永寧縣農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化用地地表土壤重金屬污染評價

楊曉麗,王千里,張立忠,楊學(xué)彥

(1.寶塔科技實業(yè)(寧夏)有限公司，寧夏 銀川750002；2.寧夏東瑞國環(huán)檢測有限公司，寧夏 銀川750002)

1 引言

銀川市永寧縣是國家確定的商品糧基地縣和500個重點扶持的糧棉大縣之一，全縣糧食總產(chǎn)達(dá)22萬t，用全區(qū)2.03%的耕地生產(chǎn)了全區(qū)9%的糧食，其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力居全區(qū)首位。土壤是人類賴以生存的條件之一，自古以來，土壤和人類之間保持著一種自然平衡關(guān)系。隨著社會工業(yè)化的發(fā)展，土壤重金屬研究問題越來越受到人們的關(guān)注。近年來永寧縣工業(yè)發(fā)展迅猛，產(chǎn)值超億元的企業(yè)達(dá)7家。

土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、鉻、銅、鋅、鎳、汞、砷等。本研究以銀川市永寧縣農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化用地土壤為研究對象，通過對農(nóng)業(yè)用地土壤重金屬的分布和污染程度研究，了解永寧縣農(nóng)業(yè)用地重金屬污染現(xiàn)狀，為寧夏地區(qū)土壤污染防治和治理提供依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 儀器

高速土壤粉碎機(jī)、原子吸收分光光度計(島津6880)、原子熒光光度計(吉天923)。

2.2 測定項目及方法

采用《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》NY/T 395-2012，檢測土壤中砷、鎘、銅、汞、鎳、鉛、鋅。

2.3 采樣區(qū)域

采用區(qū)域涉及永寧縣李俊鎮(zhèn)、望洪鎮(zhèn)、楊和鎮(zhèn)、勝利鄉(xiāng)、望遠(yuǎn)鎮(zhèn)、閩寧鎮(zhèn)6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)共計484430畝。采取表層采樣。

2.4 評價方法

評判標(biāo)準(zhǔn)按照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 15618-2018[1]進(jìn)行。

3 實驗結(jié)果

本研究采樣共計846個樣品，所采土壤樣品pH值范圍在7.18～8.98內(nèi)，其中pH值在7.5以上的樣品有807個，根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用土地污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)GB15618-2018中各重金屬的風(fēng)險篩選值，分析永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)重金屬污染程度。

3.1 永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)用土地重金屬含量情況

通過對各樣品重金屬含量進(jìn)行檢測，永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤重金屬含量范圍數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤各重金屬含量范圍數(shù)據(jù)

由以上數(shù)據(jù)可以看出，永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，8種重金屬的含量均未超過GB15618-2018標(biāo)準(zhǔn)中的風(fēng)險篩選值，其對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)作物生產(chǎn)或土壤生態(tài)環(huán)境風(fēng)險低。永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤重金屬含量范圍數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差如表2所示。

表2 永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤重金屬含量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差

由表2可以看出，李俊鎮(zhèn)鉛、鎘、鉻、銅、鋅和鎳的含量均較其他地區(qū)高，原因一是由于與其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)比，李俊鎮(zhèn)開始設(shè)施農(nóng)業(yè)較早，并且規(guī)模化種植比較早，大量使用化肥和農(nóng)藥，造成土壤重金屬的污染，二是由于近幾年李俊鎮(zhèn)以及周邊工業(yè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，廢氣廢水的排放，廢氣中的重金屬沉降以及污水灌溉等因素也造成了土壤重金屬的污染，導(dǎo)致李俊鎮(zhèn)各重金屬含量比其他地區(qū)高。

3.2 永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各重金屬污染情況分析

本研究通過計算各重金屬的標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)，變異系數(shù)是衡量各觀測值變異程度的統(tǒng)計量，變異系數(shù)越大，說明樣點受人為因素影響越大。

變異系數(shù)計算公式：

通過計算，得到永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤重金屬含量變異系數(shù)如表3。

表3 永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤重金屬含量變異系數(shù)

由以上各表數(shù)據(jù)表明，永寧縣鎘和汞的污染受外界人為影響較大，變異系數(shù)均比較高。

由圖1可以看出，永寧縣6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，鎘污染的變異系數(shù)均較其他重金屬高，可以說鎘的污染受外界人為因素影響較大[2]。有研究表明，土壤中鎘的污染，大部分來自于工業(yè)廢氣沉降的鎘[3]。永寧縣東鄰靈武市，南鄰青銅峽市，靈武市是銀川市的核心工業(yè)區(qū)，擁有國家級寧東能源化工基地，國家城市礦產(chǎn)示范基地。永寧縣土壤中的鎘大部分來源于工業(yè)廢氣沉降。另一方面，當(dāng)?shù)卮罅坎㈤L期使用磷肥，肥料的施用也是鎘污染的有一個主要來源[4，5]。永寧縣鎘的污染來源主要來源于這兩個方面。

圖1 永寧縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)重金屬污染

從圖1還可以看到，汞的污染也是較為嚴(yán)重的，其中李俊鎮(zhèn)、楊和鎮(zhèn)、閩寧鎮(zhèn)變異系數(shù)超過了40%，而望洪鎮(zhèn)、勝利鄉(xiāng)、望遠(yuǎn)鎮(zhèn)變異系數(shù)則在18%～28%之間，說明李俊鎮(zhèn)、楊和鎮(zhèn)、閩寧鎮(zhèn)汞污染受人為影響很大。由于李俊鎮(zhèn)、楊和鎮(zhèn)和閩寧鎮(zhèn)近年來無論是經(jīng)濟(jì)水平還是農(nóng)業(yè)水平，均較望洪鎮(zhèn)、勝利鄉(xiāng)、望遠(yuǎn)鎮(zhèn)高，因此人為活動對重金屬的影響較大。

4 結(jié)語

從本研究可以看出，永寧縣6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)目前地表土壤重金屬污染對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)作物生產(chǎn)或土壤生態(tài)環(huán)境風(fēng)險較低。但是鎘和汞的污染較為嚴(yán)重，受人為因素影響較大，應(yīng)當(dāng)加以重視，加強污染監(jiān)測，必要時要采取防治措施，避免土壤生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步惡化。