壤環(huán)境質(zhì)量不容樂觀，點位超標率達19.4%，主要污染物為重金屬、滴滴涕和多環(huán)芳烴。土壤污染具有積累性和隱蔽性，可直接威脅農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全和人體健康。因此，生態(tài)環(huán)境部頒布了GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準（試行）》，旨在保護食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，兼顧保護土壤生態(tài)和農(nóng)作物生長。筆者以上海市青浦區(qū)某行政村為研究對象，按照DZ/T 0295—2016《土地質(zhì)量地球化學評價規(guī)范》地球化學調(diào)查方法，對該行政村的農(nóng)用地開展調(diào)查評估。

2 地塊概況

地塊位于上海市青浦區(qū)，占地面積4.24 km2，其中耕地面積2.13 km2。地塊內(nèi)多為水稻土中的青泥土，屬于潛育水稻土亞類青潮粘田土屬。地下水位30cm～50cm，種稻季節(jié)灌溉水與地下水沼銜接，土粒分散，土壤長期處于潛育過程。質(zhì)地為粉砂質(zhì)粘壤土。耕作層有機質(zhì)含量豐富。耕地為永久基本農(nóng)田，以種植水稻為主，開展農(nóng)用地質(zhì)量評估工作對農(nóng)產(chǎn)品的品牌效應(yīng)具有重要意義。

3 研究方法

3.1 采樣點位布設(shè)

以土地利用現(xiàn)狀圖為底圖，結(jié)合地貌和土壤類型分布、河流、道路及城鎮(zhèn)分布等地理要素，采用網(wǎng)格與圖斑相結(jié)合的方式布設(shè)土壤采集樣點，保證樣點分布的均勻性和采集樣品的代表性。表層采樣點布設(shè)在網(wǎng)格（25個/km2）內(nèi)具有代表的耕地圖斑中；在集中連片的平坦地塊內(nèi)至少布設(shè)1個剖面樣點，根據(jù)土壤剖面垂直方向上的發(fā)生層進行觀察、描述、記錄和采集。采集的樣品數(shù)量見表1。

表1 采樣點及樣品總數(shù)統(tǒng)計

3.2 樣品采集與分析

采用RTK 對采樣點進行精確定位，定點誤差均小于10m。保存所有采樣點航點與航跡文件。

表層土壤樣品選擇種植現(xiàn)狀具有代表性的地塊，在采樣圖斑中央采集。采樣時避開人為干擾較大地段，用竹鏟一點多坑均勻采集地表至20cm深處的土柱組合成一件樣品，有機物質(zhì)在中心點采集。

剖面土采用人工開挖方式采集樣品，深度以初見地下水位為止，樣品采集次序自下而上。測量重金屬的樣品需先用竹片去除與金屬采樣器接觸的土壤。

重金屬和無機物樣品裝于干凈布袋中；有機物質(zhì)裝于棕色磨口玻璃瓶中。土壤樣重1.5kg以上，放于冷藏箱內(nèi)保存。

采集完成后，樣品依次進行清點、晾曬、研磨和分析測定。分析因子見表2。

表2 分析因子

3.3 調(diào)查評價標準與方法

依據(jù)GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準（試行）》篩選值評價土壤污染情況，DZ/T 0295—2016《土地質(zhì)量地球化學評價規(guī)范》劃分土壤等級。

本次研究采用土壤環(huán)境地球化學等級劃分方法劃分單指標土壤重金屬污染等級，采用“一票否決法”綜合評價各地塊的重金屬污染程度。

土壤污染物i的單項污染指數(shù)Pi：

式中：

Ci——為土壤中i指標的實測濃度；

Si——為污染物i的污染評價取值，選取GB 15618—2018中各污染物對應(yīng)的篩選值。劃分等級見表3。

表3 劃分等級

4 結(jié)果統(tǒng)計與分析

4.1 各污染物空間分布

pH值在6.03～9.00之間，總體中性，部分為堿性；其中強堿性土壤主要集中在西南角，導致土壤呈堿性的原因是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的三廢處理不當。

重金屬的含量分布特征統(tǒng)計結(jié)果見表4。變異系數(shù)一般可用10%～30%粗略估計，根據(jù)表4可知：重金屬砷、汞、鋅、鎘變異系數(shù)超出范圍，可能存在一定的異常值。

表4 土壤中重金屬含量分布特征

4.2 達標評價

土壤樣品各項監(jiān)測因子檢測結(jié)果均在GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準（試行）》篩選值范圍內(nèi)，表明調(diào)查區(qū)內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量符合農(nóng)用地標準。

4.3 表層土壤等級劃分

酸堿度總體呈現(xiàn)中性（占比67.22%），堿性土壤（占比32.78%）主要分布于西南部位，東部略有零星分布；各項重金屬元素污染評價等級均為清潔（一等）；環(huán)境地球化學綜合等級為一級。

5 結(jié)論和建議

本研究利用環(huán)境地球化學調(diào)查方法，選取重金屬、有機物作為評價指標，摸清了調(diào)查區(qū)的土壤環(huán)境家底。結(jié)果表明，表層土壤環(huán)境質(zhì)量符合農(nóng)用地標準，環(huán)境化學綜合等級為一級。

由于調(diào)查區(qū)內(nèi)全域土地清潔，適宜開發(fā)綠色無公害農(nóng)產(chǎn)品；但調(diào)查區(qū)內(nèi)部分土壤呈堿性，建議定期監(jiān)測。