西安市農業產地環境土壤重金屬污染評價

楊 雍， 于世鋒， 汪慶華， 張水鷗， 劉 君， 黃東亞， 栗 婷， 任曉姣， 韓 磊， 王 楠， 王黨黨

(陜西省西安市農產品質量安全檢驗監測中心，陜西西安 710077)

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西安市農業產地環境土壤重金屬污染評價

楊 雍， 于世鋒， 汪慶華， 張水鷗， 劉 君， 黃東亞， 栗 婷， 任曉姣， 韓 磊， 王 楠， 王黨黨*

(陜西省西安市農產品質量安全檢驗監測中心，陜西西安 710077)

[目的]掌握和了解西安市農業產地環境土壤重金屬污染狀況。[方法]對西安市9個涉農區縣無公害農產品產地土壤重金屬安全現狀進行摸底調查，共對609個土壤樣品的主要重金屬Cd、Hg、As、Pb、Cr進行測定及內梅羅綜合指數法評價。[結果]灞橋、長安、高陵、藍田、臨潼、閻良污染等級為1級，屬于清潔水平；戶縣、未央和周至污染等級為2級，污染程度為警戒限，污染水平為尚清潔，整體未受到大面積污染，可以作為無公害農產品生產基地甚至可以作為更優質農產品生產基地。但是有極少部分地區重金屬含量超過了土壤環境質量標準，在生產區域規劃和產地選擇時應予以回避或禁止。[結論]西安市農業產地環境土壤重金屬污染狀況整體良好。針對西安市未來的發展規劃，提出了可行、科學的建議。

農產品產地；土壤環境；質量安全；污染評價

隨著“鎘大米”等重金屬超標事件曝光，農產品產地土壤重金屬質量安全問題受到越來越多的關注，也成為我國農產品質量安全研究的重點方向。研究表明[1]，在被污染土壤種植的蔬菜的有毒物質含量是土壤有毒物質含量的3～6倍，蔬菜中累積的重金屬可通過食物鏈進入人體，給人類健康帶來潛在的危害。馬往校等[2]研究表明，西安市郊菜園蔬菜以重金屬、硝酸鹽和農藥污染最為突出。周建利等[3]對我國城郊土壤和農產品(尤其是蔬菜)重金屬污染進行調查研究，多以Cd、Pb、Cr這3種元素為主，部分地區As、Hg的污染也很嚴重。目前，對西安市農業產地環境全面系統的摸底調查研究鮮見報道。筆者對西安市轄閻良區、高陵區、臨潼區、藍田縣、長安區、戶縣、周至縣、灞橋區和未央區9個涉農區縣的農產品產地土壤重金屬安全現狀進行摸底調查與采樣監測，評價該地區土壤重金屬污染狀況，旨在為進一步促進西安市農業產業結構調整及可持續發展提供借鑒。

1　材料與方法

1.1研究區概況西安是世界著名的歷史文化名城，是我國中西部地區重要的科研、高等教育、國防科技工業和高新技術產業基地。2015年西安市GDP為5 810.03億元，全年財政總收入1 114.98億元，農村常住居民人均可支配收入14 072元。該市無公害農產品產地認定規模呈不斷擴大趨勢，截至2015年底，共認證無公害農產品產地472個，種植業基地366個，面積為5.47萬余hm2，養殖業產地106個。其中，蔬菜基地117個，面積1.47萬余hm2；水果基地212個，面積1.93萬余hm2；糧食基地29個，面積2.00萬余hm2;食用菌基地8個，面積133.33余hm2。截至2015年，認證無公害產品460個，其中種植業產品335個(果品類175個，產量477 564.42 t；蔬菜類175個，產量481 832.23 t；糧食類19個，產量191 970.00 t；食用菌類4個，產量5 675.00 t)；養殖業產品87個(鮮禽蛋47個,生鮮乳16個,畜類24個)，為實現農業增效、農村發展、農民增收起到了積極的推動作用。

1.2研究對象選取西安市閻良區、高陵區、臨潼區、藍田縣、長安區、戶縣、周至縣、灞橋區和未央區9個涉農區縣的無公害農產品產地進行調查，土壤類型主要以褐土和塿土為主。根據污染因子的毒理學特征和生物吸收、富集能力，選取無公害農產品產地環境條件標準中的嚴格控制指標——Cd、Hg、As、Pb、Cr作為監測項目。

1.3土壤樣品采集及制備9個涉農區縣共計劃采集土壤樣品609個，以鄉鎮為單位，選擇各基地有代表性的田塊(如基地離污染源2 km以外，產地環境沒有污染史等)，采用梅花五點法取樣，采樣深度0～20 cm，每個混合土樣1.5 kg左右。土壤樣品可在自然條件下風干，過100目尼龍篩，留取樣品500 g裝樣品袋(牛皮紙)，貼好標簽，待測[4]。

1.4分析方法對采集的樣品經過前處理后，按照各項目監測方法要求進行含量測定(表1)。

表1　土壤樣品分析方法及來源

1.5評價標準及方法

1.5.1評價標準。以《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995)的二級標準值為評價標準[5-7]，具體評價標準見表2。

表2　土壤環境質量標準限值

1.5.2評價方法。土壤污染評價方法采用內梅羅綜合指數法，全面、綜合地評價土壤的污染程度，計算公式如下：

式中,PN為內梅羅綜合污染指數；Piave為土壤中各污染指數的平均值;Pimax為所有重金屬元素污染指數的最大值。

土壤內梅羅綜合評價分級標準：PN≤0.7，安全清潔；0.73.0，重污染，污染嚴重。

1.5.3數據處理。土壤重金屬基本統計參數采用SPSS進行分析。其他數據的處理采用Excel 2007。

2　結果與分析

2.1重金屬污染狀況由表3對照《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995)二級標準值可知，西安市農業產地環境土壤重金屬總體污染情況不明顯，有個別如Cd有3個點位超標，最大超標倍數為1.143，Hg有2個點位超標，最大超標倍數為1.272，且均出現在未央區。由于未央區過去是西安市主要的污水灌溉區，使得重金屬逐漸累積造成污染[8]。2.2各區縣綜合污染評價由表4可知，灞橋、長安、高陵、藍田、臨潼、閻良污染等級為1級，屬于清潔水平；戶縣、未央和周至污染等級為2級，污染程度為警戒限，污染水平尚清潔。

表3　產地土壤環境結果統計

3　結論與建議

3.1結論西安市無公害農產品產地環境大部分未受到重金屬污染，可以作為無公害農產品生產基地甚至更優質農產品生產基地。有個別樣品由于受電廠或污灌等歷史原因(如戶縣的余下電廠、未央區農田是污灌區)，重金屬含量超過土壤環境質量標準，在生產區域規劃和產地選擇時應予以回避或禁止[9]。

3.2建議

3.2.1加強地方立法，保護產地生態環境。由于西安市農產品產地環境保護缺少相關強制性法規，因此發展安全優質農產品就要針對專項問題制訂專門法規，如通過農產品產地保護條例，具體規定在農產品生產基地周邊不得建設工廠等有可能污染生態環境的設施(未央區的污水灌溉，戶縣的電廠、化工廠等污染源)，有效防止大氣和土壤污染；制訂農業投入品管理條例，對化肥實行準入制度和監測監管制度。嚴格執行測土配方施肥，按需施肥，科學施用化肥，禁止在飽和土壤施肥，增加使用有機肥；制訂產地環境補償條例，嚴格規制補償資金的使用和監管。總之，需要通過多方面的地方立法，才能逐步建立起西安市農產品產地環境保護的法律保障機制。

表4　各區縣綜合污染評價

3.2.2劃定產地安全區域，合理布局產業結構。目前，西安市產品產地環境質量相對安全，優質農產品生產發展缺乏統一規劃，建議進一步加強土壤重金屬污染狀況及農產品產地安全狀況調查，結合西安市科技進步獎《無公害農產品適宜性生產區劃研究》的科技成果，詳細劃定農產品產地安全區域。根據農產品產地安全狀況調整農產品產業布局，把生產重點布局在農產品產地環境優質區；對于土壤環境質量差、不符合農產品產地環境質量標準的區域禁止生產食用農產品。

3.2.3加強產地環境監測，及時做好污染源監管。隨著城鎮化進程和現代工業生產的加快，城市建設垃圾、 “三廢”和農業投入品成為農產品產地環境主要污染源，特別是隨著對農產品質量安全要求的進一步提高，優質農產品的發展，對農業產地環境污染控制將更加嚴格。因此，要切實加強農產品產地環境監測，及時監控污染狀況。同時，要加強對化肥的市場監督管理和使用，從源頭上把好投入品的使用關，凡被國家和省列為禁用的農業投入品，一律依法不準銷售和使用，防止污染農產品產地環境。

3.2.4明確發展目標方向，提高農產品質量水平。從土壤質量評價結果來看，西安市大部分農產品產地適合發展無公害及更高水平的農產品，但這只是農產品質量安全的基礎條件，還必須按農產品質量安全生產標準進行標準化生產，才能生產出安全、合格的農產品。根據西安市農產品產地質量狀況和農產品市場準入的需要，制訂農產品質量安全生產目標，大力實施農業標準化生產，逐步把西安市發展成無公害農產品的優勢基地、綠色食品的重點基地、有機食品的特色基地[10-17]。

[1] 陳儉霖,史公軍.城郊菜地土壤和蔬菜重金屬污染研究進展[J].北方園藝,2005(3):8-9.

[2]馬往校,周樂,段敏,等.西安市蔬菜中重金屬污染狀況分析[J].西北農林科技大學學報,2006,31(6):178-180.

[3]周建利,陳同斌.我國城郊蔬菜地土壤和重金屬污染研究現狀與展望[J].湖北農學院學報,2002,22(5):476-477.

[4] 國家環境保護總局.土壤環境監測技術規范：HJ/T 166—2004[S].北京:中國標準出版社,2004.

[5] 國家環境保護總局.土壤環境質量標準:GB15618—1995[S].北京:中國標準出版社,1995.

[6] 中華人民共和國農業部.無公害農產品 產地環境評價準則:NY/T 5295—2015[S].北京:中國農業出版社,2015.

[7] 李祚泳,丁晶,彭荔紅.環境質量評價原理與方法[M].北京:化學工業出版社,2004.

[8] 中華人民共和國農業部.農田土壤環境質量監測技術規范：NY/T 395—2012[S].北京:中國農業出版社,2012.

[9] 張國印.河北平原土壤質量評價指標和方法初探[D].北京:中國農業大學，2005.

[10] 孟娟.河北平原區無公害蔬菜基地土壤質量評價研究[D].保定:河北農業大學,2009.

[11] 張桃林,潘劍君,趙其國.土壤質量研究進展與方向[J].土壤，1999(1):1-7.

[12] 劉艷.北京市崇文區綠地表層土壤質量研究與評價[D].北京:中國林業科學研究院,2009.

[13] 王莉.晉西北不同土壤利用方式下土壤質量變化研究[D].太原:山西大學,2007.

[14] 王樹濤.污灌區菜地土壤質量評價及其污染預測模型研究[D].保定:河北農業大學,2005.

[15] 劉占峰,傅伯杰,劉國華,等.土壤質量與土壤質量指標及其評價[J].生態學報，2006,26(3):901-913.

[16] 唐鴛鴦.無公害農產品生產基地環境質量評價：以中牟縣為例[D].鄭州：河南農業大學,2004.

[17] 李精超,胡小鳳,李文一,等.設施蔬菜基地土壤重金屬污染分析及防治研究[J].中國農學通報，2010,26(18):393-396.

Pollution Evaluation of Soil Heavy Metal Pollution of Agricultural Habitat Environment in Xi’an City

YANG Yong, YU Shi-feng, WANG Qing-hua, WANG dang-dang*et al

(Monitoring Center of Agricultural Products Quality Safety Test, Xi’an, Shaanxi 710077)

[Objective] To comprehensively grasp the soil heavy metal pollution status of agricultural habitat environment in Xi’an City. [Method] Investigation on the safety status of soil heavy metal was carried out in pollution-free agricultural products producing area in 9 districts and counties of Xi’an City. The 5 major heavy metals (Cd, Pb, Cr, As, Hg) in 609 soil samples were detected. And evaluation was carried out by Nemerow index method. [Result] Pollution degrees of Baqiao, Chang’an, Gaoling, Lantian, Lintong and Yanliang belonged to grade one, which were clean level. Pollution degrees of Huxian, Weiyang and Zhouzhi belonged to grade two, which were at warning line. They were generally not at large-area pollution and could be used as the production base of pollution-free agricultural products or high-quality agricultural products. However, heavy metal content in very few parts exceeded the environmental quality standard of soil due to the historical reasons of power plant, sewage irrigation and so on. Therefore, these areas should be avoided or prohibited during regional planning and selection of production area. According to the future development planning of Xi’an City, feasible and scientific suggestions were put forward. [Conclusion] Soil heavy metal pollution of agricultural habitat environment in Xi’an City is generally at good status.

Production area of agricultural products; Soil environment; Quality safety; Pollution evaluation

楊雍(1982- )，男，陜西安塞人，農藝師，從事農產品質量安全檢測研究。*通訊作者，高級農藝師，從事農產品質量安全管理研究。

2016-06-17

S 158.4

A

0517-6611(2016)20-073-03