桃源縣耕地環境質量現狀分析及污染防治對策

摘要：桃源縣在測土配方施肥補貼項目實施過程中，完成了主要耕地環境質量的調查任務。通過對桃源縣主要耕地土壤環境質量、灌溉水質量和農區點源污染、面源污染的現狀調查和結果分析，對桃源縣耕地土壤環境質量進行了綜合評價。提出了耕地污染防治對策與建議，旨在合理利用桃源縣土地資源，有利于農業可持續發展，取得更大的社會、生態、經濟效益。

關鍵詞：耕地；環境質量；污染；對策；桃源

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（21018）03-0057-06

2005年開始，桃源縣實施測土配方施肥補貼項目，獲得了全縣耕地的基礎數據，完成了主要耕地環境質量的調查任務。隨著人們物質生活水平的不斷提高，食品安全問題日益成為人們關注的焦點，因此，耕地土壤環境質量問題將成為未來人們所關注的重點問題之一。在新的形勢要求下，近幾年，桃源縣對主要耕地土壤環境質量、灌溉水質量和農區點源污染、面源污染的現狀作了具體調查分析，并進行了綜合評價，提出了耕地污染防治對策與建議，以期為桃源縣耕地土壤環境的改善提供參考。

1耕地土壤環境質量狀況

耕地土壤環境質量包括土壤重金屬含量和農藥殘留量。該次耕地環境質量檢測僅測試土壤重金屬指標，桃源縣共檢測土壤環境樣品209個，其中稻田土壤樣品122個，果園樣品47個，茶園樣品23個，旱地樣品17個，送檢后得到耕地土壤重金屬檢測結果（表1）。

1.1耕地土壤鉛含量

桃源縣耕地（包括園地）土壤鉛含量為10.0～99.6mg/kg，平均37.9mg/kg，按《土壤環境質量標準》（GB15618）二級標準量，所有檢測樣點耕地土壤均未超標。從不同利用類型來看，園地土壤鉛含量明顯高于水田和旱地，其中果園最高，平均50.0mg/kg，其次是茶園，平均45.7 mg/kg，水田和旱地平均鉛含量分別為32.6和35.6mg/kg。

1.2耕地土壤鎘含量

桃源縣耕地（包括園地）土壤鎘含量0～1.72 mg/kg，平均0.16mg/kg，超標（≥0.30mg/kg）樣點數占5.40%，其中水田樣點超標率6.6%，果園超標率2.4%，旱地和茶園無超標樣點。水田平均值0.19 mg/kg，旱地0.20mg/kg，茶園0.09 mg/kg，果園0.11 mg/kg，水田和旱地平均鎘含量明顯高于園地。

1.3耕地土壤汞含量

桃源縣耕地（包括園地）土壤汞含量0.006～0.340mg/kg，平均0.085 mg/kg，其中果園土壤有一個樣點汞超標，占總樣點數的0.5%。茶園土壤汞含量最高，平均0.138 mg/kg，果園最低，平均為0.048 mg/kg，水田和旱地分別為0.089和0.073mg/kg。

1.4耕地土壤砷含量

桃源縣耕地（包括園地）土壤砷含量1.7～140.6mg/kg，平均12.4 mg/kg，其中超標樣點數4個，全部為水田樣，占總樣點數的2.0%，占水田樣點數的3.3%，不同利用類型土壤之間砷含量差異不大。

1.5耕地土壤鉻含量

桃源縣耕地（包括園地）土壤鉻含量最低13.8mg/kg，最高108.1 mg/kg，平均48.3 mg/kg，其中以茶園土壤平均鉻含量最高，為62.7 mg/kg，其次是果園，平均鉻含量50.5 mg/kg，水田和旱地略低，分別為45.8和41.4mg/kg。在所有209個檢測樣點中，無鉻超標樣點。

1.6耕地土壤銅含量

只對園地進行了銅含量的檢測，桃源縣園地土壤銅含量11.1～45.7 mg/kg，平均21.9 mg/kg，遠遠低于國家《土壤環境質量標準》（GB15618）二級標準限量值，其中茶園銅平均含量（26.0 mg/kg）高于果園（19.5mg/kg）。

2耕地灌溉水環境狀況

對桃源縣水庫和河段等主要灌溉水源進行采樣，共選取采樣點28個，樣品送湖南省農產品質檢查中心檢測，對主要灌溉水源的pH值、汞、鎘、鉛、砷、鉻等進行測定（表2），所有檢測樣點灌溉水水質均符合《農田灌溉水質標準》（GB5084）一級標準，說明桃源縣主要類型灌溉水源總體環境狀況良好。

3點源污染對農田環境的影響

桃源工業化城鎮化水平不高，工業“三廢”污染相對較輕。對耕地農業環境影響較大的主要是分布桃源縣的10家水泥廠、2家造紙廠和1家電解鋁廠等工業企業，每年排放廢水146萬t，廢氣10.9億標m³，其中工業廢水排放達標率70.0%，廢氣排放達標率80.0%（表3）。

4面源污染對農田的影響

4.1化肥使用情況

根據桃源縣統計、農業等部門提供的資料，2017年桃源縣化肥使用總量94 170 t，耕地73.8 t/667m²，其中尿素22 500t，碳銨21 000t，普鈣8 000t，氯化鉀3 450 t，復混肥料39 220 t。對水稻、棉花、蔬菜、柑橘各20個種植農戶的化肥施用情況進行了調查，調查結果見表4，不同作物其化肥施用量差異較大，蔬菜、棉花化肥用量較高，分別為143和100.9kg/667m²，蔬菜純氮用量高達33.3 kg/667m²，水稻化肥用量相對較低，化肥施用量為69.6 kg/667m²，只有蔬菜化肥施用量的一半，純氮用量為9.5 kg/667m²，不到蔬菜純氮用量的三分之一。

只考慮農田養分的主要輸入途徑和主要輸出途徑，即施肥和作物吸收，對桃源縣農田養分輸入輸出平衡狀況進行大致的估算，結果如表5。2017年桃源縣農田氮素輸入總量24 486 t，輸出總量16 463 t，剩余8 023 t，磷素輸入總量5 309 t，輸出總量7 772 t，剩余3 701 t，忽略氮素的揮發損失及磷素的土壤固定，并假定農田土壤養分肥力在一段時期內維持相對穩定，可以認為農田剩余氮、磷全部進入水環境，即農田施肥中有約過三分之一的氮、磷營養元素通過地表徑流和滲漏而進入水體，因而由于不合理和過量施肥導致的氮、磷營養元素對水體污染的問題不可忽視。

4.2農藥施用情況

統計數據表明，2017年桃源縣農藥施用量801 t，平均用藥量0.62 kg/667m²。對農戶種植業農藥使用情況調查的結果（表6）與此有較大差異。水稻、柑橘、棉花和蔬菜農藥用量分別高達4.28、3.90、3.70和3.11kg/667m²，平均3.81 kg/667m²。農藥使用量于此之高，農業面源污染的隱患十分明顯。

4.3農膜使用情況

由于缺乏桃源縣農膜使用情況統計資料，因而只能根據水稻、蔬菜、棉花種植的60個農戶調查數據（表7）大致估算出全縣農膜年施用量及回收率。

農戶調查結果表明，以蔬菜使用農膜最為普遍，使用農膜面積占種植面積的74.5%，按種植面積計算，平均用量達到7.66 kg/667m²，其次是棉花，農膜使用面積比例為21.8，平均用量1.01 kg/667m²，水稻農膜用量較低；從回收情況看，水稻使用農膜回收率最高，為56.2%，蔬菜使用農膜回收率為0。根據農戶調查的結果估算，桃源縣每年農膜使用總量約為770 t，平均回收率為26.2%，即每年大約有568 t農用薄膜殘留在土壤中，大量的廢棄殘膜也帶來了農田白色污染問題。

4.4生活廢棄物處理利用情況

對80個農戶生活廢棄物產生量及利用情況進行調查的結果，平均每戶每年產生固體廢棄物1.02 t，產生生活廢水68.69 t，其平均處理利用率分別為22.0%、4.3%，據此估算桃源縣農村每年大約產生生活垃圾32.10萬t，生活廢水2161萬t，其中約有25萬t生活垃圾和2068.08萬t生活廢水未經處理而丟高棄和排放，對環境造成？虧染。

4.5面源污染監測結果及分析

4.5.1地表徑流情況 面源污染定點監測（采樣同灌溉水源檢測）結果顯示（表8），2017年6月1日至10月25日，桔園與菜地地表徑流水數量大體相當，分別為9.0和10.2t/667m²，稻田排水量為11.7t/667m²。徑流泥沙量桔園與菜地表現出明顯的差異，桔園因植被覆蓋度高，徑流泥沙很少，僅0.05t/667m²，而菜地達0.39t/667m²，顯然果、茶等多年生園藝作物在防止水土流失和面源污染方面有著積極作用。

4.5.2水質監測結果 從地表徑流水和地下水水質監測結果（表9）看，農田氮的流失是十分明顯的，桔園地表徑流水總氮含量為3.37～3.75 mg/L，主要為凱氏氮，含量為2.86～3.15 mg/L，超過了國家《地面水環境質量標準》Ⅴ類水質標準（2mg/L），菜地地表徑流水第一次監測結果因有地膜覆蓋，凱氏氮含量較低，為1.04 mg/L，第二次監測結果為露地栽培，氮含量明顯增加，達到2.42 mg/L，為第一次監測結果的2.3倍，超過了地面水V類水質標準，顯然地膜覆蓋栽培對防止土壤氮素的流失，減輕面源污染有著明顯的效果。稻田不同深度水質變化可以看出氮素向下滲漏的趨勢，兩次監測結果，距地表15 cm處水體凱氏氮含量由2.93 mg/L降為1.47 mg/L，而30cm處水體凱氏氮含量則由1.24mg/L上升到2.38mg/L，稻田中氮素向下滲漏的趨勢是顯而易見的。監測結果表明磷對水體的污染不是很明顯，只有桔園和菜地第一次監測樣總磷含量超過國家地面水V類水質標準（2mg/L），其余監測樣品均未超標。

農藥對水體的污染是十分明顯的，水稻生育前期，稻田地表水和地下水中均有有機磷農藥三唑磷檢出，桔園第二次地表徑流水樣品中有高毒農藥氧化樂果檢出，含量高達14.56 mg/L，所有的地表徑流水、地下水樣品中均有樂果檢出，含量為0.05～0.57 mg/L，化學農藥的大量使用，導致水體的嚴重污染，成為農業面源污染的一個重要方面，應引起高度重視。

5耕地土壤環境質量綜合評價

5.1評價方法與模型

采用單項污染指數與綜合污染指數相結合的方法進行評價。

5.2評價標準

在土壤環境質量評價中，選擇的標準不同，會導致評價結果的差異。目前國內應用的標準主要有《土壤環境質量標準》（GB15618）以及《無公害食品水稻產地環境條件》（NY5116）、《無公害食品柑桔產地環境條件》（NY5016）、《無公害食品茶葉產地環境條件》（NY5024）、《無公害食品蔬菜產地環境條件》（NY5010）等，《土壤環境質量標準》將根據土壤污染物的含量將土壤環境分為3級，一級為保護區域自然生態，維持自然背景的土壤環境質量限制值；二級是保障農業生產，維護人體健康的土壤環境限制值；三級是保障農林生產和植物正常生長的土壤環境臨界值。無公害農產品產地環境標準基本上以土壤環境二級標準為基礎確定的，個別指標不同作物有所區別。鑒于桃源縣農產品產地環境質量監測以大田為主，確定采用《土壤環境質量標準》二級標準作為桃源縣耕地環境質量評價標準（表10）。

5.3評價結果

土壤污染指數是評價土壤？虧染程度或土壤環境質量等級所用的一種相對的無量綱指數。評測土壤污染指數有兩種，分別是：單項污染指數（P_i）和綜合污染指數（P）。計算土壤污染指數的公式如公式（1）和公式（3）。

式中，P_i是單一污染物的污染指數；P是多種污染物的綜合污染指數；C_i是土壤中污染物i的實測濃度；n是污染物的種數。土壤污染指數反映了土壤受污染的程度，是土壤污染防治、土地規劃管理和土地合理利用的重要數據。

根據土壤綜合污染指數，將土壤污染程度分為五級，即清潔、尚清潔、輕度污染、中度污染、重度污染。綜合評價結果（表11）表明，桃源縣耕地環境質量總體狀況良好，86.76%的樣點環境質量為一級，屬于清潔水平，二級（尚清潔）樣點占7.35%，土壤收到污染物污染的樣點僅占5.88%，主要為三級即輕度污染，共9個樣點，占4A1%，主要污染物為鎘，中度污染2個樣點，占0.98%，污染物為鎘和砷，重度污染僅一個樣點，占0.49%，污染物為鎘。根據檢測結果，污染物超標樣點具體主要分布在桃源縣西部、西北部的黃石鎮、九溪鎮、理公港鎮、觀音寺鎮、佘家坪鄉、三陽港鎮沿線，以及沅水以南的茶庵鋪鎮等地區。

6耕地污染防治對策與建議

6.1未來污染趨勢預警

雖然目前主要農產品產地環境質量符合無公害農產品產地環境質量要求，但隨著工業化、城鎮化進程加快，離城鎮及工礦較近的農產品（如蔬菜）產地環境有可能受到不同程度污染；同時由于部分生產者不合理使用農藥、化肥等農用化學物質，產地存在農業內部化肥、農藥污染隱患。

6.2污染防治對策

（1）切實加強主要農產品產地生態環境的保護，產地范圍5 km內禁止新建有污染的非農業項目，產地區域及上風向，灌溉水源上游不得有對產地環境構成威脅的新的污染源產生。著力建設廢棄物無害化處理工程，改善農業環境，確保農產品在綠色和無公害的環境下生產。

（2）加強主要農產品產地農戶無公害生產技術培訓，使之嚴格按照無公害農產品生產技術操作規程進行生產加工，加強生產全過程的質量控制管理。

（3）加強主要農產品產地化肥農藥等農用化學物質的管理，明令禁止在產地范圍內銷售使用不合格農藥、化肥產品，禁止使用高毒高殘留農藥。對銷售假冒、偽劣化肥農藥等農業投入品的行為依法予以嚴厲查處。

（4）生產技術上嚴把施肥和病蟲防治關，施肥上做到科學施肥、推廣測土配方施肥技術，控制氮肥用量。病蟲防治上注重農業防治，推廣生物防治，藥劑防治上統一使用規定的農藥種類，嚴格限制用藥次數和使用濃度。積極開展化肥、農藥面源污染控制工程，大力推進化肥、農藥使用量零增長行動。