克拉瑪依市農業開發區耕地土壤重金屬風險評價

栗忱

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局測試中心 烏魯木齊 830026）

1 研究區概況

克拉瑪依農業開發區位于克拉瑪依市克拉瑪依區，耕地面積16萬畝，是克拉瑪依主要的農作物產區。

克拉瑪依位于準噶爾盆地西北緣，加依爾山南麓，地處東徑80°44′～86°1′，北緯44°7′～46°8′。東北與和布克賽爾蒙古自治市相鄰；東南與沙灣市相接；西部與托里市和烏蘇市毗連；南邊奎屯市把獨山子區隔開，使這個區成為克拉瑪依市的一塊飛地。市區距烏魯木齊公路里程312千米，直線距離280千米；距北京公路里程4086千米，直線距離2600千米。市域東南最寬距離110.3千米，南北最長距離240.3千米，呈斜條狀，總面積95000hm2，海拔高度在于250～500米之間。市區面積1600 hm2?？死斠烙煽死斠馈ⅹ毶阶?、白堿灘、烏爾禾4個行政區組成。人口33萬余人，有38個少數民族，占總人口的22%?？死斠朗械靥幧碁场跆K、托里、和布克賽爾4縣市之間。建市前，獨山子鎮為新疆維吾爾自治區人民委員會直接領導的市級建制鎮，其余各地均為鄰市轄區。其中烏爾禾屬于和布克賽爾市，大、中、小拐屬沙灣市，克拉瑪依地區屬托里市。

2 研究方法

2.1 樣點設置和采樣

克拉瑪依農業開發區共16萬畝耕地，將27個采樣點均勻分布在耕地中。

2.2 實驗測定

將帶回實驗室的土壤樣品，風干研磨，并過0.15 mm的尼龍篩后，用于測定8種重金屬的含量：砷（As）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、汞（Hg）、鉛（Pb）、銅（Cu）、鎳（Ni）和鋅（Zn）。測定土壤重金屬的樣品首先用4種強酸（HCl，HNO3，HF，HClO4）硝化，隨后，參照國標（GB17171-97），用等離子體質譜儀（ICP-MS）測定重金屬含量。為了保證測定的準確性，每個樣品都進行三次重復實驗，并以平均值作為樣品重金屬含量的最終測定值。在樣品檢測過程中，采用土壤地球化學標準參照樣品（GBW07454（GSS-25））進行質量控制，重金屬的回收率在國家標準物質規定的檢測結果質量控制要求的允許范圍內。

2.3 數據分析

2.3.1 內梅羅綜合污染指數

本文利用內梅羅綜合污染指數評價耕地的重金屬污染水平（公式1）。公式中，Ci為采樣點i處重金屬的含量；Si為土壤污染物限量值。利用內梅羅綜合指數評價重金屬污染水平。

2.3.2 耕地的生態風險評價

利用瑞典科學家Hakanson提出生態危害指數法評價克拉瑪依市農業開發區的重金屬污染生態風險（公式2）[1]。式中，RI是多種重金屬的潛在生態風險；是土壤中i重金屬的含量；是新疆i重金屬的土壤背景值；Ti為i重金屬的毒性系數，具體數值為：As（10）、Cd（30）、Cr（2）、Hg（40）、Pb（5）、Cu（5）、Zn（1）和Ni（5）[2]；n和s分別是采樣編號；i為重金屬編號。評價結果中，RI＜150，150≤RI＜300，300≤RI＜600和RI≥600分別代表輕微、中等、強和很強的生態風險。

3 結果和討論

耕地土壤中8種重金屬含量均低于國家風險管控標準。內梅羅綜合指數的結果表明，沒有1個耕地土壤樣品的污染水平處于中度（2.0＜NCPI≤3.0）和重度污染（NCPI＞3.0），處于安全，警戒線和輕度污染的個體數分別占采樣總數的94.44%，5.56%和0%。這說明克拉瑪依市農業開發區的重金屬污染水平較低，能夠種植出安全的農產品。

雖然克拉瑪依市農業開發區大多數耕地土壤中重金屬含量超過背景值，但8種重金屬含量的平均值均低于國家土壤重金屬的風險管控標準，沒有1個采樣點的數值高于國家土壤重金屬的風險管控標準，這說明克拉瑪依市農業開發區土壤中重金屬含量與國家風險管控標準相比，處于較低水平，遠遠沒有達到風險管控的程度。

4 結論

通過分析克拉瑪依市農業開發區耕地土壤的重金屬含量，本文得到以下4點結論：（1）土壤中8種重金屬（As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn和Ni）含量均低于國家風險管控標準，所有耕地污染水平為清潔和尚清潔。（2）土壤中，Cd，Cr，Ni，Pb，Zn、As含量的平均值均高于新疆土壤背景值。以背景值為參考的污染的評價結果顯示，絕大多數土壤遭受了重金屬污染。以國家土壤重金屬的風險管控標準為參照發現，8種重金屬的含量均低于國家風險管控標準，遠沒有達到風險管控的程度。（3）菜地土壤重金屬存在3個可能來源。Cr和Cd主要來自農家肥的使用，Hg和Pb主要來自交通污染，Zn主要來自大氣沉降。