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我國目前對于土壤污染區劃的側重點是根據土壤環境的功能進行劃分。土壤環境功能區的劃分是依據社會經濟發展需要和不同地區在土壤類型、土壤環境質量和使用功能上的差異對區域進行合理劃分。當前土壤污染防治區劃在我國存在相關的實踐,沈陽市的土壤環境總共劃分為三個功能分區,其中一級功能分區為四個,并且在一級功能分區的基礎上,根據土壤環境的污染現狀以及其生態敏感性的評價,結合不同區域的生態服務性功能差異以及經濟社會發展的需要,劃分土壤環境的二級功能分區,根據二級功能分區,按照土壤環境的空間和地理的分布差異,劃分三級功能分區。在國內的理論研究上,吳運金等人提出了土壤環境功能區劃的體系和方法,其立足于土壤功能定位和土壤環境的管理,提出了一個三級區劃體系,在土壤環境功能區和土壤環境功能亞區的基礎上劃分出一個土壤環境功能管理區,管理區內分別為監控區、保護區和整治區。筆者從《條例》中得出城市土壤污染防治區劃大致分為監測、調查評估、公告、風險評估和分區管理等幾個方面,這些規定從具體和條理方面梳理了《條例》中對城市土壤污染防治區劃的步驟和內容,從而對城市土壤污染的預防和治理提供了更為切實可操作的范例。
二、《條例》中關于土壤污染防治區劃的內容解析通過閱讀《條例》相關內容,筆者對土壤污染區劃的內容做如下梳理:
(一)土壤污染的監測
土壤污染的監測,是指對土壤環境進行監測的方法與標準,具體是指對特定地區土壤里污染物的類型、數量、污染的程度和范圍、污染物的來源和轉移途徑進行監測的一系列手段,其最終目標是檢測各種污染物對土壤環境的影響,從而達到預防和整治土壤污染的目的。土壤污染監測貫穿于整個《條例》中,監測的主體和時機主要包括兩種:一種是縣級以上人民政府環境保護部門對土壤污染高風險行業的三廢處理情況等進行監測,并對建設項目可能對土壤污染的狀況進行環境影響評價。第二種是有土壤污染高風險的企業每年開展自身和周邊土壤污染監測,將監測結果報告給環保部門備案。同時引入和鼓勵第三方機構開展土壤污染的監測服務。
(二)土壤污染的調查與評估
為掌握土壤污染的狀況,《條例》規定應該對存在污染可能性的土地進行土壤污染調查。其中縣級以上人民政府環境保護主管部門會同有關部門,每五年至少組織開展一次土壤環境質量狀況普查,對于修復后的地塊每三年展開一次土壤環境質量狀況調查。而調查的主體和對象主要包括兩種類型:負有土壤污染監督管理職責的部門對于可能造成污染的場所和修復后的污染地塊等重點區域土壤環境狀況進行調查。第二種狀況是縣級以上人民政府鼓勵第三方機構開展土壤污染狀況調查。對于作為居住、公共管理與服務、商業服務用地等建設用地使用的,未評估或者評估不合格的,不得投入使用。
(三)土壤污染狀況公告
土壤污染狀況公告是實現公眾知情權的一項內容。對于土壤污染的調查與初步評估的結果,應當向社會公開并建立土壤環境質量檔案,并向社會公開。質量檔案的內容會隨著土壤使用過程中污染事件的變化而變化。而對于已經污染的土壤,應當建立污染者地塊名單,并向社會公布,公眾有權利對于污染地塊的權屬登記事項進行查詢。而土地質量狀況的好壞也直接決定了土地轉讓時的價值,這就用經濟手段促使土地所有者來改善土壤環境狀況。
(四)風險評估進而指定污染區
所謂的場地土壤污染風險評估,是污染場地健康風險評估中對土壤的評估部分。風險評估工作的啟動是緊隨于經調查確定存在污染之后,但該工作往往不是一次就可以完成的。調查之后一般需要初步評估,以確定是否需要對場地污染進行控制或者修復,如果確定需要修復,則需要確定是否需要進行人體健康風險評估和生態風險評估等詳盡的評估。評估的目的與修復的定位緊密相連,風險評估是評估生態暴露于污染的環境下或毒性物質中所承受的風險度,而最嚴格的修復制度是發現污染就需要進行修復,并且完全徹底地清除土地污染。在《條例》中,規定相關部門應當開展土壤環境風險評估,根據評估報告來要求土壤污染的責任人對污染地塊進行控制和修復。
(五)污染土壤的管理
土壤污染的管理是指為了控制或者修復污染土地,以此來恢復土壤功能,是對污染土壤進行的預防、治理和修復活動。《條例》中,對污染土壤的管理分成兩個部分,一個部分是土壤污染控制區,是指已經造成了污染,但根據風險評估又未列入修復地塊名單的一類,在該區域內采取調整土地用途、設置圍欄等表明土壤污染的情況、以及責令停止排放污染物、限制生產或者停產等措施來減輕土壤污染危害或者避免危害擴大。但其只是治標的過程。第二部分是土壤污染修復區,對于那些可能損害人體健康并影響土地可持續利用,以及不適合單純控制的污染土地,要劃定修復區進行修復治理,從而使受污染的土壤盡量恢復到滿足后續土地用途所需要的狀態才是標本兼治的解決之道。
三、《條例》關于土壤污染防治區劃的不足之處
《條例》作為首部土壤污染防治專門法,其中土壤污染防治區劃制度的規定對于更好的實現土壤環境保護規劃;并且針對目前我國尚缺少區域尺度的土壤污染控制與修復區劃。從而有利于開展全國性的土壤污染控制與修復整體區劃;基于土壤環境功能區劃是實現土壤環境分類分區管理的重要前提。從而有利于污染土壤的分級分類管理等諸多合理之處,自身也存在著不足:
(一)土壤污染調查的主體受到限制
在《條例》中,土壤污染調查的主體是縣級以上的環境保護主管部門,還有一部分是有資質的第三方機構。一方面環保主管部門有能力和技術進行污染調查、第三方機構也可以在一定程度上獨立于污染者之外實現公平。但這種主體設定會使環保部門任務艱巨并難以獨善其身。因此將土地的使用者或污染者納入到調查主體中來對于減輕政府壓力,提高企業的責任意識產生重要影響。
(二)環境標準體系不完善
1996 年開始實施的《土壤污染質量標準》中的污染物種類比較少,并且在對象、范圍、程序等方面的標準并不完善。這就需要構建一整套土壤環境質量標準體系,其中包含農用地土壤環保標準、場地土壤環保標準、土壤環境分析方法標準、土壤環境標準樣品和土壤環境基礎標等標準體系。
(三)修復資金缺乏明確來源
土壤污染的預防與治理的資金需求量非常大,在《條例》中對于土壤污染的控制與修復資金來源沒有提及。在目前我國的法律之中,也并無類似超級基金法規定的專門用于修復棕色地塊的資金渠道;對于明確責任主體的污染地塊,目前沒有專門的配套資金用于這些污染場地的修復與綜合整治;對于那些污染者不明的地塊,《條例》中規定由縣級以上人民政府承擔土壤污染的修復和控制工作,但是承擔這項工作的資金來源仍然需要解決。
四、城市土壤污染防治區劃制度的完善
(一)明確立法重點
于調整對象而言,將農用地和城市用地分開立法,再輔以其他相關的外圍法律,《條例》是一部土壤污染的防治法而非整治法在對象方面,也是包羅萬象,包括農業、工業、城市建筑用地等等。筆者認為,由于土壤污染的污染源非常廣,制定法律只需要一些原則性的預防條款,具體的內容則要在相關專項法律里面給予規定。在國家層面立法中,要著重進行已污染土壤的整治和修復的制度設計。對以防治為主、農工分離的原則作為國家層面土壤污染防治法的立法重點。
(二)完善調查主體
《條例》中土壤污染調查主體,主要是縣級以上人民政府的環境保護主管部門,行政命令式的調查方式使政府在調查過程中擔負著主要負責人的責任,土壤污染者更容易逃避污染責任。筆者認為在全國性立法中應明確規定調查主體以及調查費用須污染者自行承擔,政府部門只能是調查結果的監督者和計劃者,并且調查的結果受公眾監督,這樣不僅能夠保證土壤污染者的調查行為真實性、并且有利于政府監督的合理和公平。
(三)建立完善的土壤環境配套法規、標準
《條例》出臺時,我國進行土壤監測的標準大概采用兩種方法,一種是以土地背景值為基礎,只要超過了這個值的上限就會產生污染,以這個為基準產生的污染面積會大一些,還有一個是采用《土壤環境質量標準》中的8 種重金屬,這樣產生的污染面積會小。兩種方式監測的結果不盡相同。因此,在《條例》出臺后,應當將重點放在土壤環境標準的制定上,并制定相應的法律實施細則,一方面有利于《條例》的實施,另一方面為全國性土壤污染防治法制定提供條件。
(四)確立治理和修復基金的來源
日本有關土壤污染治理規定有污染原因者的,污染原因者承擔污染治理費用。政府向土地所有者下達治污命令時,土地所有者承擔治理責任。當沒有污染原因者或原因者不明時,費用由土地所有者負擔。除此之外,對于負有治理責任而能力不足的主體,設立指定支援法人基金,在污染原因者不存在時幫助土地所有者修復土壤。基金主要包括國家的補助金、來自政府以外的個人、組織捐贈的資金。在國家土壤污染防治法制定之時可借鑒該項制度,實現政府與社會主體共同治理,社會資金廣泛注入的基金模式。
【關鍵詞】土壤;環境;影響;評價
一、土壤的特征
土壤環境是一個開放系統,土壤和水、大氣、生物等環境要素之間以及土壤內部系統之間都不斷進行著物質與能量的交換,是土壤環境發展、并隨外界條件改變而發生演變的主要原因。土壤具有吸水和儲備各種物質的能力,但土壤的納污和自凈能力是有一定的限度的,當進入土壤的污染物超過其臨界值時,土壤不僅會向環境輸出污染物,使其他環境要素受到污染,而且土壤的組成、結構及功能均會發生變化,最終可導致土壤資源的枯竭與破壞。
二、影響土壤環境質量的因素
土壤環境質量是指土壤環境適宜人類健康的程度。影響土壤環境質量的因素有建設項目的類型、污染物的性質、污染源的特征與排放強度、污染途徑以及土壤類型、特性和區域地理環境特征等。不同的建設項目,排放的污染物類型不同。有色金屬冶煉或礦山,主要污染物為重金屬和酸性物質;化學工業或油田,主要污染物是礦物油和其他有機污染物;以煤為能源的火電廠,主要污染物為粉煤等固體廢物。不同的污染因子,性質不同,對環境的危害也不同。不同的污染源,污染類型不同,對環境的影響范圍也不同:工業污染源以點源污染為主,污染特征為污染區域小,影響范圍窄,而以農業和交通為主的污染源,主要為面源污染和線源污染,具有污染面大,影響范圍寬的特點。污染源的排放強度與污染程度和污染范圍有關。污染物通過大氣與水的傳輸,擴散速度快,對土壤的污染地域寬,而垃圾和污泥等固體廢物進入土壤后,污染的范圍相對較小、土壤所處的區域地理環境條件決定了土壤的類型、性質和土壤演化,從而影響污染物的不合理利用和過度開發,將引起土壤系統的嚴重退化。
三、壤環境質量現狀調查
(1)從有關管理、研究和行業信息中心以及圖書館和情報所搜集材料,內容包括:一是征,如氣象、地貌、水文和植被等資料。二是性,包括成土母質(成土母巖和成土母質類型);土壤類型、組成、特性。三是包括城鎮、工礦、交通用地面積等。四是類型、面積及分布和侵蝕模數等。五是背景值資料。六是種類、分布及生長情況。(2)測包括布點、采樣、確定評價因子即監測項目等。一是布點。要考慮評價區內土壤的類型及分布,土地利用及地形地貌條件,要使各種土壤類型、土地利用及地形地貌條件均有一定數量的采樣點,還要設置對照點。最后,要是土樣才幾點的布設在控件分布均勻并有一定密度,從而保證土壤環境質量調查的代表性和精度。二是采樣。土壤樣品的采集一般采用網格法、對角線、梅花形、棋盤形、蛇形等采樣方法,多點采樣,均勻混合,最后得到代表采樣地點的土壤樣品。還應調查評價區植物和污染源狀況。植物監測調查。主要是觀察研究自然植物和作物等在評價區內不同土壤環境條件,各生育期的生長狀況及產量、質量變化。三是評價因子的確定。一般是根據監測調查掌握的土壤中現有污染物和擬建設項目將要排放的主要污染物,按毒性大小與排放量多少采用等標污染負荷比法進行篩選。
四、土壤影響評價
(1)評價擬建設項目對土壤影響的重大性和可接受性。將影響預測的結果與法規和標準進行比較。一是由擬建設項目造成的土壤侵蝕或水土流失明顯違反了國家的有關法規。二是將影響預測值加上背景值與土壤標準做比較。三是用分級型土壤指數對土壤的基線值與預測擬建項目影響后算得的兩組數值進行比較。如果土質級別降低,則表明該項目的影響是重大的。(2)與當地歷史上已有污染源和土壤侵蝕源進行比較。請專家判斷擬建項目所造成的污染和增加侵蝕程度的影響的重大性。例如,土壤專家一般認為在現有的土壤侵蝕條件下,如果一個大型工廠的興建將是侵蝕率提的值不大于11t/hm2.a,則是允許的。但在做這類判斷時,必須考慮區域內多個項目的累積效應。(3)擬建項目環境可行性的確定。根據土壤環境影響預測與影響重大性的分析,指出工程在建設過程和投產后可能遭到污染或破壞的土壤面積和經濟損失狀況。通過費用—效益分析和環境整體性考慮,判斷土壤環境影響的可接受性,由此確定該擬建項目的環境可行性。
參 考 文 獻
關鍵詞 土壤;環境質量;污染指數;現狀;評價;安徽蚌埠
中圖分類號 X825 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)19-0238-02
據不完全調查,全國受污染的耕地約有1 000萬hm2,污水灌溉污染耕地216.67萬hm2,固體廢棄物堆存占地和毀田13.33萬hm2,合計約占耕地總面積的1/10以上,其中多數集中在經濟較發達的地區。據估算,全國每年遭重金屬污染的糧食達1 200萬t,造成的直接經濟損失超過200億元。2013年湖南省出現的“鎘大米事件”,表明土壤污染問題已經不容人忽視。土壤污染已經越來越受到公眾和國家的重視,我國現今的土壤環境質量形勢也并不容人樂觀。相對于水質污染國家已經進行多年的監測與治理,土壤環境質量的監測剛剛起步。我國政府從2005年4月開始進行土壤污染普查,這是全國首次進行的全國性的土壤污染普查。國務院辦公廳2013年發文要求,到2015年,全面摸清我國土壤環境狀況,建立嚴格的耕地和集中式飲用水水源地土壤環境保護制度,初步遏制土壤污染上升勢頭,確保全國耕地土壤環境質量調查點位達標率不低于80%。根據國家要求,蚌埠市從2011年開始進行土壤環境質量監測。本文通過蚌埠市現有的土壤環境數據,分析蚌埠市的土壤環境質量現狀。
1 區域概況與研究方法
1.1 蚌埠市概況
蚌埠市(含轄縣)位于安徽省的北部,轄懷遠、五河、固鎮3個縣。2012年,蚌埠市全市總面積5 952 km2,約為全省面積的4.3%。其中:市區總面積601.5 km2,市區建成區面積93.5 km2。蚌埠市現總人口367.81萬人。蚌埠市最大的自然地表水是淮河,在市區北岸長16.8 km,南岸長28 km,河床寬600~800 m,年平均徑流量為263億m3。
2005年蚌埠市土地總面積為595 213.14 hm2,其中,農用地面積為454 634.64 hm2,占土地總面積的76.38%;建設用地面積為79 861.51 hm2,占土地總面積的13.42%;其他土地面積為60 716.99 hm2,占土地總面積的10.20%。農用地中,耕地373 636.72 hm2,占土地總面積的62.77%。到目前為止,蚌埠市土地總面積無變化,各種功能用地比例可能有所變化。
1.2 土壤環境質量監測的作用
判斷土壤被污染狀況,并預測發展變化趨勢;確定污染的來源、范圍和程度,為行政主管部門采取對策提供科學依據;充分利用土地的凈化能力,防止土壤污染,保護土壤生態環境;通過分析測定土壤中某些元素的含量,確定這些元素的背景值水平和變化,了解元素的豐缺和供應情況,為保護土壤生態環境、合理施用微量元素及地方病因的探討與防治提供依據[1]。
1.3 土壤環境現狀分析項目
蚌埠市自2011年至今在蚌埠市區(包括3個轄縣)內共監測了2家企業周邊、3個農業區、3個蔬菜區共42個點位的土壤狀況,涉及約20個監測項目(不包括pH值等)。
1.3.1 企業周邊。共2個企業,在距企業800 m范圍內布設5個監測點,再在距廠界2 000 m主導上風向東偏北方向布設一個對照監測點,每個企業均布設6個監測點,監測鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅6個項目。涉及無機化工與有機化工企業1個,土壤樣品數量6個;電鍍、電池與電子器件制造企業1個,土壤樣品數量6個。
1.3.2 基本農田區。共在3個農田區各采5個點位,3個農田區分別位于蚌埠市五河縣新集鄉、固鎮縣王莊鄉、懷遠縣古城鄉。共監測鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、六六六、滴滴涕、苯并(α)芘11個項目。
1.3.3 蔬菜種植區。共設3個蔬菜區,分別位于蚌埠市淮上區梅橋鄉、懷遠縣五岔鄉和五河縣臨北鄉;每個蔬菜區各設5個采樣點。共監測鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、六六六、滴滴涕、苯并(α)芘等20個項目。
1.4 評價技術方法
土壤環境質量采用單項污染指數、內梅羅綜合污染指數法進行評價。
2 結果與分析
2.1 蚌埠市土壤環境綜合污染指數
蚌埠市共監測了42個點位的土壤狀況,其中有36個點位達到清潔(安全)等級(Ⅰ級),有6個點位達到尚清潔等級(Ⅱ級)。從表1可以看出,點位分布的8個區塊,平均可以達到清潔(安全)等級(Ⅰ級)。
蚌埠市共監測了42個點位的土壤環境質量,涉及約20個監測項目,其中無機類項目14個,有機類項目有6個。從表1可以看出,土壤環境綜合污染指數以無機類為主,有機類次之。有2個點位出現了無機類輕微污染,占總體的6.67%,有機污染超標點位是0個,綜合輕微污染點位為2個,占總體的6.67%,無輕度污染、中度污染和重度污染。
2.2 蚌埠市土壤污染程度總體評價
從表2可以看出,42個點位中有30個點位監測了項目鎳,其中有2個點位出現項目鎳超標情況,最大超標倍數為0.06倍,超標率為6.67%。42個點位中,輕微污染點位數量為2個,其余輕度、中度和重度污染點位數量均為0個。鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳8個項目中,分析綜合污染指數,排在前3位的依次是鎳、鉛、鉻。
2.3 蚌埠市土壤環境與全國平均土壤環境狀況比較
從2014年4月17日中國環境保護部和國土資源部聯合的全國土壤污染狀況調查公報中可以看出,全國土壤總的點位超標率為16.1%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。從土地利用類型看,耕地、林地、草地土壤點位超標率分別為19.4%、10.0%、10.4%。從污染類型看,以無機型為主,有機型次之,復合型污染比重較小,無機污染物超標點位數占全部超標點位的82.8%。從污染物超標情況看,鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物點位超標率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%;六六六、滴滴涕、多環芳烴3類有機污染物點位超標率分別為0.5%、1.9%、1.4%[2]。
總體來說,蚌埠市有36個點位可以達到清潔(安全)等級(Ⅰ級),有6個點位達到尚清潔等級(Ⅱ級)。蚌埠市監測的42個點位的土壤中,有2個點位出現項目鎳的輕微污染,超標率為6.67%。對比全國土壤總的點位超標率16.1%,蚌埠市土壤環境質量現處于全國的平均水平之上。從污染類型看,蚌埠市也是以無機型為主,與全國的平均狀況相同。
3 討論
土壤污染具有隱蔽性、滯后性、累積性和不可逆轉性。土壤污染一旦發生,僅僅依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復,有時要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題,其他治理技術可能見效較慢。因此,治理污染土壤通常成本較高,治理周期較長[3-5]。目前,全國土壤環境狀況總體不容樂觀,部分地區土壤污染較重,耕地土壤環境質量堪憂,工礦業廢棄地土壤環境問題突出。土壤污染的危害巨大,但是土壤污染的治理工作也困難重要。
蚌埠市的土壤環境質量監測,至今只開展了3年,監測了42個點位的數據,監測項目在逐年增加。但是,相對于蚌埠市595 213.14 hm2的土地總面積來說,目前的監測數據明顯還顯得過少。筆者認為,現今一方面應當加強土壤環境質量的監測,為下一步的工作提供可靠的科學依據。另一方面要加強公眾教育并且制定相應的措施,防止土壤污染程度的加劇。
4 參考文獻
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[2] 環境保護部和國土資源部.全國土壤污染狀況調查公報[EB/OL].[2014-04-17].http:///gkml/hbb/qt/201404/W020140417 558995804588.pdf.
[3] 韓新寧.土壤酶對土壤環境質量的作用及影響[J].內蒙古農業科技,2008(4):90-92.
在一種維度上,“毒大米”屬于質量監管層面的問題。超標大米繞過了各種監管環節,長驅直入,直到進入餐桌。而相關政府部門對于超標大米的品牌和廠家信息支支吾吾,也令公眾非常不滿。透過這一點,政府信息公開不盡如人意的現狀亦可清晰看出。“毒大米”必須在出廠環節就被攔截下來——這是一個起碼的要求。
若往深處觀察,“毒大米”是當前土壤污染形勢嚴重背景下的產物。去年10月的一次國務院常務會議顯示,有關部門此前曾花了6年時間開展全國土壤污染狀況調查。該調查提出嚴厲警告:全國土壤環境狀況必須引起高度重視,工礦業、農業等人為活動是造成土壤污染的主要原因。
“毒大米”是在被污染的土地上產出的。土壤環境得不到改善,“毒大米”就會一直侵害公眾的健康。而土壤環境污染究竟嚴重到什么程度,至今卻沒有權威的數據公布。對于這些數據,有關部門抱著“內緊外松”的態度,不愿意公之于眾。也正因此,關于土壤環境的防與治,輿論的呈現一直較為碎片化,沒有完整的訊息。
長期以來,比之大氣污染和地下水污染,土壤污染所受的重視程度似乎不如前兩者。大氣污染和水污染更有可視性、可感性,而土壤污染缺少直觀的感受,問題的暴露也不在于一時,但這幾年中,關于土壤污染問題的揭示越來越多,也反映出污染形勢日益嚴峻。有環境學者如此描述土壤污染的現狀:中國土壤污染量大、面廣且成分復雜,場地修復缺乏資金投入和科技支持,國家層面缺乏法規和技術標準,地方標準更是空白。這個描述,對土壤污染形勢做了較為粗線條的詮釋。
毋庸置疑,針對土壤污染的防治,是一個復雜、系統的工程。且防與治之間,也存在著一定的邏輯關系。防勝于治,是基本的道理,不僅節省成本,也減少對公眾健康的傷害。國外實踐表明,預防成本相對治理成本低很多。而在土壤環境已經在一定程度上被污染的形勢下,防與治須并行,平衡用力。
土壤污染防治的要務之一,就是要及時公開污染信息。土壤環境污染數據不公開,不利于公民樹立環境保護意識,不利于土壤環境的保護與治理,政府部門也不能簡單地以“國家秘密”為由拒絕公民的信息公開申請。相關政府部門的一些觀念要改變,這不僅是輿論的要求,也是法律的要求。
土壤污染防治的另一要務,是要合理地投入資金。沒有必要的投入,難以真正有到位的防治。環境污染當然要本著“誰污染、誰治理”的原則,污染主體需要付出經濟的成本,這一點毫無疑問。從政府的角度看,在政府的預算里,要為土壤環境治理給出必要的資金安排,且專項環保資金,需要用在“刀刃”上。當然,資金問題是一個要點,也是難點。
在土壤污染的防治中,更新、完善相關標準是又一項重要任務。倘若連污染標準都不清晰,又談何形成完整的環境保護體系?從地方標準到國家標準,從填補空白到更新完善,這當中有許多事情要做。
關于土壤污染的防治,還有重要的一點,就是要加快立法。《土壤環境保護法》已有草案,處于論證過程中。這部法律的法律定位、基本內容框架,都有待于繼續博弈和推敲。從土地污染防治的現實需求來看,立法宜加速。以法律對相關主體作出明確約束,自然比散亂狀態要進步很多。
一、總體要求
以生態文明思想為指導,按照中央和省、市推進凈土行動的部署要求,深入推動實施《中華人民共和國土壤污染防治法》,以改善土壤環境質量為核心,以保障農產品質量安全和人居環境安全為目標,嚴格落實“黨政同責、一崗雙責”、“屬地負責、部門有責”,堅決完成國家、省及市關于打贏土壤污染防治攻堅戰的各項工作任務,扎實有效推進凈土保衛戰。
二、主要目標
按照省和市統一安排部署,完成全縣重點行業企業用地土壤污染狀況調查和耕地土壤環境質量類別劃定,建立全縣污染地塊清單和優先管控名錄以及耕地質量分類清單;強化農用地、建設用地土壤環境風險管控,全縣受污染耕地、再開發利用的污染地塊,全部實現安全利用;嚴格落實重金屬污染物排放總量控制制度,完成上級下達我縣減少重點行業重點重金屬污染物排放量任務。
三、重點任務
(一)強化土壤環境調查監測
1.推進重點行業企業用地土壤污染狀況調查。2020年底前,全面完成重點行業企業用地的布點采樣、分析測試、數據上報、成果集成等工作,全面掌握重點行業在產企業和關閉搬遷企業用地土壤污染狀況及分布,建立污染地塊清單和優先管控名錄。(責任單位:縣生態環境分局、縣自然資源和規劃局等;各鄉(鎮)政府、平安街道辦、經濟開發區負責落實,以下不再逐一列出)
2.優化土壤生態環境質量監測體系。完善全縣土壤環境監測體系,配合國家和省、市開展土壤環境質量國控、省控點位例行監測。按照年度監測計劃,組織對土壤環境重點監管單位、工業園區和污水集中處理設施、固體廢物處置設施周邊土壤開展監督性監測,2020年10月底前,監測結果上報省生態環境廳,納入全國土壤環境信息化管理平臺統一管理使用。對監測發現的土壤超標情況,進一步開展溯源排查,查明并及時阻斷污染源。(責任單位:縣生態環境分局等)
3.加強重點區域耕地土壤環境監測。對農產品污染物含量超標、污水灌溉等區域農用地地塊進行重點監測,及時掌握土壤環境質量狀況和污染范圍、風險水平等。對產出農產品污染物含量超標的耕地,發現污染物含量超過土壤污染風險管控標準的,配合上級部門開展土壤污染風險評估,根據評估結論實施分類管理。加強農田灌溉水水質監測和監督檢查,防止未經處理或達不到農田灌溉水質標準的廢(污)水進入農田灌溉系統。(責任單位:縣農業農村局、縣生態環境分局、縣自然資源和規劃局等)
4.推進土壤污染狀況詳查成果應用。根據省、市統一安排部署,集成分析、綜合運用農用地土壤污染狀況詳查成果,開展高風險區域農用地土壤污染狀況深度調查和周邊污染源溯源排查。開展污染成因分析,對污染源進行溯源排查,6月30日前,建立重點污染源管控和整治清單,納入限期治理計劃,嚴厲打擊非法排污,有效切斷污染物進入農田的傳輸途徑,切實防止邊治理邊污染。根據全縣重點行業企業用地土壤污染狀況調查采樣分析結果,按程序及時通報有關鄉(鎮),為加強建設用地土壤污染風險管控提供基礎信息。(責任單位:縣生態環境分局、縣農業農村局、自然資源和規劃局等)
(二)實施農用地分類管理
5.劃定農用地土壤環境質量類別。加快推進全縣耕地土壤環境質量類別劃分,全部完成劃定工作,建立全縣耕地土壤環境質量檔案和分類清單。劃分結果,報請縣政府審核后提交市農業農村局。未利用地、復墾土地等擬開墾為耕地的,應當進行土壤污染狀況調查,依法進行分類管理。(責任單位:縣農業農村局、縣生態環境分局、縣自然資源和規劃局等)
6.加強優先保護類耕地建設管理。將符合條件的優先保護類耕地劃為永久基本農田或納入永久基本農田整備區,在優先保護類耕地分區域、按年度、按計劃推進高標準農田建設。在永久基本農田集中區域,不得新建可能造成土壤污染的建設項目,已建成的,2020年6月底前關閉拆除。統籌礦產資源開發與永久基本農田調整劃定的關系,確需對重金屬等污染威脅的永久基本農田進行調整的,按照相關要求進行補劃。依法加強對未污染土壤的保護,對未利用地不得污染和破壞。(責任單位:縣自然資源和規劃局、縣農業農村局、縣生態環境分局、縣行政審批局等)
7.嚴格落實耕地風險防范措施。2020年5月20日前,各鄉鎮組織完成轄區受污染耕地安全利用和嚴格管控工作方案制定、報備。對安全利用類耕地,應結合當地主要作物品種和種植習慣,采取農藝調控、低積累品種替代、輪作間作等措施,降低農產品超標風險;對嚴格管控類耕地,依法劃定特定農產品禁止生產區域,鼓勵采取調整種植結構、退耕還林還草、退耕還濕、輪作休耕等風險管控措施。10月底前,全縣所有受污染耕地全部實現安全利用和風險管控。(責任部門:縣農業農村局、縣自然資源和規劃局、縣生態環境分局等)
(三)嚴格建設用地土壤污染風險管控
8.組織開展建設用地風險調查排查。對有土壤污染風險的建設用地地塊,土地使用權人要開展土壤污染狀況調查;用途變更為住宅、公共管理與公共服務用地的,變更前應當進行土壤污染狀況調查。2020年6月底前,組織對未經土壤污染狀況調查,已開發利用為住宅、公共管理與公共服務用地的地塊進行摸底調查,采取有效措施,確保人居環境安全。(責任部門:縣生態環境分局、縣自然資源和規劃局等)
9.強化污染地塊土壤環境聯動監管。完善疑似污染地塊名單、污染地塊名錄、建設用地土壤污染風險管控和修復名錄。強化生態環境、自然資源和規劃等部門的污染地塊信息共享和聯動監管機制。強化關閉搬遷企業騰退土地土壤污染風險管控,以有色金屬冶煉、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業企業為重點,嚴格企業拆除活動的環境監管。對違反《土壤污染防治法》有關規定的行為,依法對相關企業、土地使用權人或土壤污染責任人進行嚴肅查處。(責任單位:縣生態環境分局、縣自然資源和規劃局、縣科技和工業化信息局等)
10.科學合理規劃土地用途。編制國土空間規劃要充分考慮土壤污染風險,合理確定土地用途。污染地塊再開發利用必須符合規劃用途的土壤環境質量要求。在居民區和學校、醫院、療養院等單位周邊,不得規劃布局有色金屬冶煉、焦化等可能造成土壤污染的建設項目。2020年底前,推進疑似污染地塊、污染地塊空間信息與國土空間規劃的“一張圖”匯總;已上傳全國污染地塊土壤環境管理系統的疑似污染地塊及污染地塊實現“一張圖”管理。(責任部門:縣自然資源和規劃局、縣生態環境分局等)
11.嚴格建設用地準入管理。列入建設用地土壤污染風險管控和修復名錄的地塊,不得作為住宅、公共管理與公共服務用地;未達到土壤污染風險管控、修復目標的地塊,禁止開工建設任何與風險管控、修復無關的項目,不得批準環境影響評價技術文件、建設工程規劃許可證等事項。涉及成片污染地塊分期分批開發或周邊土地開發的,要科學設定開發時序,防止受污染土壤及其后續風險管控和修復措施對周邊人群產生影響。對開發建設過程中剝離的表土,要單獨收集和存放,符合條件的優先用于土地復墾、土壤改良、造地和綠化等。(責任部門:縣自然資源和規劃局、縣生態環境分局、縣行政審批局等)
12.加強污染地塊風險管控及修復。對暫不開發利用的污染地塊,要采取風險管控措施,開展土壤及地下水污染狀況監測。需要治理與修復的污染地塊,土地使用權人要編制修復方案。加強治理與修復施工的環境監理,防止造成二次污染。按要求將達到治理與修復目標要求,且可以安全利用的地塊移出建設用地土壤污染風險管控和修復名錄。(責任部門:縣生態環境分局、縣自然資源和規劃局等)
(四)加強農業面源污染整治
13.減量使用化肥農藥。加強農藥、肥料、農膜等農業投入品使用管理,禁止生產、使用國家明令禁止的農業投入品,規范獸藥、飼料添加劑的生產和使用,推進農業投入品包裝廢棄物回收及無害化處理。2020年,主要農作物綠色防控覆蓋率達到31%以上,主要農作物統防統治覆蓋率達到40%以上,農藥利用率達到40%以上,測土配方施肥技術推廣覆蓋率達到90%以上,化肥利用率提高到40%,主要農作物化肥農藥使用量實現零增長。(責任單位:縣農業農村局、縣自然資源和規劃局等)
14.加強廢棄農膜回收利用。指導農業生產者合理使用農膜,嚴厲打擊違法生產和銷售不符合國家標準農膜的行為。積極推進廢棄農膜回收,開展廢舊農膜回收利用試點示范,完善廢舊農膜回收網絡,開展農膜使用及殘留監測評價。2020年,全縣農膜回收率達到80%以上,農田殘膜“白色污染”得到有效控制。(責任單位:農業農村局、市場監督管理局等)
15.強化畜禽養殖污染防治和資源化利用。加強畜禽糞污資源化利用,2020年底前,全縣畜禽規模養殖場糞污處理設施裝備配套率達到100%,畜禽糞污綜合利用率達到75%以上。(責任單位:縣農業農村局、縣生態環境分局等)
(五)強化重點領域污染防控
16.強化涉重金屬行業污染防控。嚴格落實總量控制制度,減少重金屬污染物排放。新、改、擴建涉重金屬重點行業建設項目,污染物排放實施等量或減量替換。加大減排項目督導力度,確保項目按期實施。繼續推進涉重金屬行業企業排查整治,列入污染源整治清單的企業,年底前完成綜合整治任務。(責任單位:縣生態環境分局、縣行政審批局)
17.加強重點企業土壤環境監管。加強對有色金屬冶煉、石油加工、化工、焦化等行業企業土壤環境監管,制定土壤污染重點監管單位名錄,將土壤污染防治相關責任和義務納入排污許可管理。土壤污染重點監管單位要嚴格控制有毒有害物質排放,落實土壤污染隱患排查和自行監測制度。2020年10月底前,重點行業企業用地調查統一部署,開展土壤環境自行監測,編制土壤環境質量狀況報告。土壤污染重點監管單位拆除設施、設備或者建筑物、構筑物,要制定土壤污染防治方案,防止污染土壤和地下水。(責任部門:縣生態環境分局、縣科技和工業信息化局等)
(六)加強固體廢物污染管控
18.強化礦產資源開發污染監管。加大礦山地質環境和生態修復力度,新建和生產礦山嚴格按照審批通過的開發利用方案和礦山生態環境恢復治理方案,邊開采、邊治理、邊恢復。加快推進責任主體滅失礦山跡地綜合治理。加強尾礦庫安全監管,運營、管理單位要開展土壤污染狀況監測和環境風險評估,建立環境風險管理檔案,防止發生安全事故造成土壤污染。(責任部門:縣自然資源和規劃局、縣應急管理局、縣生態環境分局等)
19.規范固體廢物利用處置。加強工業固體廢物堆存場所環境整治,完善防揚散、防流失、防滲漏等設施。推動工業固廢綜合利用,促進工業固廢減量化、資源化。推行生態環境保護綜合執法,加強塑料廢棄物回收、利用、處置等環節的環境監管,依法查處違法排污等行為。(責任部門:縣生態環境分局、縣科技和工業信息化局、縣發展和改革局等)
20.強化危險廢物監管。嚴格危險廢物經營許可審批,加強危險廢物處置單位規范化管理核查。統籌區域危險廢物利用處置能力建設,加快補齊利用處置設施短板。積極推進重點監管源智能監控體系建設,加大危險廢物產生、貯存、轉運、利用、處置全流程監管力度。規范和完善醫療廢物分類收集處置體系,2020年底前,全縣醫療廢物集中收集和集中處置率達到100%。持續保持高壓態勢,嚴厲打擊危險廢物非法轉移、傾倒和處理處置等違法犯罪行為。(責任部門:縣生態環境分局、縣衛生健康局、縣公安局等)
21.健全垃圾處理處置體系。推進生活垃圾無害化處理和資源化利用,完成非正規垃圾堆放點排查整治工作,全面清理現有無序堆存的生活垃圾。加快國家確定的我市生活垃圾強制分類試點工作。2020年,建設完成符合要求的城市生活垃圾、餐廚垃圾、建筑垃圾處理設施,建成區生活垃圾無害化處理率達到100%,縣城達到98%以上。(責任部門:縣城市管理綜合行政執法局、縣農業農村局、縣水利局等)
(七)充分發揮典型示范引領作用
22.抓好土壤污染治理與修復技術應用試點項目。加快推進莊上——連泉一帶農用地土壤污染治理修復技術應用試點項目評估驗收工作,總結試點成效、經驗,為全縣農用地土壤污染治理修復提供經濟適用、可參考、可復制的實用技術模式,持續鞏固莊上-連泉一帶土壤污染修復項目治理成果。(責任單位:縣生態環境分局、縣農業農村局等)
23.開展土壤污染防治工作成效評估。在市統一安排部署下,自行對我縣土壤污染防治工作成效進行綜合評估,全面掌握土壤污染防治目標任務完成、政策體系制度創新、土壤污染風險管控體系與能力建設等情況。(責任單位:縣生態環境分局等)
四、保障措施
一是落實屬地管理責任。各鄉(鎮)政府對本行政區域內的生態環境保護和土壤環境質量改善負總責,嚴格落實屬地管理責任,加強工作推進落實的組織調度和監督落實,依法履行監督管理職責,制定責任清單,層層壓實責任,建立長效管理機制,確保完成土壤污染防治目標任務。
二是加強部門聯動監管。完善土壤信息化管理平臺建設,強化大數據在土壤污染防治和環境管理工作中的應用。加強生態環境、自然資源和規劃、農業農村等有關部門溝通協調,打通共享渠道,充分利用全國土壤環境信息管理平臺,及時共享土壤污染防治相關信息。根據全縣土壤污染防治工作開展情況,不定期召開調度會議,督促各有關部門切實落實土壤污染防治職責,層層抓好落實,確保圓滿完成國家和省、市各項目標任務。
一、土壤污染現狀
近三年來,隨著我市社會經濟的快速發展,土壤污染形勢也越來越嚴峻,一是工業企業場地土壤污染急劇加快,二是農業耕地土壤污染也急速增長。我市轄區內工業企業土壤污染主要集中在工業園區礦產品加工企業、礦山企業等污染對場地造成的污染;農業耕地土壤污染涉及到全市農業用地,主要是化學肥料、農藥的過度使用。長期過量而單純施用化學肥料,會使土壤物理性質惡化土壤酸化、膠體分散散,土壤結構破壞,造成土地板結,并直接影響農業生產成本和作物的產量和質量。
二、防治工作開展情況
(一)加大落后產能淘汰力度,完善促進產業結構調整的政策措施。根據市域實際情況,對相關企業提出強制性技術升級和從嚴的污染防治要求;對不符合城鄉規劃的涉重金屬企業,要逐步關閉和搬遷。同時歷史遺留污染問題進行了全面解決。(二)嚴格執行環境影響評價制度,嚴把入口關,控制重金屬污染隱患的產生。對未經環評審批的在建項目或者未經環保“三同時”驗收的項目,一律停止建設和生產。在環境敏感區域禁止審批新建、改建、擴建增加重金屬污染物排放的項目,對重點防控企業逐步開展環境影響評價。(三)強化污染治理,加快解決突出的污染問題。一是加大整治力度。嚴肅查處礦山違法建設、超標排放等違法行為,強化達標排放整治,每年開展一次“整治違法排污企業專項行動”,依法關閉一批不符合產業政策的重污染企業,停產整頓一批已經造成嚴重環境危害的企業,確保現有企業的達標排放。二是妥善處置礦山類危險廢物。對各類重金屬污染重點防控對象實施無害化處置或實現達標排放,三是著力解決歷史遺留污染土壤問題。(四)強化環境監管,嚴格防范各類污染風險。嚴格規范企業環境管理,督促重點防控企業及時報告原料和產量的變化情況,建立企業信息公開制度。同時,針對該類企業,實行專人專管,一季一監測,一月一申報,對生產過程中產生的廢水、廢氣均要求建立相應的處理設施,對污染設施的運行情況,實行每月監察一次,并要求企業做好污染防治設施運行記錄。
三、存在的問題
(一)土壤環境監管體系不完善。建設項目環境影響評價以及建設項目環保設施“三同時”竣工監測工作中,除了生態類建設項目需要長期跟蹤土壤污染以外,其他建設項目還沒有較為詳細的土壤環境管理規范及環境保護要求。近兩年頒布的農藥、制藥等建設項目環境影響評價技術導則開始詳細規定了建設項目土壤本底調查的要求,但除此以外的其他行業環評,土壤本底調查仍然較為主觀。特別是早期立項的水泥廠、重金屬企業未開展詳細的本底調查。(二)土壤環境管理不規范。一是城市場地土壤污染管理辦法有待完善。隨著城市化進程,大量存在潛在污染風險的工業場地用途發生變化,場地被大批量轉為商業、住宅用地。但為進行土地調查,未明確要求開展土地性質變更環境質量評價,未能促進土壤環境質量與土地資產價值掛鉤,尚未形成城市建設用地土壤環境質量管理的規范化。(三)土壤污染責任的認定有待進一步明確。我國現行法律法規對避免土壤污染問題的發生、預防土壤污染起到了積極的作用,但未涉及土壤污染應有的管理規則,《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》等基本法沒有明確規定土壤污染的責任者、污染者應承擔的法律責任和義務等問題,沒有提供可操作的土壤污染責任追究、認定、賠償程序。從近期土壤污染調查情況來看,當前全國典型土壤污染還是由于歷史原因造成的,有些污染企業的責任主體屬于“國有”,污染對象是“國有”性質的土地,土壤污染責任則無法追溯到具體的污染者或責任人。
關鍵詞:煤礦區;土壤重金屬;調查與分析
收稿日期:20120309
作者簡介:盛芹(1972—),女,山東微山人,工程師,主要從事環境管理與監測工作。中圖分類號:X82文獻標識碼:A文章編號:16749944(2012)05019803
1引言
通過對相關資料的收集、調研和總結,選擇歡城鎮和付村鎮具有代表性的可疑污染區周邊農田土壤及農作物作為研究對象。主要污染源以煤礦區排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等廢氣為主,重點開展如下研究內容:系統開展區域環境背景調查,制定監測方案,劃定2個監測單元,并布設監測點,采集具有代表性的20個土壤樣品。對土樣的鉛、鎘、汞、砷、銅、鉻、鋅、pH值等指標進行檢測;以國家土壤環境質量標準二級標準為基準,通過單因子指數評價法和內梅羅綜合污染指數法對調查區的土壤中重金屬含量現狀進行評價分析。
2研究方法
微山縣位于山東省南部,東經117°13′,北緯34°82′,全縣總面積1 780km2,人口約66.56萬人,轄5鎮10鄉。地處湖區,以湖為界,湖東接泰沂山區,湖西為魯西平原東端。地勢北高南低,東西相間,中間為湖泊,平均海拔36.5m。境內地貌以湖泊、平原、山地丘陵3種類型為主。地下礦藏資源以煤、稀土為主。本縣屬暖溫帶季風型大陸性氣候。年均氣溫13.70C,極端最高氣溫40.50C,最低氣溫-22.30C,年均降水量797mm,無霜期年均205d。
2010年,微山縣經濟總量繼續攀升,三大產業全面發展。2010年全縣地區生產總值達到243.7億元,增長14.1%,三大產業結構比例由2009年 11.7∶51.4∶37.0調整為11.4∶50.5∶38.1,第三產業占比較2009年提高11%。三大產業對GDP增長的貢獻率分別為11%、50.9%、48.0%;分別拉動GDP增長0.2%、7.2%、6.7%。經濟發展方式逐步轉變,產業結構進一步優化。微山縣主要種植作物為小麥、玉米、水稻、大豆、地瓜。
2.1樣品采集與預處理
2.1.1監測點位布設
根據實地調查情況,監測點位主要設在煤礦企業較多的歡城鎮和付村鎮,布設原則一般為6.7hm2左右布設1個監測點。受煤礦企業區影響大的應多布設監測點,影響小的可少量布,布設監測點位20個。
污水灌溉的農田土壤,采用對角線法;面積較小、地勢平坦、土壤物質和受污染程度均勻的地塊,采用梅花點法;中等面積、地勢平坦、土壤不夠均勻的地塊,采用棋盤式法;面積較大、土壤不夠均勻且地勢不平坦的地塊,采用蛇形法。種植一般農作物每個分點處采0~20cm耕作層土壤,種植果林類農作物每個分點處采0~60cm耕作層土壤,取1kg,多余部分用四分法棄去。采樣同時填寫土壤標簽、采樣記錄、樣品登記表,并匯總存檔。
2.1.2樣品的制備與保存
在晾干室將濕樣放置晾樣盤,攤成2cm后的薄層,不間斷地壓碎、翻拌、揀出雜質并用四分法分取壓碎樣,全部過20目尼龍篩。過篩后的樣品全部置于無色聚乙烯薄膜上,充分混合直至均勻。經粗磨后的樣品用四分法分成兩份,一份交樣品庫存放,另一份做樣品的細磨用。用于細磨的樣品用四分法進行第二次縮分成兩份,一份留備用,一份研磨至100目尼龍篩,過100目用于土壤元素全量分析。經研磨混勻后的樣品,分裝于樣品袋。填寫土壤標簽一式兩份,袋內放一份,外貼一份。
2.2實驗分析方法
2.2.1樣品檢測指標
土壤樣品的檢測指標為鉛、鎘、汞、砷、銅、鉻、鋅、pH值。
2.2.2實驗分析方法
土壤樣品檢測方法及使用儀器見表1。
表1各監測項目的分析方法及使用儀器
監測
項目分析方法、依據方法檢出限
/(mg/kg)儀器名稱、型號鉛石墨爐原子吸收法,GB/T17141-1997《土壤質量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法》0.1ICE3500原子吸收分光光度計鎘石墨爐原子吸收法,GB/T17141-1997《土壤質量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法》0.01汞氫化物發生原子熒光法,GBT22105.1-2008《土壤質量 土壤中總汞的測定》0.005AFS-9230原子熒光光度計砷氫化物發生原子熒光法,GBT22105.2-2008《土壤質量 土壤中總砷的測定》0.2銅火焰原子吸收法,GB/T17138-1997《土壤質量 銅、鋅的測定 火焰原子吸收分光光度法》1.0WFX-120原子吸收分光光度計鉻火焰原子吸收法,GB/T17137-1997《土壤質量 總鉻的測定 火焰原子吸收分光光度法》5.0鋅火焰原子吸收法,GB/T17138-1997《土壤質量 銅、鋅的測定 火焰原子吸收分光光度法》0.5pH值玻璃電極法,NY/T1121.2-2006《土壤檢測 第2部分:土壤pH的測定》pHS-3C型酸度計
2.3實驗質量控制
2.3.1采樣及樣品制備質量控制
土壤樣品需測定重金屬,用竹鏟直接采取樣品,所采土樣裝入塑料袋內,外套布袋。填寫土壤標簽一式兩份,一份放入袋內,一份扎在袋口。采樣結束在現場逐項逐個檢查,如采樣記錄表、樣品登記表、樣袋標簽、土壤樣品、采樣點位圖標記等,如有缺項、漏項和錯誤處,應及時補齊和修正后撤離現場。
樣品制備設風干室、磨樣室,房間通風、整潔、無揚塵、無易揮發化學物質,避免陽光直射土樣。土壤晾干用白色搪瓷盤,磨樣用木棒、木棰、無色聚乙烯薄膜,過篩用尼龍篩,規格為20~100目,用特制牛皮紙袋分裝。
2.3.2實驗室內部質量控制
分析土壤樣品時做10%平行樣品,由分析者自行編入明碼平行樣,平行雙樣測定結果的誤差在允許范圍之內者為合格,每批帶測質控平行雙樣,在測定精密度合格的前提下,質控樣測定值必須落在質控樣保證值范圍之內,否則本批結果無效,重新分析測定。
用去離子水代替試樣,采用相同的步驟和試劑,制備全程序空白溶液。
3結果與分析
3.1重金屬在研究區土壤中的含量
經測定,農田土壤重金屬含量見表2。
表2各監測點土壤重金屬含量mg/kg
編號CuCrZnPbCdAsHgpH值119.1551.0153.2317.690.096 98.220.033 87.24234.0264.1373.1220.490.086 29.760.039 97.18333.0360.1371.9921.680.075 98.950.029 87.21432.4260.3971.0822.060.076 611.870.021 07.16532.9955.4578.2032.890.084 410.530.039 97.14631.5754.8975.5932.080.078 511.580.044 76.99731.8052.8473.6233.350.076 611.200.026 97.05830.5154.7595.1579.230.220 39.470.059 37.13927.8352.1464.1879.080.200 87.120.052 46.621026.6652.0965.5682.270.206 710.650.076 06.991122.6155.5470.1326.500.133 710.660.032 26.981222.0851.7568.0526.430.093 26.420.069 07.081324.4356.5474.9432.250.131 210.430.042 77.031423.4557.2474.4431.360.119 711.690.042 57.091522.4656.1771.6530.600.124 210.600.044 47.241635.6860.31108.4153.660.101 311.650.023 66.981735.6861.66107.4553.530.109 47.440.033 37.311835.5762.58107.1356.970.113 810.410.024 47.221925.3962.0571.2626.090.098 08.550.026 87.782025.0357.1570.5426.680.078 88.180.053 97.45
3.2重金屬在研究區土壤中的分布特征及分析
根據中華人民共和國國家土壤環境質量標準(GB15618-1995)規定,按照土壤應用功能和保護目標,將土壤劃分為3級,其中第Ⅱ級主要適用于一般農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤,土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。因此采用土壤環境質量標準Ⅱ級標準進行評價。第Ⅱ級土壤環境質量執行二級標準,土壤環境質量標準見表3。利用Excel 2003統計計算,監測單元的農田土壤重金屬含量統計見表4。表3土壤環境質量標準mg/kg
重金屬元素Ⅰ級
自然背景pH值
pH值6.5~7.5pH值>7.5Ⅲ級
pH值>6.5Cd≤0.200.300.300.601.0Hg≤0.150.300.501.01.5As水田≤1530252030As旱地≤1540302540Cu農田等≤3550100100400Cu果園≤-150200200400Pb≤35250300350500Cr水田≤90250300350400Cr旱地≤90150200250300Zn≤100200250300500Ni≤40405060200
表4各監測點土壤重金屬含量統計表
監測指標CuCrZnPbCdAsHgpH值標準差5.153.9037.3920.190.04351.610.01480.22變異系數0.180.070.440.510.380.160.360.03標準值1002002503000.30300.50-超標數0000000-超標率%0000000-
由表4分析發現,20個監測點中,各監測點重金屬含量均未超出《土壤環境質量標準》二級標準。各重金屬的變異系數在7%~51%之間。其中變異系數最高的Pb為51%,其次是Zn為44%,Cd為38%,Hg為36%,較低的是Cr為7%。這說明在監測區域,污染源對環境中的Pb含量貢獻最大。
4土壤重金屬污染評價
4.1評價方法和標準
4.1.1單項污染指數法
單因子指數法是國內通用的一種重金屬污染評價的方法,是國內評價土壤、水、大氣和河流沉積物重金屬污染的常用方法[2],其計算公式為:
Pip=Ci/Sip。
式中,Pip為土壤中污染物i的單項污染指數;Ci為調查點位土壤中污染物i的實測濃度;Sip為污染物i的評價標準值或參考值。根據Pip的大小,可將土壤污染程度劃分為五級,見表5。
表5土壤環境質量分級評價標準
等級Pip值大小污染評價ⅠPip≤1無污染Ⅱ1
4.1.2綜合污染指數法
各類土壤一般為多種重金屬所污染,因而土壤污染評價多應用綜合指數法進行污染綜合評價。綜合指數的算法有多種,根據本研究的實際情況,采用內梅羅指數法計算綜合指數。內梅羅指數反映了各污染物對土壤的作用,同時突出了高濃度污染物對土壤環境質量的影響,可按內梅羅污染指數劃定污染等級。內梅羅指數評價標準見表6。
表6土壤內梅羅污染指數評價標準
等級內梅羅污染指數污染等級ⅠPN≤0.7清潔(安全)Ⅱ0.7
其計算公式為:
PN={[(PI2均)+(PI2最大)]/2}1/2。
式中:PN為內梅羅污染指數;PI2最大為土壤中各污染因子污染指數的最大值;PI2均為土壤中各單因子污染指數的平均值[3]。
4.2評價結果與分析
4.2.1統計結果
各監測點耕地土壤重金屬污染指數統計見表7。
表7各監測點土壤重金屬污染指數的基本統計結果
編號單項污染指數PipCuCrZnPbCdAsHg[9]綜合指數10.190.260.210.060.320.270.070.5520.340.320.290.070.290.330.080.6530.330.300.290.070.250.300.060.6340.320.300.280.070.260.400.040.6450.330.280.310.110.280.350.080.6360.320.270.300.110.260.390.090.6370.320.260.290.110.260.370.050.6280.310.270.380.260.730.320.120.7890.280.260.260.260.670.240.100.74100.270.260.260.270.690.350.150.77110.230.280.280.090.450.360.060.59120.220.260.270.090.310.210.140.51130.240.280.300.110.440.350.090.60140.230.290.300.100.400.390.090.61150.220.280.290.100.410.350.090.59160.360.300.430.180.340.390.050.71170.360.310.430.180.360.250.070.67180.360.310.430.190.380.350.050.72190.250.310.290.090.330.290.050.60200.250.290.280.090.260.270.110.59平均值0.290.280.310.130.380.330.080.65
4.2.2重金屬污染評價
由表7分析可以看出,監測區域內耕地土壤中重金屬元素的單項污染指數均未超過1,未出現污染。重金屬污染單項平均污染指數由高到低依次排序為Cd>As>Zn>Cu>Cr>Pb>Hg。該地區綜合污染指數小于0.7的占75%。
2012年5月綠色科技第5期5結語
(1)采用《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)進行系統評價,重金屬污染由高到低排序結果為Cd> As>Zn> Cu>Cr>Pb>Hg,微山縣煤礦企業周邊地區的耕地土壤綜合污染指數總平均為0.61,土壤污染等級總體為清潔。
(2)據污染源調查和背景值多元分析土壤重金屬來源,得出農業生產活動中長期使用含鎘磷肥、含銅農藥造成鎘、銅元素在耕地土壤中的積累,是耕地土壤中鎘、銅濃度較高的主要因素。
參考文獻:
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關鍵詞:土壤 重金屬 復合污染
中圖分類號:X131.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)10(a)-0071-02
近年來由于人類科技的不斷進步和工農業的迅猛發展,土壤環境中的污染物種類和總量日漸增長,使得土壤環境重金屬污染很少以單元素的形式存在,多滴兩種或者多種元素共存,即多種重金屬元素形成重金屬復合污染(Teutsch N et al.,2001年)。土壤環境中各種重金屬的賦存形態因為不同重金屬元素彼此的各種相互作用如絡合、吸附-解吸及氧化-還原等各種理化作用制約,而且重金屬元素的移動性、生物有效性和生理毒性對重金屬彼此作用有著顯著響應關系(Tandy et al.,2009年)。這也是形成土壤環境重金屬復合污染對生態系統的影響效應不同于單一元素重金屬污染的主要因素。至此,重金屬復合污染已然成為環境科學研究中又一個熱點(Zhong et al.,2012年)。
1 土壤重金屬污染
重金屬通常是指比重等于或大于5.0 g?cm-3的金屬,如汞、鎘、鉛、鎳、銅、鐵、錳等(Adriano,2001年);砷是介于金屬與非金屬之間,與重金屬元素的環境效應和化學特性存在諸多相近之處,所以一般研究中將砷元素納入重金屬元素范疇(陳懷滿,2005年)。
土壤環境重金屬污染的特點是滯后性、隱蔽性、有毒性、難降解和污染現象不明顯,但重金屬含量在環境中形成污染效應后,對環境影響不容易改變和去除,具有較強的頑固性(郝春玲,2010年)。經調查,在我國大部分省份土壤環境中都存在程度不同、種類各異的重金屬污染(王恒,2014年)。全國每年遭到重金屬污染影響的糧食數量超過1 200萬t,帶來的經濟損失超過200億元(王燕等,2009年)。
重金屬元素不僅在食物鏈的各級生物中不斷傳遞進而富集,而且通過一定的生物作用轉變成為毒性更強的大分子有機化合物,所以說重金屬污染對于整個生態系統影響不僅是停留在讓土壤環境質量下降,減少農作物產量和影響農作物品質,甚至對人類及動物的健康產生威脅;對于生態環境中其他要素都產生負面效應。
2 重金屬復合污染
通常我們說絕對單一一種重金屬元素污染環境的情況是不存在的,重金屬元素在環境介質中都是相伴共存的。
一般認為的復合污染是指同一環境介質(土壤、水、大氣、生物)受到多元素或多種化學品(多種污染物)對其的同時污染(陳懷滿等,2002年)。因此土壤重金屬復合污染可定義為:在土壤介質中,兩種或兩種以上重金屬元素同時存在,滿足各種重金屬元素的賦存濃度大于國家土壤環境質量標準或者沒有超過相應標準但對于土壤環境質量已經產生影響作用的土壤污染(周東美等,2005年)。重金屬復合污染中各種重金屬元素相互作用極其復雜,并且重金屬復合污染在土壤環境中更為普遍,因此重金屬復合污染相關研究工作也成為環境污染領域重要開拓方向之一。
3 重金屬復合污染特點
相對于單一重金屬污染,土壤重金屬復合污染中重金屬遷移轉化遺存效應的影響因素更多且更為復雜。研究者在1939年提出復合污染效應分為疊加效應、同向效應和駁斥效應3種不同類型(何勇田,1994年),其基本內涵是:疊加效應產生的毒性效果等于各污染物單獨作用的毒性效果疊加之和;駁斥效應的毒性效果小于各污染物單獨作用的毒性之和;同向效應產生的毒性效果大于各污染物單獨作用的毒性效果之和。此外,在美國相應研究中將重金屬復合污染的相互作用定義為單元素作用、協助、競爭、累積和屏障作用(Wallace,1982年)。
通常情況下,因為有著相近性質的不同重金屬元素更容易對生態系統造成復合污染,而且不同重金屬之間的相互作用會隨著各自存在濃度的不同表現出特有的效應模式。鎘鋅復合污染研究表明,土壤中的鋅元素濃度不同時,鋅元素與鎘元素對于水稻生理指標的聯合作用效果存在差異。當土壤中鋅元素添加濃度為100 mg/kg時,水稻生物量隨鎘元素濃度增加而不斷升高,鎘鋅之間在此濃度時表現出同向效應;當鋅元素添加濃度為200 mg/kg或者400 mg/kg時,水稻的生物量會因為鎘元素濃度的增加反而降低,鎘鋅之間存在駁斥效應(周啟星等,1994年)。
在土壤中存在鉛鎘復合污染情況下,因為鉛元素可以爭奪鎘元素的土壤中的接觸點位,促使鎘元素活性增加,進而產生同向效應,使得土壤中鎘元素的生物有效性提升,導致土壤-植物系統中鎘元素的遷移轉化更容易發生。(王新等,2001年)。
土壤中元素的含量和其與共存元素相互之間效應決定著生長在該土壤植株中的元素。研究表明,鎘、鉛、銅、鋅、砷生理毒性呈現出對水稻苗的劑量與效應的正相關,表現出隨著重金屬添加濃度增加毒性作用越嚴重的現象。土壤環境中重金屬復合污染存在兩元素、三元素和多元素共存的各種組合形式。
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關鍵詞:菜地土壤;重金屬;污染評價;武漢市城區
中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)01-0043-04
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.01.012
Analysis and Assessment on Heavy Metal Contents of Vegetable Plantation Soils in New Urban District of Wuhan
GUO Cui-ying1,2,WANG Su-ping2,CHEN Gang2,HONG Juan1,2,HUANG Xiang2,DU Lei2,LIAN Zhi-cheng2
(1.College of Resources and Environment,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;
2.Institute of Crop Sciences,WAAST,Wuhan 430345,China)
Abstract: To understand the situation of heavy mental pollution in Wuhan vegetable soil, some soil samples were conducted in the main vegetable bases(Huangpi region) of Wuhan, the contents of As, Hg, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn in soil were measured, and pollution risk was assessed by single cumulative index method and Nemerow pollution index method. The results showed that the variation range of the heavy metal content of vegetable plantation soils was large. The results of pollution risk evaluated by single cumulative index indicated that the contents of As, Cr, Pb and Zn were at the level of security, but Cu, Ni, Cd and Hg were higher than standard, the percentage was 5.20%,0.58%,15.61%,2.89% respectively, and pollution levels of Hg and Cd were the biggest, the evaluation index were 4.47 and 10.94. The results of pollution risk evaluated by Nemerow pollution index showed that, only 10.40% of the soil were in the pollution level, so, most soil of the vegetable plantation was safe level. In addition, Ni content and As content were significantly positively related with pH values in soil, Pb and Hg had negative relation with pH values.
Key words: vegetable soils; heavy metal; pollution assessment; new urbart district of Wuhan city
中城市化和工業化進程不斷加快,越來越多的污染物被排放到環境中,加上為追求高產造成的農用化學品的過量施用,均可導致重金屬元素在土壤中不斷積累[1]。由于蔬菜和農作物能從污染的土壤中吸收重金屬,進而通過食物鏈進入人體[2,3],從而影響人類健康[4]。國內曾系統地對北京[5]、上海[6]、廣州[7]、天津[8]、長沙[9]、杭州[10]、重慶[11]、海口[12]等城市的菜地土壤重金屬污染狀況做了一系列調查研究工作,結果表明,中國部分城市的菜地土壤受到了不同程度和不同種類的重金屬污染,其中,廣州市菜地土壤重金屬砷和鉛的污染最為普遍,超標率分別達到了23%、41%[7];長沙市郊區菜園土壤中鎘和汞的污染較嚴重[9];重慶市蔬菜基地環境質量總體較好,但是汞和鎘等重金屬出現不同程度的超標[11]。目前,對武漢市土壤重金屬的研究主要集中在湖泊沉積物、工廠附近土壤、高新技術開發區周圍土壤以及城市土壤[13-16],但是對菜地土壤重金屬的相關研究較少。
隨著城市的擴大和居住人口的增多,蔬菜需求量日益增多,已有蔬菜基地復種指數越來越高,農用物資的投入也呈逐年遞增趨勢,新的蔬菜基地不斷在建設。武漢市黃陂區是武漢市蔬菜種植面積最大的一個區,同時也是蔬菜產量最大的區域[17]。因此,對菜地土壤重金屬污染狀況的調查和評價很有必要,本研究以黃陂區為例,對該區域蔬菜生產基地的土壤重金屬的污染情況進行調查,對該區域的農作物種植的安全生產以及區域規劃具有重要的指導意義。
1 材料與方法
1.1 研究區域概況
黃陂區位于武漢市中心城區的北部,地理位置為北緯30°41′-31°22′,東經114°9′-114°37′。南北長104 km,東西寬55 km,總面積為2 261 km2。屬亞熱帶季風氣候,具有光照充足、雨量充沛等優點,是武漢市面積最大和人口最多的一個新城區[18]。
1.2 樣點布設及采樣方法
研究對象為黃陂區大型蔬菜種植基地,根據不同種植基地的種植面積,并兼顧布點的均勻性、科學性和代表性的原則,于2015年5月至8月對上季已收獲下季尚未種植的28個蔬菜種植基地的耕作層土壤(0~20 cm)進行樣品采集,共采得土壤樣品173個。采用多點混合采樣法,充分混合后采用“四分法”留取1 kg土壤,帶回實驗室風干,除去可見的植物殘體和礫石,碾碎,過100目篩裝袋,供化學分析用。
1.3 測定指標及方法
稱取過0.149 mm(100目)篩的土壤樣品,采用鹽酸-硝酸水浴消解,利用AFS-9700原子熒光光度計測定As、Hg含量;用硝酸-氫氟酸-高氯酸消解,用ICP-MS測定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量。
1.4 重金屬污染評價
采用國家《土壤重金屬污染評價標準》(GB 15618-1995)二級標準為評價基準值,應用單因子污染指數評價法和內梅羅綜合污染指數法對蔬菜種植基地的重金屬污染程度進行評價,評價標準見表1。
1.4.1 單因子污染指數評價法 單因子污染指數是土壤環境質量評價的常見指標。其評價模式為:Pi=Ci/Si,Pi為土壤中污染物i的單項污染指數;Ci為污染物i的實測值;Si為污染物i的評價標準。Pi>1表示土壤受污染;Pi≤1表示土壤未受污染。Pi值越大,則受污染程度越嚴重,Pi≤1表示未污染;1
1.4.2 內梅羅綜合污染指數法 內梅羅綜合污染指數法是目前土壤環境質量評價的常用方法,在進行環境質量評價以及土壤污染程度的比較時具有較強的實用性,可以使不同污染物間和不同地域間環境質量的比較成為可能。綜合污染指數法評價采用內梅羅公式計算。
P綜=■
式中,P綜為土壤污染綜合指數;P為各污染物污染指數的算術平均值;Pimax為各污染物中最大污染指數。參照國家土壤環境質量標準,P綜≤0.7表示安全;0.7
2 結果與分析
2.1 黃陂區蔬菜種植基地土壤重金屬含量狀況
由表2可知,黃陂區蔬菜種植基地的土壤中重金屬含量變化范圍較大,As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量范圍分別為0.08~10.85、0.05~3.28、11.13~66.34、20.28~117.28、0.02~2.23、3.32~49.67、2.95~21.80、30.84~156.77 mg/kg,變異系數在31.13%~292.11%,其中Cd、Hg的變異系數較大,說明其分布的不均勻程度較高。土壤中重金屬的平均含量與湖北省土壤背景值相比,Hg的平均含量超過背景值,Cu的平均含量接近背景值,As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn的平均含量低于背景值。其中所有采樣點的As、Cr、Pb的含量均低于湖北省土壤背景值,Cd的含量高于背景值的樣點數占總數的19.08%,Cu占總數的67.63%,Hg占總數的53.76%,Ni占總數的1.73%,Zn占總數的17.34%。Cd、Cu、Hg、Ni、Zn最大含量依次為相應背景值的19.07、3.82、27.88、1.33、1.88倍,說明Cd、Cu、Hg、Ni、Zn在土壤中有不同程度的積累,并且Cd、Hg積累的現象比較明顯。
2.2 黃陂區蔬菜種植基地土壤重金屬含量狀況評價
2.2.1 單因子污染指數 以國家土壤環境質量二級標準為評價基準值,采用單因子污染指數法對采樣土壤進行評價,結果見表3,其中As、Cr、Pb、Zn均處于清潔水平,Cu、Ni、Cd、Hg有不同程度的重金屬污染,Hg和Cd污染程度較大,單因子污染評價值高達4.47和10.94。Cu、Ni只有部分土樣達到輕度污染水平,所占的比例分別為5.20%、0.58%;Cd在輕度污染、中度污染、重度污染水平都有分布,分別占樣本總數的6.94%、4.62%、4.05%;Hg中度、重度污染水平皆有分布,分別占樣本總數的1.16%、1.16%。總體來說,Cd無論從污染的普遍性還是污染的程度都是最大的。
2.2.2 內梅羅綜合污染指數 以國家土壤環境質量二級標準為評價基準值,采用內梅羅綜合污染指數法對采樣區土壤進行評價的結果見表4。該區土壤大部分處于警戒限以下,輕度、中度和重度污染都有分布。低于警戒限的土壤占樣本總數的89.60%;處于輕度、中度、重度污染水平的土壤分別占樣本總數的5.20%、1.73%、3.47%。采用該評價方法能綜合表征土壤中多種重金屬的污染水平,但是會突出高濃度重金屬元素對總體重金屬污染水平的影響。評價結果表明,大部分蔬菜種植基地土壤處于清潔水平,適宜健康蔬菜的生產。對于綜合污染指數較高的土壤,可以先分析高濃度重金屬,通過對高濃度重金屬的改善來提高土壤的整體質量水平。
2.3 黃陂區蔬菜種植基地土壤重金屬含量之間的相關性
根據相關性分析結果(表5),調查區土壤中Ni、Pb、As、Hg與pH間的相關性達極顯著水平,其中Ni、As與pH呈極顯著正相關,Pb、Hg與pH呈極顯著負相關。對土壤重金屬元素間進行相關性分析,可以判斷土壤中重金屬的來源是否相同,存在顯著相關關系的元素來自相同來源的可能性較大[19]。分析8種重金屬之間的相關性,結果顯示,多種重金屬之間的相關性達到顯著或極顯著水平,其中Cr與Cu、Zn、Pb、As呈極顯著相關,Ni與Cu、Cd、Pb呈極顯著相關,Zn與Pb、As呈極顯著相關,Pb與As呈顯著相關,說明土壤中Cu、Zn、Pb、As元素可能有相同的來源。
3 結論
調查區域菜地土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量范圍較大,依次為0.08~10.85、0.05~3.28、11.13~66.34、20.28~117.28、0.02~2.23、3.32~49.67、2.95~21.8、30.84~156.77 mg/kg。其中,Cd、Hg的變異系數較大,說明其分布的不均勻程度較高,可能是存在外源污染造成的。
⒉舛結果與湖北省土壤背景值進行比較,并以國家土壤環境質量二級標準為基準值評價其單因子污染指數,表明土壤的As、Cr、Pb、Zn的含量水平皆處于警戒限下,Hg、Cd、Cu、Ni都存在不同程度的超標現象,其中Cd、Hg的超標現象較為嚴重。由于采樣區域周圍沒有大型的工廠等其他明顯的污染源,分析Hg超標的現象可能是由于長期使用含汞的肥料或農藥造成的[20]。由于磷肥的生產原料磷礦石含有Cd等重金屬,以及肥料生產工藝流程的污染,磷肥中常含有重金屬元素等副成分,菜地土壤Cd超標可能與長期超量施用磷肥有關[21]。另外,針對本研究區域土壤中Hg超標的現象,可以通過施石灰、硫酸亞鐵等方法來調節土壤的pH進行改善。
采用內梅羅綜合污染指數法對采樣區土壤進行評價,結果表明,低于警戒限的土壤占樣本總數的89.60%,處于污染水平的土壤占樣本總數的10.40%,且其中5.20%的土壤處于輕污染水平,對于5.20%的中度、重度重金屬污染區域,必須采用合理的措施進行改善,從而為蔬菜的生產提供健康的環境。由于本評價以國家土壤環境質量評價二級標準為基準值,評價要求較低,對于生產綠色蔬菜的種植基地,需以更加嚴格的標準進行評價。
通過土壤中8種重金屬及pH的相關性分析,表明Ni、Pb、As、Hg與pH的相關性達極顯著水平,其中Ni、As與pH呈極顯著正相關,Pb、Hg與pH呈極顯著負相關。本研究與翟琨等[22]對恩施市蔬菜基地土壤重金屬的研究土壤中Hg含量與pH呈顯著負相關一致。此外,多種重金屬之間也存在一定的相關性,這與姚春霞等[23]對上海市浦東新區蔬菜地土壤重金屬的研究結論Cd、Zn、Cu、Pb、Hg、As相互之間統計檢驗相關性達極顯著水平基本一致。
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