孫維兵
(沈陽環境科學研究院,遼寧沈陽 110000)
土壤是農業生產的基礎,然而隨著城市化進程的不斷加快,以及各種農藥化肥的濫用,導致土壤出現了較為明顯的污染,制約著當代農業進一步發展,也造成了一系列生態環境問題。同時歷史遺留污灌區和油田礦山的土壤重金屬、有機污染物超標倍數較大,局部地區土壤污染問題突出,也影響了農產品質量和人居環境安全,威脅人體健康和食品安全。因此,必須采取積極有效的措施治理土壤污染,恢復土壤肥力,保護土壤生態環境,以確保我國農業現代化可持續發展目標的順利實現[1]。
燈塔市素有北方“魚米之鄉”的美譽,農業種植主要以水稻、玉米、大豆、蔬菜等作物為主。其擁有豐富的水果和蔬菜資源,是國家級現代農業綜合示范區。燈塔市是我國重要的商品糧產地,種植綠色水稻10萬畝,優質的“燈塔大米”獲國家農產品地理標志認證。繼2016年獲得國家一二三產業融合發展試點縣、糧油綠色創建示范縣、省萬畝高標準農田試點后,燈塔市于2017年又躋身國家循環農業示范縣之列。燈塔市作為產糧油大縣,為保障糧食產區農產品質量安全,開展農用土壤環境質量現狀調查并加以保護勢在必行。
燈塔市地處遼寧省中部、東三省經濟走廊核心區內和沈遼鞍經濟區中間地帶,行政區域面積1 170.3 km2。地勢東高西低,東部屬千山余脈,占全市總面積的24%;西部為平原,占全市總面積的55%;東部山區和西部平原的過渡地帶是丘陵,耕地連片,但起伏較大,占全市總面積的21%。
燈塔市玉米種植面積39.75萬畝,產量19.96萬t,水稻種植面積33.0萬畝,產量19.18萬t。蔬菜種植面積18.5萬畝,主要包括大包菜、芹菜、黃瓜、茄子、西紅柿、蕓豆等,年產56萬t。截至2018年12月,綠色水稻種植占比達到60%,農產品“三品”認證覆蓋率達到68%。
土壤類型主要取決于成土過程,包括成土母質、氣候、水文條件、光熱條件以及人為影響等外部環境因素。土壤類型不同,土壤環境質量保護、土地利用方式、土壤環境改良利用方式也應有所差別。燈塔市土壤類型主要分為七大類,呈現地帶性分布規律。其中,壤質草甸土主要分布在佟二堡鎮、五星鎮和西馬峰鎮的南部區域;中性粗骨土主要分布在雞冠山鄉和西大窯南部;棕壤主要分布在鏵子鎮、西大窯鎮、雞冠山鄉和萬寶橋街道部分區域;棕壤性土主要分布在柳河子鎮、雞冠山鄉部分區域;淹育水稻土主要分布在柳條寨鎮、大河南鎮、古城街道、佟二堡鎮部分區域;潮壤土主要分布在柳河子鎮、雞冠山鄉、鏵子鎮、西大窯鎮、古城街道、張臺子鎮等部分區域;草甸土主要分布在雞冠山鄉、柳河子鎮、大河南鎮、西馬峰鎮、佟二堡鎮、五星鎮等部分區域。
由于人類的活動引起環境質量下降,進而危害人類自身及其他生物正常發展的現象,就是環境污染,環境污染通常導致環境質量惡化。因此,環境質量與污染源類型、分布、污染物排放特征緊密相關。
依據第二次全國污染源普查和燈塔市重點企業位置分布,對燈塔市污染源類型、分布和污染物排放特征進行初步分析。結果顯示,燈塔市重點污染源工業企業共326家,其中,大中型以上企業40家,小型企業94家,微型企業192家。
2019年燈塔市有重點污染源企業農業源573家。養殖類型以奶牛、肉牛、肉雞、蛋雞、生豬為主,主要為蛋雞。規模以上養殖企業155家,規模以下養殖企業418家。
以燈塔市土壤環境質量調查、農田土壤肥力調查數據為基礎,結合利用國土、農業、土壤本底值(或背景值)等土壤監測數據,開展燈塔市土壤環境質量評價、農用地土壤環境風險評價和農用地土壤肥力評價。其中,燈塔市土壤環境質量調查數據405個,農用地土壤肥力調查數據369個。同時,2019年11月對燈塔市農用地進行了環境質量補充調查,補充調查共布設點位60個,表層土取樣范圍為0~50 cm,檢測指標主要為鎘、鉻、汞、鉛、砷、銅、鎳、鋅以及有機污染物六六六、滴滴涕和苯并[a]芘。
燈塔市土壤環境中重金屬鎘濃度范圍為0.06~0.54 mg/kg,空間分布主要表現為東西差異性較為明顯,西部鎘濃度較高,東部較低。鉻濃度范圍為9.30~286.26 mg/kg,空間分布表現為東西兩側濃度較高。汞濃度范圍為0.001~0.532 mg/kg,空間分布主要表現為西側和中部地區濃度較高。鎳濃度范圍為15.70~73.33 mg/kg,空間分布主要表現為西側和中部地區濃度較高。鉛濃度范圍為4.04~51.01 mg/kg,空間分布主要表現為東部和中部地區濃度較高。砷濃度范圍為0.90~16.84 mg/kg,空間分布主要表現為東部和中部地區濃度較高。銅濃度范圍為11.50~59.21 mg/kg,空間分布主要表現為西側和中部地區濃度較高。鋅濃度范圍為38.91~124.26 mg/kg,空間分布主要表現為西側和中部地區濃度較高。
將燈塔市農用地鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅污染和有機污染物六六六總量、滴滴涕總量、苯并[a]芘與GB 15618—2018《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》進行對比分析,結果顯示,汞、砷、鉛、鎳、鋅污染濃度低于污染風險篩選值,有機污染物六六六總量、滴滴涕總量均未檢出,苯并[a]芘污染濃度也低于檢出限,其濃度遠低于標準中污染風險篩選值。僅有部分地塊重金屬鎘濃度(0.30~0.54 mg/kg)超過標準規定的污染風險篩選值(pH6.5~7.5,其他0.3 mg/kg,水田0.6 mg/kg),超標1.8倍。
燈塔市農用地土壤有機質濃度范圍為8.20~35.30 g/kg,有機質濃度表現為西部地區豐富,東部地區較缺乏,空間分布相對具有規律性。燈塔市有機質含量較高的區域集中分布在中西部鄉鎮,僅柳條寨鎮部分區域有機質含量較低,而西馬峰鎮、張臺子鎮、佟二堡鎮、五星鎮、沈旦堡鎮等區域土壤有機質含量較高且相對較集中;東部區域的鏵子鎮、雞冠山鄉、柳條寨鎮、西大窯鎮土壤有機質含量較低。
土壤中的氮元素可分為有機氮和無機氮,兩者之和稱為全氮。燈塔市農用地土壤全氮濃度范圍為0.02~0.59 mg/kg,其分布相對較均勻。土壤中的有效磷濃度范圍為3.53~86.22 mg/kg,其分布表現為明顯的空間差異性,有效磷豐富區域較集中,大部分區域表現為有效磷缺乏。土壤中的速效鉀濃度范圍為19.55~244.02 mg/kg,其分布表現為明顯的空間差異性。土壤中的緩效鉀濃度范圍為350.68~848.72 mg/kg,空間分布差異性明顯。
(1)燈塔市土壤環境質量相對較好,但土壤污染分布表現為較明顯的空間差異性。工業園區、城鎮工礦企業周邊區域土壤污染物累積量相對較高。
(2)部分區域農用地存在重金屬鎘污染風險,主要集中于郊區農用地。其余區域鉻、鎳、銅等無污染風險。
(3)燈塔市土壤肥力表現為明顯的空間差異性,缺氮、高有機質,需要推進測土配方施肥、調整種植結構,提升并保持土壤生產力。
針對燈塔市農用地土壤環境問題,建議將燈塔市農用土地進行管控分區管理。按照GB 15618—2018《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》、GB 36600—2018《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》和《農用地土壤環境質量類別劃分技術指南(試行)》等相關標準,燈塔市農用地土壤環境管控分區可劃分為優先保護區929.16 km2,為優先保護類農用地;農用地安全利用區1.28 km2。
(1)農用地優先保護區保護對策:一般是先由政府將其調整為永久基本農田,并且嚴格保護。在農用地優先保護區域禁止建設污染土壤類的建設項目。對于已經在農用地優先保護區范圍內存在的企業,管理部門可列出計劃、明確工作方案,逐步將現有企業搬遷、置換或關閉退出該區域。
(2)農用地安全利用區保護對策:首先可由當地主管部門管控該區域土壤利用情況,定期開展農產品和土壤同時監測并評價,結合檢測結果適當調整農作物品種或者調整種植方式,進一步安全合理利用該區域土壤環境。如果農產品檢測結果超出標準要求,該區域土壤可優先采取生物措施進行修復。在修復完成后,可委托相關有資質單位評估其修復效果并報上級管理部門備案。