青浦區(qū)耕地土壤重金屬含量狀況及變化趨勢分析

陶宏 王堅 陳文佳

（上海市青浦區(qū)農業(yè)技術推廣服務中心，上海 201799）

土壤是連接生物與非生物界、有機與無機界的重要樞紐，污染物一旦進入土壤，就成為了生物循環(huán)的一部分，若污染物在生物體內殘留，則會危害人、畜身體健康。當土壤中重金屬含量超過自凈能力時，就會造成土壤污染，不能用于綠色農產(chǎn)品的生產(chǎn)。鑒于此，上海市青浦區(qū)農業(yè)技術推廣服務中心于2019年—2020年共采集區(qū)域內土壤樣品53個，對土壤中的Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni 8項重金屬含量指標進行檢測，并結合歷年在青浦區(qū)設置的市級土壤環(huán)境質量監(jiān)測點的土樣重金屬檢測數(shù)據(jù)，對區(qū)域內耕地的土壤重金屬含量變化趨勢進行分析，以期掌握青浦區(qū)農田土壤重金屬含量及其變化趨勢，并制訂適宜的防治對策，使土壤這一寶貴的自然資源更好地造福人類，不致因不適當?shù)娜祟惢顒佣艿轿廴竞推茐摹?/p>

1 材料和方法

1.1 樣品采集與分布

采樣時間為2019年7月—2020年1月，采樣田塊用專用手機app野外調查助手進行定位記錄，糧田、菜地耕層樣采樣深度為0～20 cm，果園耕層樣采樣深度為0～40 cm，共采集土壤樣品53個，其中菜地土樣34個、果園土樣8個、糧田土樣11個。

1.2 檢測內容和方法

參照《土壤質量 重金屬測定 王水回流消解原子吸收法》（NY/T 1613-2008）的檢測方法，委托上海必諾檢測技術服務有限公司對53個土壤樣品中的Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni 8項重金屬含量指標進行檢測。

1.3 數(shù)據(jù)分析

結合歷年在青浦區(qū)設置的市級土壤環(huán)境質量監(jiān)測點的土樣重金屬檢測數(shù)據(jù)，分析青浦區(qū)耕地土壤重金屬含量變化趨勢，利用execl對8項重金屬含量指標進行分析。

2 結果與分析

2.1 耕地土壤重金屬含量統(tǒng)計特征

由表1可知，8項重金屬平均含量分別為：Hg 0.22 mg/kg、As 7.93 mg/kg、Cd 0.24 mg/kg、Cr 66.17 mg/kg、Pb 18.84 mg/kg、Cu 35.91 mg/kg、Zn 125.74 mg/kg、Ni 51.34 mg/kg，Hg、Cd、Cu、Zn、Ni平均含量均大于上海市自然背景值（1991年），As、Cr、Pb平均含量小于上海市自然背景值（1991年）。

表1 耕地土壤重金屬含量數(shù)據(jù)特征 （單位：mg/kg）

由表2可知，糧田土樣中的重金屬Hg、Cr、Pb、Cu、Ni含量平均值均高于菜地和果園土樣，菜地土樣中的重金屬As、Zn含量平均值均高于糧田和果園土樣，果園土樣中的重金屬Cd含量平均值高于糧田和菜地土樣。

表2 不同種植類型土壤重金屬含量數(shù)據(jù)特征(單位：mg/kg)

2.2 歷年土壤重金屬含量變化趨勢

2014年—2018年數(shù)據(jù)來源于青浦區(qū)域內設置的市級土壤環(huán)境質量監(jiān)測點的重金屬檢測數(shù)據(jù)。2019年數(shù)據(jù)為青浦區(qū)域內采樣的53個土壤樣品的重金屬檢測數(shù)據(jù)。由表3可知，2015年、2018年土壤重金屬含量相對較高，2014年—2018年8項重金屬含量大體呈逐年增加的趨勢。

表3 2014年—2019年土壤重金屬檢測結果(單位：mg/kg)

2.3 土壤重金屬含量變化趨勢

2.3.1 土壤重金屬Hg含量變化趨勢

由圖1可知，青浦區(qū)土壤重金屬Hg的歷年檢測數(shù)據(jù)平均值均大于上海市自然背景值（1991年）。其中，2014年—2016年土壤中的Hg含量增加緩慢，2016年—2018年土壤中的Hg含量增幅較大，2019年土壤中的Hg含量有所下降，Hg含量為0.220 mg/kg，是上海市自然背景值（1991年）的兩倍多。

圖1 土壤重金屬Hg含量變化趨勢

2.3.2 土壤重金屬As含量變化趨勢

由圖2可知，青浦區(qū)土壤重金屬As的歷年檢測數(shù)據(jù)平均值波動較大。其中，2014年—2017年和2019年土壤中As含量均小于上海市自然背景值（1991年），2018年土壤重金屬As含量最高，為11.88 mg/kg，大于上海市自然背景值（1991年），是2015年和2017年檢測值的兩倍多。

圖2 土壤重金屬As含量變化趨勢

2.3.3 土壤重金屬Cd含量變化趨勢

由圖3可知，青浦區(qū)2014年—2015年土壤重金屬Cd的檢測數(shù)據(jù)平均值比上海市自然背景值(1991年)有所增加，2016年土壤中Cd含量達歷年最低值，為0.08 mg/kg，2016年—2019年土壤中Cd含量呈逐年上升趨勢，2019年土樣中Cd含量為0.24 mg/kg，比上海市自然背景值（1991年）上升了0.108 mg/kg。

圖3 土壤重金屬Cd含量變化趨勢

2.3.4 土壤重金屬Cr含量變化趨勢

由圖4可知，2014年青浦區(qū)土壤重金屬Cr含量平均值為最高（89.86 mg/kg），大于上海市自然背景值（1991年），2015年—2019年土樣中Cr的檢測數(shù)據(jù)均小于上海市自然背景值（1991年）。

圖4 土壤重金屬Cr含量變化趨勢

2.3.5 土壤重金屬Pb含量變化趨勢

由圖5可知，2014年—2016年青浦區(qū)土壤重金屬Pb含量平均值呈逐年減少的趨勢，2016年—2017年Pb含量緩慢上升，2017年—2018年Pb含量增加幅度較大，2019年Pb含量有所下降， Pb含量檢測數(shù)據(jù)為18.84 mg/kg，小于上海市自然背景值(1991年)。

圖5 土壤重金屬Pb含量變化趨勢

2.3.6 土壤重金屬Cu含量變化趨勢

由圖6可知，2014年和2016年青浦區(qū)土壤重金屬Cu含量平均值均小于上海市自然背景值（1991年），從2017年開始土壤重金屬Cu含量逐年上升，2019年土壤重金屬Cu含量檢測數(shù)據(jù)為最高（35.91 mg/kg），高于上海市自然背景值（1991年）。

圖6 土壤重金屬Cu含量變化趨勢

2.3.7 土壤重金屬Zn含量變化趨勢

由圖7可知，2014年—2019年青浦區(qū)土壤重金屬Zn含量檢測數(shù)據(jù)平均值呈逐年上升的趨勢，均大于上海市自然背景值（1991年），且2019年的土壤重金屬Zn含量檢測數(shù)據(jù)達到最高值，為125.74 mg/kg。

圖7 土壤重金屬Zn含量變化趨勢

2.3.8 土壤重金屬Ni含量變化趨勢

由圖8可知，青浦區(qū)土壤重金屬Ni含量歷年檢測數(shù)據(jù)平均值均大于上海市自然背景值（1991年），2016年—2018年Ni含量檢測數(shù)據(jù)變化不顯著，2019年土壤重金屬Ni含量檢測數(shù)據(jù)達最高，為51.34 mg/kg。

圖8 土壤重金屬Ni含量變化趨勢

3 結論與討論

對青浦區(qū)53個點的耕地土壤樣品中Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni含量進行分析測定，并根據(jù)土壤環(huán)境質量標準（GB 15618-2018）對所有土壤重金屬檢測數(shù)據(jù)進行判別，得出重金屬Cu有2個土樣的檢測數(shù)據(jù)略大于風險篩選值，存在風險；其他7項重金屬土樣檢測數(shù)據(jù)均小于風險篩選值。根據(jù)2014—2019年土壤重金屬檢測數(shù)據(jù)，Zn含量有逐年上升的趨勢；Ni含量均大于上海市自然背景值（1991年）；Hg、Cd、Cu含量有升有降，呈波動趨勢，本次檢測數(shù)據(jù)大于上海市自然背景值（1991年）；As、Cr、Pb含量也有升有降，呈波動趨勢，本次檢測數(shù)據(jù)小于上海市自然背景值（1991年）。

檢測結果表明，青浦區(qū)耕地土壤重金屬總體污染程度較輕、污染范圍較小。但為了防止青浦區(qū)耕地土壤重金屬再度受到污染，仍應予以重視，需加強對區(qū)域內工業(yè)污染廢水、廢氣和固體廢棄物排放的管理，嚴格執(zhí)行排放標準，控制重金屬污染源；建設現(xiàn)代化設施漁業(yè)，結合河、塘清淤工作，提高河、塘的調蓄量與自凈能力；在農業(yè)生產(chǎn)上進行科學施肥，推廣綠肥種植和秸稈還田，發(fā)展綠肥生產(chǎn)和深耕曬垡，增加農田的有機肥投入；推廣病蟲害綠色防控技術，減輕農藥污染。