青浦區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

（上海市青浦區農業技術推廣服務中心，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，不能用于綠色農產品的生產。鑒于此，上海市青浦區農業技術推廣服務中心于2019年—2020年共采集區域內土壤樣品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設置的市級土壤環境質量監測點的土樣重金屬檢測數據，對區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，不致因不適當的人類活動而受到污染和破壞。

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 數據分析

結合歷年在青浦區設置的市級土壤環境質量監測點的土樣重金屬檢測數據，分析青浦區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據特征 （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據特征(單位：mg/kg)

2.2 歷年土壤重金屬含量變化趨勢

2014年—2018年數據來源于青浦區域內設置的市級土壤環境質量監測點的重金屬檢測數據。2019年數據為青浦區域內采樣的53個土壤樣品的重金屬檢測數據。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，青浦區土壤重金屬Hg的歷年檢測數據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，青浦區土壤重金屬As的歷年檢測數據平均值波動較大。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2014年—2015年土壤重金屬Cd的檢測數據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的檢測數據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含量檢測數據為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含量檢測數據為最高（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年青浦區土壤重金屬Zn含量檢測數據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含量檢測數據達到最高值，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，青浦區土壤重金屬Ni含量歷年檢測數據平均值均大于上海市自然背景值（1991年），2016年—2018年Ni含量檢測數據變化不顯著，2019年土壤重金屬Ni含量檢測數據達最高，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，并根據土壤環境質量標準（GB 15618-2018）對所有土壤重金屬檢測數據進行判別，得出重金屬Cu有2個土樣的檢測數據略大于風險篩選值，存在風險；其他7項重金屬土樣檢測數據均小于風險篩選值。根據2014—2019年土壤重金屬檢測數據，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，本次檢測數據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，本次檢測數據小于上海市自然背景值（1991年）。

檢測結果表明，青浦區耕地土壤重金屬總體污染程度較輕、污染范圍較小。但為了防止青浦區耕地土壤重金屬再度受到污染，仍應予以重視，需加強對區域內工業污染廢水、廢氣和固體廢棄物排放的管理，嚴格執行排放標準，控制重金屬污染源；建設現代化設施漁業，結合河、塘清淤工作，提高河、塘的調蓄量與自凈能力；在農業生產上進行科學施肥，推廣綠肥種植和秸稈還田，發展綠肥生產和深耕曬垡，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。