關(guān)中平原土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
——以楊凌示范區(qū)為例

左亞杰，郭 璋，高文娟，仲崇民，馬愛生

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.楊凌示范區(qū)生態(tài)環(huán)境局，陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全保障的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，多種有害重金屬元素通過工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、生活固體廢棄物、廢水、化肥施用和農(nóng)藥噴灑等過程污染土壤，再經(jīng)農(nóng)作物或土壤被人體吸收，給人們的健康帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)在2014年進(jìn)行了土壤污染現(xiàn)狀調(diào)查，結(jié)果顯示有19.4%的農(nóng)田土壤中重金屬含量超過環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有16.1%的土壤污染超標(biāo)，全國(guó)土壤環(huán)境情況需要采取措施加以改善。因此有必要詳細(xì)調(diào)查農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)土壤中重金屬累積狀況，既對(duì)保障土壤環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有著極其重要的意義，又能為國(guó)家和地方政府制定環(huán)境保護(hù)政策提供依據(jù)。

楊凌地處關(guān)中平原，位于西安市以西、寶雞市以東，是我國(guó)農(nóng)業(yè)文明發(fā)祥地之一，主要種植小麥、獼猴桃、葡萄及各種蔬菜。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和道路交通的快速發(fā)展，重金屬對(duì)楊凌示范區(qū)環(huán)境的污染受到廣泛重視。康軍等[1]分析了楊凌城市污泥中的重金屬含量，發(fā)現(xiàn)Cd的單相污染指數(shù)為9.63，達(dá)到嚴(yán)重污染水平，農(nóng)田過量施用污泥有Cd污染風(fēng)險(xiǎn)。彭麗等[2]研究了楊凌示范區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)飼料及糞便中重金屬含量，發(fā)現(xiàn)含量呈Zn>Cu>Pb>Ni>Cd趨勢(shì)，樣品飼料中Cd含量全部超過飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，部分飼料中Pb含量超標(biāo)。周博等[3]對(duì)楊凌畜禽有機(jī)肥重金屬含量分析表明，Zn、Cu、Cd的含量范圍分別是102.2～498.3、35.2～123.6 mg·kg-1和2.7～7.87 mg·kg-1，Cd含量嚴(yán)重超過德國(guó)有機(jī)肥重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，結(jié)果與彭麗的結(jié)論一致。以上研究表明，楊凌農(nóng)田存在多種重金屬污染來源。馬文哲等[4]對(duì)楊凌示范區(qū)蔬菜中重金屬含量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)Cr和Pb含量范圍分別為0.81～1.47 mg·kg-1和0.22～0.37 mg·kg-1，均超過對(duì)應(yīng)的國(guó)家最高限量值0.5 mg·kg-1和0.2 mg·kg-1。而關(guān)于楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤中重金屬污染狀況的調(diào)查僅有部分研究。楊靜等[5]對(duì)楊凌11個(gè)果園土壤中重金屬累積情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)部分果園Cd潛在風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重，而部分果園亦存在Hg和As的潛在風(fēng)險(xiǎn)。胡世瑋等[6]采用潛在危害指數(shù)等方法分析了楊凌19個(gè)蔬菜生產(chǎn)合作社土壤中重金屬污染狀況，發(fā)現(xiàn)近半數(shù)合作社土壤中Hg和Cd的污染水平為中等至強(qiáng)污染。因此有必要對(duì)楊凌全區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染狀況進(jìn)行詳細(xì)測(cè)定和分析，并評(píng)價(jià)其風(fēng)險(xiǎn)，為當(dāng)?shù)卣贫ㄞr(nóng)田土壤污染防治政策提供參考依據(jù)。

本研究對(duì)楊凌示范區(qū)不同農(nóng)田(蔬菜大棚、果園和糧食作物)產(chǎn)地土壤和作物中的重金屬含量進(jìn)行了調(diào)查，采用單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅指數(shù)法、地質(zhì)累積指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)等方法評(píng)價(jià)楊凌示范區(qū)的農(nóng)業(yè)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域概況

楊凌位于西安市以西85 km處。區(qū)域坐標(biāo)為108°～105°07′E，34°12′～34°20′N，東西長(zhǎng)約16 km，南北寬約7 km，總面積135 km2。主要農(nóng)田土壤為關(guān)中塿土。主要農(nóng)作物有小麥、玉米、獼猴桃及蔬菜。渭河、漆水河、韋河3條河流，以及寶雞峽二支渠、渭惠渠、高干渠等人工渠系越境而過。區(qū)內(nèi)多年平均年降雨量635 mm，多年平均蒸發(fā)量820 mm。

1.2 土壤樣品的采集與重金屬含量測(cè)定

2017年6月初在楊凌示范區(qū)全區(qū)范圍內(nèi)用網(wǎng)格布點(diǎn)法采集了164個(gè)有農(nóng)作物種植的土壤樣品。在每個(gè)采樣點(diǎn)使用棋盤式采樣法，僅取表層的土壤(0～20 cm)。登記各個(gè)取樣點(diǎn)位置坐標(biāo)，用于繪制取樣點(diǎn)地圖(圖1)以及分布圖。土壤樣品風(fēng)干后去除雜物、研磨后過篩，再裝入塑料袋內(nèi)保存。

圖1 研究區(qū)域及采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Sketch map of study area and sampling sites

采用混合酸消解-原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)量樣品中Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni全量。在聚四氟乙烯坩堝中稱入處理后的土壤樣品0.5 g，加水潤(rùn)濕后再加入優(yōu)級(jí)純濃鹽酸10 mL。在通風(fēng)櫥內(nèi)用電沙浴低溫加熱，初步分解樣品。待消解液蒸發(fā)至剩余約3 mL時(shí)，加入9 mL硝酸，再加熱30 min。如果產(chǎn)生棕黃色煙，需要反復(fù)補(bǔ)加適量的硝酸，加熱直至不再產(chǎn)生棕黃色煙。稍冷后加入5 mL氫氟酸使樣品中的硅化物揮發(fā)。取下冷卻后加入5 mL優(yōu)級(jí)純高氯酸，蒸發(fā)至近干。繼續(xù)加入2 mL高氯酸并再次蒸發(fā)至近干(不能干涸)，樣品剩余物變?yōu)榛野咨＠鋮s后加入25 mL 2%的硝酸溶解殘?jiān)?，將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶，定容備用。

采用王水消解-原子熒光法測(cè)定土壤樣品中As和Hg的全量。在100 mL消解管中稱取0.5 g左右處理好的土壤樣品，先加入濃鹽酸9 mL，再加入濃硝酸3 mL。在上方加個(gè)小漏斗，靜置過夜后在消解爐中100攝氏度加熱消解2 h，至樣品殘?jiān)鼮榛野咨?。?%的鹽酸定容至100 ml的消解管中，搖勻靜置。取5 mL溶液，加入含1.02%重鉻酸鉀的5%鹽酸溶液，用原子熒光儀測(cè)Hg。取1 mL溶液，加入含2%硫脲和1%抗壞血酸的5%鹽酸溶液9 mL，用原子熒光儀測(cè)As。

1.3 農(nóng)作物樣品的采集與重金屬含量測(cè)定

2017年8—10月在楊凌全區(qū)采集6個(gè)葡萄樣品，15個(gè)獼猴桃樣品，9個(gè)番茄樣品和58個(gè)小麥樣品。小麥樣品用去離子水清洗后，再于65℃烘箱內(nèi)烘干至恒重，然后用球磨機(jī)粉碎，在常溫下儲(chǔ)存于聚乙烯塑料袋中備用。用去離子水沖洗水果樣品，自然風(fēng)干后用打漿機(jī)打碎，貯存于自封袋內(nèi)在4℃的冰箱內(nèi)保存。

經(jīng)HNO3-H2O2微波消解樣品后用ICP-MS測(cè)量樣品中Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的全量。準(zhǔn)確稱取樣品0.5000 g于清潔并用酸浸泡過的消解罐中，加入4 mL濃硝酸和2 mL H2O2，密封后在微波消解爐上于160℃消解。消解結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至25 mL的容量瓶中，用稀硝酸洗滌容器并定容。

As、Hg的全量測(cè)定。用上述相同的方法消解樣品，消解溫度為100℃。使用冷原子熒光光譜法測(cè)定Hg和As。測(cè)定前加入穩(wěn)定元素價(jià)態(tài)的試劑與土壤樣品相同。

測(cè)定植物樣品中重金屬元素時(shí)使用GBW10011(GSB-2)植物標(biāo)準(zhǔn)樣品作為對(duì)照，所有重金屬測(cè)定結(jié)果的誤差均在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含量誤差范圍內(nèi)。

1.4 土壤污染評(píng)價(jià)方法

1.4.1 單因子指數(shù)法 是指當(dāng)前測(cè)定的重金屬濃度與土壤重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的比值。常被用于評(píng)價(jià)測(cè)定區(qū)域內(nèi)重金屬的累積水平。單因子指數(shù)的計(jì)算公式為:

Pi=Ci/Si

(1)

式中,Pi為某個(gè)重金屬的單因子評(píng)價(jià)指數(shù)；Ci為待測(cè)重金屬i的含量(mg·kg-1)；Si是重金屬i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(mg·kg-1)。Pi≤1表示研究區(qū)域內(nèi)的土壤中該金屬不存在污染現(xiàn)象；Pi≥1表示該重金屬出現(xiàn)了累積污染現(xiàn)象。

1.4.2 內(nèi)梅羅指數(shù)法 內(nèi)梅羅指數(shù)法[7]是一種綜合評(píng)價(jià)研究區(qū)域內(nèi)重金屬污染狀況的評(píng)價(jià)方法。該方法突出了影響最大的重金屬對(duì)于環(huán)境綜合污染結(jié)果的影響。計(jì)算公式為:

(2)

1.4.3 地質(zhì)累積指數(shù)法 地質(zhì)累積指數(shù)Igeo用于定量評(píng)價(jià)土壤中人為活動(dòng)對(duì)某個(gè)重金屬污染情況的影響。計(jì)算公式為：

Igeo=log2(Ci/1.5Bi)

(3)

式中，Ci表示土壤重金屬濃度的測(cè)定值(mg·kg-1)；Bi表示土壤重金屬濃度的背景(mg·kg-1)。F?rstner等[8]將地質(zhì)累積指數(shù)分為7個(gè)級(jí)別。

(4)

(5)

表1 Hakanson潛在生態(tài)危害分級(jí)表

1.4.5 重金屬污染指數(shù) Sharma等[9]提出的重金屬污染指數(shù)(MPI)是反映農(nóng)作物中重金屬污染情況的一種指標(biāo)，用來評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物重金屬的綜合污染情況。MPI的計(jì)算公式如下:

MPI=(Cf1×Cf2…Cfn)1/n

(6)

式中,Cfn是第n種重金屬的濃度(mg·kg-1)。

1.4.6 ArcGIS分析 ArcGIS是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所(Esri)開發(fā)的集數(shù)字制圖和數(shù)據(jù)管理為一體的空間信息系統(tǒng)軟件，可以對(duì)土壤和作物中重金屬含量和各種指數(shù)分析結(jié)果進(jìn)行二維和三維空間分析。本文運(yùn)用ArcGIS 10.1軟件對(duì)楊陵區(qū)土壤重金屬的空間分布進(jìn)行了二維地統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果用于直觀評(píng)價(jià)研究區(qū)域內(nèi)重金屬的分布情況和污染源。

2 結(jié)果與分析

2.1 楊凌示范區(qū)土壤重金屬含量分析

2.1.1 楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析 調(diào)查區(qū)域內(nèi)土壤的pH值為7.41～7.81，均值為7.54±0.13。8種重金屬的含量(mg·kg-1)范圍分別為Hg:0.00～0.40，As:3.80～23.61，Cr:0.00～347.00，Cd:0.00～0.98，Cu:14.82～54.06，Pb:17.61～47.13，Ni:20.77～117.56(表2)。其中變異系數(shù)較高的元素為Hg、Cd、Cr，表明土壤中Hg、Cd、Cr的含量分布變異較大，而Cu、Pb、Zn、As和Ni在楊凌本地土壤中分布相對(duì)較為均勻。

表2 楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤重金屬含量/(mg·kg-1)

以薛澄澤等[10]1986年報(bào)道的陜西關(guān)中塿土中重金屬含量為背景值，除了Hg和Cr的均值低于背景值外，As、Cd、Pb、Ni、Cu和Zn的平均值分別為背景值的1.23、1.52、1.68、1.42、1.19和1.21倍，與雷凌明等[11]對(duì)陜西涇惠渠灌區(qū)土壤重金屬含量的研究結(jié)果相一致，這8種重金屬都存在一定程度的累積。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-2018)[12]，8種重金屬含量的平均值均未超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值，但是Cd含量有18個(gè)土壤樣品、Cr含量有5個(gè)土壤樣品超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值，點(diǎn)位超標(biāo)率分別為10.98%和3.05%，全部土壤樣品中的重金屬含量均未超過風(fēng)險(xiǎn)管制值。

2.1.2 楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤重金屬的空間分布 利用ArcGIS軟件對(duì)8種重金屬的含量進(jìn)行空間分布分析，結(jié)果如圖2。由圖2可見，土壤中As在大寨街道東北部、五泉鎮(zhèn)、楊村鄉(xiāng)含量較高，最高值出現(xiàn)在楊村鄉(xiāng)，最低值在揉谷鎮(zhèn)，其含量均未超過土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值。Cr在大寨街道、揉谷鎮(zhèn)和五泉鎮(zhèn)的分布非常不均勻，變異系數(shù)分別為92.11%、97.07%和106.05%。Cr含量最高值(347.48 mg·kg-1)出現(xiàn)在五泉鎮(zhèn)，且五泉鎮(zhèn)的46個(gè)土壤樣品中有5個(gè)Cr含量超過土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值。此5點(diǎn)樣品位于S104省道附近，受道路交通和人為活動(dòng)影響較大。

圖2 楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤重金屬含量空間分布圖Fig.2 Spatial distribution of heavy metals in soils from Yangling Demonstration Area

Hg含量最高值出現(xiàn)在大寨街道，土壤中Hg含量分布最不均勻(分布范圍分別為0～0.18 mg·kg-1，變異系數(shù)=116.32%)。Cd主要分布在楊村鄉(xiāng)，范圍為0.05～0.98 mg·kg-1，有18個(gè)樣品超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值，其位于受人類活動(dòng)和道路交通影響很大的東靈路北環(huán)線附近。4個(gè)村鎮(zhèn)內(nèi)Pb的分布比較均勻。以楊村鄉(xiāng)Pb含量最高，含量為20.77～47.13 mg·kg-1。Ni主要分布在揉谷鎮(zhèn)、大寨街道和楊村鄉(xiāng)，含量分別為27.70～117.56、30.64～79.97、20.77～72.91 mg·kg-1。Cu和Zn的分布規(guī)律相似，均以五泉鎮(zhèn)(Cu:30.23±4.91 mg·kg-1；Zn:77.12±13.89 mg·kg-1)和大寨街道(Cu:30.22±3.18 mg·kg-1；Zn:95.47±22.10 mg·kg-1)的含量最高。Cu、Zn在揉谷鎮(zhèn)和楊村鄉(xiāng)相對(duì)較低。

2.2 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

2.2.1 單因子指數(shù)評(píng)價(jià) 以農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的風(fēng)險(xiǎn)篩選值(見表2)作為公式1中的Si值，根據(jù)公式(1)可以計(jì)算得到楊凌示范區(qū)土壤8種重金屬的單因子評(píng)價(jià)指數(shù)(表3)。表3中的數(shù)據(jù)表明，所有土壤樣品中As、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn含量均低于風(fēng)險(xiǎn)篩選值，即土壤處于清潔水平。10個(gè)土壤樣品(6.10%)中Cd的含量和5個(gè)土壤樣品(3.05%)中Cr的含量達(dá)到輕度污染水平。因此楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤整體處于清潔水平，屬于應(yīng)優(yōu)先保護(hù)類土地。

表3 農(nóng)田土壤重金屬單項(xiàng)指數(shù)Pi及其分布

根據(jù)公式(2)計(jì)算得到楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤污染的內(nèi)梅羅指數(shù)P綜=0.89，重金屬綜合污染水平已經(jīng)達(dá)到了輕度污染。

2.2.2 地質(zhì)累積指數(shù)評(píng)價(jià) 根據(jù)公式3計(jì)算楊凌示范區(qū)農(nóng)田土壤重金屬的地質(zhì)累積指數(shù)Igeo。Igeo的樣品點(diǎn)數(shù)分布和數(shù)值分布分別表示在表4和圖3中。Cr的平均地質(zhì)累積指數(shù)(-1.39)最小，范圍處于-5.95～1.82之間，但分別有6.10%和4.27%的樣品屬于I級(jí)和II級(jí)污染水平。As、Pb、Cu和Zn的污染水平相似，所有樣品的污染水平均在I級(jí)以下。Ni的污染程度略高于As、Pb、Cu、Zn和Cr，其地質(zhì)累積指數(shù)范圍處于-1.14～1.36之間，平均值為-0.004，其中有4.88%的樣品屬于II級(jí)污染水平。Hg的地質(zhì)累積指數(shù)范圍處于-6.26～1.63之間，平均值為-0.91，9.15%的樣品屬于II級(jí)污染水平。Cd的污染最為嚴(yán)重，Igeo的平均值高達(dá)0.947，最高值為2.47，I～I(xiàn)II級(jí)污染水平樣品數(shù)占比分別為5.49%、7.93%和12.80%。

圖3 重金屬地質(zhì)累積指數(shù)Igeo的統(tǒng)計(jì)圖Fig.3 Statistical distribution of Igeo values of heavy metals

表4 地質(zhì)累積指數(shù)的樣點(diǎn)分布頻數(shù)

8種重金屬中Hg和Cd的污染相對(duì)嚴(yán)重。這與已有的一些研究結(jié)果相一致，楊靜等[5]對(duì)楊凌11個(gè)果園土壤中重金屬地質(zhì)累積指數(shù)測(cè)定發(fā)現(xiàn)Cd有II級(jí)污染樣品1個(gè)，Hg分別有II和III級(jí)污染樣品2個(gè)和1個(gè)。胡世瑋等[6]測(cè)定了19個(gè)蔬菜地土壤的地質(zhì)累積指數(shù)，Hg達(dá)到II級(jí)和III級(jí)污染的樣點(diǎn)個(gè)數(shù)分別為1個(gè)和3個(gè)。郭志娟和周亞龍等[13-14]對(duì)雄安新區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染的研究、周皎等[15]對(duì)重慶(江津)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的研究、柴世偉等[16]對(duì)廣州市郊區(qū)農(nóng)業(yè)土壤重金屬的研究，以及韓志軒等[17]對(duì)珠江三角洲沖積平原土壤重金屬元素含量的研究都發(fā)現(xiàn)Hg和Cd的污染相對(duì)嚴(yán)重，潛在生態(tài)危害較大。此外，韓偉等[18]對(duì)川南山區(qū)土壤重金屬特征的研究、杜昊霖等[19]對(duì)青藏高原典型流域土壤重金屬分布特征的研究，以及賈麗等[20]對(duì)我國(guó)設(shè)施菜田土壤重金屬含量特征的研究表明土壤中的Cd存在顯著累積。因此，我國(guó)農(nóng)田土壤中毒性較大的Hg和Cd存在相對(duì)較為嚴(yán)重的污染狀況具有一定的普遍性。

2.2.3 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 根據(jù)公式(4)和(5)計(jì)算重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)，結(jié)果列于表5中。所有土壤樣品中As、Hg、Cr、Pb、Ni、Cu和Zn的潛在生態(tài)危害指數(shù)均低于40，即為輕度風(fēng)險(xiǎn)。Cd的潛在生態(tài)危害指數(shù)范圍為0.00～49.00，平均值為22.76±7.6。其中有6個(gè)(3.66%)土壤樣品中Cd的潛在生態(tài)危害指數(shù)在40～80之間，即達(dá)到了中度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(RI)的計(jì)算值為36.5，根據(jù)表1可知，本區(qū)土壤中的重金屬潛在生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)為輕度。

表5 重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)

2.3 作物中重金屬的含量

谷物、蔬菜和水果內(nèi)的重金屬含量分析結(jié)果如表6所示。根據(jù)干質(zhì)量計(jì)算小麥中的重金屬含量，根據(jù)各自的鮮質(zhì)量計(jì)算番茄、獼猴桃及葡萄中的重金屬含量。計(jì)算結(jié)果表明，同一種重金屬在不同類型作物中的含量無明顯差別。植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素Cu和Zn在所有作物中的含量最高。Cu的含量為2.566～9.838 mg·kg-1，Zn的含量為109.921～60.745 mg·kg-1，根據(jù)相關(guān)規(guī)定As、Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Cu、Zn的污染物限值分別為0.5、0.1、0.02、1.0、0.2、1.0、10、50 mg·kg-1[17]，因此所研究的3種類型作物中的重金屬平均含量均低于中國(guó)糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

表6 楊凌示范區(qū)農(nóng)田中谷物、蔬菜、水果中重金屬含量/(mg·kg-1)

通過公式(6)計(jì)算得到的MPI值為0.11，低于雷凌明等[11]對(duì)陜西的高陵(MPI=0.137)、臨潼(MPI=0.132)、閻良(MPI=0.125)、三原(MPI=0.137)和涇陽(MPI=0.152)所測(cè)定的小麥重金屬污染指數(shù)，說明本區(qū)作物重金屬污染指數(shù)較低。

3 結(jié) 論

1)楊凌示范區(qū)土壤中As、Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Cu、Zn的平均含量分別為15.67、0.18、0.08、51.40、27.34、43.25、28.08、79.32 mg·kg-1。除Hg和Cr之外的其他6種重金屬均存在一定程度的累積，且以Cd、Pb和Ni的累積較高。8種金屬含量均值均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-2018)[12]規(guī)定的篩選值標(biāo)準(zhǔn)，但部分土壤樣品Cd、Cr的含量超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值。對(duì)農(nóng)田土壤中重金屬來源調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其中Pb、Cu和Ni是主要通過道路交通的途徑進(jìn)入到土壤中進(jìn)而累積的，而Cd、Hg的主要污染源是有機(jī)肥和工業(yè)排廢。化肥和農(nóng)藥的過量投入也會(huì)導(dǎo)致Cd、Hg、As、Cr和Ni的累積。

2)單因子指數(shù)評(píng)價(jià)、地質(zhì)累積指數(shù)評(píng)價(jià)和潛在生態(tài)危害指數(shù)評(píng)價(jià)表明，土壤總體處于清潔水平，僅有10個(gè)土壤樣品(6.10%)中Cd的含量和5個(gè)土壤樣品(3.05%)中Cr的含量達(dá)到輕度污染水平。內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)(P綜=0.89)表明重金屬綜合污染水平已經(jīng)達(dá)到輕度污染。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)綜合值RI=36.5，表明楊凌農(nóng)田土壤的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為輕度。

3)楊凌示范區(qū)農(nóng)田中的谷物、蔬菜和水果中的8種金屬含量均低于國(guó)家糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。每種重金屬在3種類型作物中的含量無明顯差別。說明楊凌示范區(qū)的農(nóng)田土壤整體仍處于清潔安全水平，屬于應(yīng)予優(yōu)先保護(hù)類土地。