寧波市蔬菜地土壤重金屬污染狀況的評價

王立君，許秀琴，朱 勇，陳 國，孫亞米

(浙江省寧波市農業科學研究院，浙江 寧波 315040)

隨著公眾對環境保護、農產品食用安全意識的提高，蔬菜基地重金屬含量現狀和安全性已越來越受到政府和社會各界的關注。因此全面了解蔬菜地土壤的重金屬污染狀況，不僅對蔬菜生產的持續發展具有積極的指導意義，而且對提高人們的生活質量也具有廣泛的現實意義。作者對寧波市象山縣、寧海縣、奉化市3個縣 (市)的主要蔬菜地土壤重金屬鉛 (Pb)、鎘 (Cd)、銅 (Cu)、鋅 (Zn)污染狀況進行了研究，其結果將有助于了解3 縣(市)土壤重金屬污染現狀，為合理的農業生產和污染土壤修復提供依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集、處理

2011年3月在象山縣、寧海縣、奉化市3個縣 (市)的主要蔬菜基地，按S 型采樣法，用竹鏟取表層 (0～20 cm)土壤，每個樣點取混合樣6～10個，混勻后以4 分法留取土樣約1 kg。樣品經風干后，研磨，過100 目 (0.149 mm) 尼龍篩［1］。

1.2 樣品分析

樣品用HNO3∶HF∶HClO4混合酸消化法處理。原子吸收分光光度計 (THERMO ICE3500)測定，其中Pb、Cd 測定采用石墨爐法，Cu、Zn 測定采用火焰法。在測試過程中插入一定數目的土壤標準物質［2］。分析所用試劑均優級純，水為超純水。

1.3 評價標準

以寧波土壤背景值作為評價標準。

單項污染指數法。采用單項污染指數法對土壤重金屬污染程度進行評價。

式中:Pi為所計算出的重金屬單項污染指數;Ci為該重金屬的實測值;Si為評價標準。

一般Pi≤1 為未污染，Pi＞l 為已污染，1≤Pi＜2 為輕度污染，2≤Pi＜3 為中度污染，Pi＞3 為重度污染，Pi越大受到的污染越嚴重。

綜合指數法。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:

式中:P綜為土壤污染綜合指數;Pimax為土壤污染物中最大的污染分指數;Piave為各污染分指數的算術平均數。

等級1，P綜＜0.7，污染等級安全，污染水平清潔;等級2，0.7≤P綜＜1，污染等級警戒線，污染水平尚清潔;等級3，1≤P綜＜2，污染等級輕污染，污染水平土壤污染物超出標準，蔬菜開始輕度污染;等級4，2≤P綜＜3，污染等級中污染，污染水平土壤、蔬菜受中度污染;等級5，P綜≥3，污染等級重污染，污染水平土壤、蔬菜受污染已相當嚴重。

2 結果與分析

2.1 重金屬含量

土壤中重金屬元素總量，主要與成土母質有關，同時受成土過程中的淋洗、風化及植物吸收富集、歸還等因素影響，象山、寧海、奉化主要蔬菜地土壤重金屬總量見表1。

由表1 可以看出，象山、寧海、奉化主要蔬菜地土壤中Pb、Cd、Cu、Zn 總量均已超過背景值，人類活動對土壤重金屬污染的影響明顯。重金屬污染幅度較大，分布不均，奉化市Pb、Cd 污染較嚴重;寧海縣Cu、Zn 污染較嚴重。

表1 主要蔬菜地的重金屬含量狀況

由表2 可以看出，研究區域總體的Cd 變異系數最大，達到62.5%，表明各地Cd 的含量差異較大;Pb 變異系數最小，表明Pb 含量相對是最穩定的。

表2 主要蔬菜地重金屬含量的變化情況 mg·kg-1

2.2 重金屬污染評價

對象山、寧海、奉化主要蔬菜地土壤重金屬單項與綜合污染指數的評價結果見表3 和表4。

重金屬Cd 單項污染指數0.66～4.53，均值1.86，屬輕度污染，個別蔬菜地的Cd 已屬重度污染。同時Cd 的變異系數很大，達到62.5%，表明各蔬菜基地Cd 含量分布差異極顯著。奉化市、象山縣的Cd 污染已屬中度污染，寧海縣屬輕度污染。

重金屬Cu 單項污染指數0.92～2.04，均值1.34，屬輕度污染，個別蔬菜地的Cu 為中度污染。同時Cu 的變異系數大，為26.7%，表明各蔬菜基地Cu 含量分布差異性顯著。象山、寧海、奉化Cu 均屬輕度污染。

表3 主要蔬菜地重金屬的單項與綜合污染指數

表4 主要蔬菜地重金屬單項污染指數的變化情況

重金屬Pb 單項污染指數1.04～1.73，均值1.33，屬輕度污染。Pb 的變異系為16.5%，表明各蔬菜基地Pb 含量分布相對較為均勻。象山、寧海、奉化Pb 均屬輕度污染。

重金屬Zn 單項污染指數0.86～1.62，均值1.25，屬輕度污染。Zn 的變異系為17.1%，表明各蔬菜基地Zn 含量分布相對較為均勻。象山、寧海、奉化Zn 均屬輕度污染。

研究區域內以Cd 的污染較為嚴重，象山、奉化Cd 污染屬中度污染，寧海Cd 污染屬輕度污染，3個縣 (市)Pb、Cu、Zn 均屬輕度污染。奉化市的綜合污染指數為2.07，屬中污染，各金屬污染程度為Cd ＞Pb ＞Zn ＞Cu;象山、寧海的綜合污染指數分別為1.73、1.51，屬輕污染，各金屬污染程度分別為Cd ＞Pb ＞Cu ＞Zn、Cu ＞Zn ＞Pb ＞Cd。

3 小結

象山、寧海、奉化主要蔬菜地土壤中Pb、Cd、Cu、Zn 總量均已超過寧波市土壤背景值，人類活動對土壤重金屬污染的影響明顯。其中，Cd 污染最嚴重，個別地點已屬重度污染，不宜作為蔬菜生產用地，宜改作它用;其次為Cu，Pb、Zn。

奉化市綜合污染指數為2.07，屬中污染，象山縣、寧海縣綜合污染指數分別為1.73，1.51，屬輕污染。

Cd 污染比較突出，統計發現，Cd 的變異系數很大，這可能與點源污染有關。

［1］中國土壤學會農業化學委員會.土壤農業化學常規分析方法［M］.北京:科學出版社，1983:457.

［2］袁大偉.土壤中銅、鋅、鎘、鎳、錳測定預處理方法比較試驗［J］.農業環境保護，1988，7 (1):34-36.

［3］魏復盛.中國土壤元素背景值［M］.北京:中國環境科學出版社，1990:331-368.