長(zhǎng)沙市2021年土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

摘要：作為國(guó)家指令性常規(guī)監(jiān)測(cè)任務(wù)，環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)有助于控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量。為了解長(zhǎng)沙市土壤環(huán)境質(zhì)量，本文對(duì)2021年50處例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位土壤的理化指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取1 454個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，長(zhǎng)沙市2021年例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位土壤整體偏酸性，整體保肥能力偏弱，有機(jī)質(zhì)含量整體處于較好水平。土壤重金屬指標(biāo)中，鎘變異系數(shù)較大，分布比較分散，含量差異較大，主要受人為因素影響。砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的變異系數(shù)較小，分布相對(duì)集中，含量變化不大，主要受自然因素影響。

關(guān)鍵詞：土壤；環(huán)境質(zhì)量；例行監(jiān)測(cè)；評(píng)價(jià)；長(zhǎng)沙市

中圖分類(lèi)號(hào)：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2023）08-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.033

Evaluation on Routine Monitoring of Soil Environmental Quality in Changsha City in 2021

PENG Rui1，2， WU Jian1，2， XIE Yali1，2， XIE Gao1，2， LI Qiwu1，2， CHEN Qiao1，2， JIANG Yanping1，2

（1. Changsha Ecological and Environmental Monitoring Center of Hunan Province， Changsha 410001， China;

2. State Ecology Environment Key Laboratory of Monitoring for Heavy Metal Pollutants， Changsha 410019， China）

Abstract： As a national mandatory routine monitoring task， routine monitoring of environmental quality helps to control environmental pollution and improve environmental quality. In order to understand the soil environmental quality in Changsha City， this paper monitors the physical and chemical indicators of soil at 50 routine monitoring points in 2021， and obtains 1 454 monitoring data. The monitoring results indicate that the soil at the routine monitoring points in Changsha City in 2021 is generally acidic， with weak overall fertilizer retention capacity and relatively good organic matter content. Among soil heavy metal indicators， cadmium has a large coefficient of variation， relatively dispersed distribution， and significant differences in content， mainly influenced by human factors. The coefficient of variation of arsenic， lead， chromium， copper， zinc， and nickel is relatively small， with a relatively concentrated distribution and little change in content， mainly influenced by natural factors.

Keywords： soil; environmental quality; routine monitoring; evaluation; Changsha City

環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)是國(guó)家指令性常規(guī)監(jiān)測(cè)任務(wù)，它既是環(huán)境管理的技術(shù)支撐，又是環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法的依據(jù)，有助于控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)群眾身體健康，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。本文以長(zhǎng)沙市為研究區(qū)，以2021年為研究時(shí)段，開(kāi)展土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)，分析50處例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位土壤樣品的理化指標(biāo)，以期為該地區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

按照國(guó)家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案要求，以國(guó)家土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)為核心，長(zhǎng)沙市開(kāi)展2021年國(guó)家網(wǎng)土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)，采集土壤樣品，共獲取46個(gè)點(diǎn)位的1 334個(gè)土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)中，農(nóng)用地有41個(gè)點(diǎn)位，采用《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）進(jìn)行評(píng)價(jià)。其余5個(gè)點(diǎn)位為林地及未利用地，不參與評(píng)價(jià)[1]。同時(shí)，以省級(jí)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)為核心，長(zhǎng)沙市開(kāi)展2021年省級(jí)網(wǎng)土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)，采集土壤樣品，共獲取4個(gè)點(diǎn)位的120個(gè)土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。省級(jí)土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)中，4個(gè)點(diǎn)位均為農(nóng)用地，采用《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2 樣品測(cè)定

國(guó)家網(wǎng)、省級(jí)網(wǎng)土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目涵蓋多個(gè)土壤理化指標(biāo)，包括土壤pH、陽(yáng)離子交換量（CEC）、有機(jī)質(zhì)含量和重金屬含量（鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳）。pH的測(cè)定采用《土壤 pH值的測(cè)定 電位法》（HJ 962—2018）；有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定采用《土壤檢測(cè) 第6部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定》（NY/T 1121.6—2006）；陽(yáng)離子交換量的測(cè)定采用《土壤 陽(yáng)離子交換量的測(cè)定 三氯化六氨合鈷浸提-分光光度法》（HJ 889—2017）；鎘的測(cè)定采用《土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測(cè)定 石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997）；銅、鋅、鉛、鎳和鉻的測(cè)定采用《土壤和沉積物 銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測(cè)定 火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491—2019）；汞的測(cè)定采用《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測(cè)定 原子熒光法 第1部分：土壤中總汞的測(cè)定》（GB/T 22105.1—2008）；砷的測(cè)定采用《土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測(cè)定 微波消解/原子熒光法》（HJ 680—2013）。

2 結(jié)果與分析

pH、陽(yáng)離子交換量、有機(jī)質(zhì)含量和重金屬含量是評(píng)價(jià)土壤理化性質(zhì)的主要指標(biāo)，下面逐一進(jìn)行分析。

2.1 土壤pH

土壤pH是影響土壤重金屬含量和生物有效性的重要指標(biāo)之一[2-3]，《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）將土壤pH劃分為4個(gè)區(qū)間：pH≤5.5、5.5＜pH≤6.5、6.5＜pH≤7.5和pH＞7.5。根據(jù)土壤樣品的pH測(cè)定結(jié)果，按照4個(gè)區(qū)間繪制土壤pH頻數(shù)和累積頻率的分布圖，如圖1所示。4個(gè)區(qū)間的頻率分別為62.2%、28.9%、8.89%和0.00%，空間分布差異明顯。如表1所示，土壤pH呈偏態(tài)分布，其中位值和平均值分別為5.36和5.52。由此可見(jiàn)，2021年，長(zhǎng)沙市例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位土壤整體偏酸性。

2.2 土壤陽(yáng)離子交換量

土壤陽(yáng)離子交換量是評(píng)價(jià)土壤保肥、供肥性能和緩沖能力的一個(gè)重要指標(biāo)，該值越大，土壤保肥能力越強(qiáng)[4-6]。一般認(rèn)為，若土壤CEC＞20 cmol/kg，則土壤保肥供肥能力強(qiáng)；若土壤CEC介于10～20 cmol/kg，則土壤保肥供肥能力中等；若土壤CEC＜10 cmol/kg，則土壤保肥供肥能力弱[7-9]。

土壤CEC頻數(shù)和累積頻率的分布如圖2所示。土壤樣品的CEC分為4個(gè)區(qū)間，即0～5 cmol/kg、5～10 cmol/kg、10～15 cmol/kg和大于15 cmol/kg，各個(gè)區(qū)間的頻率分別為11.1%、64.4%、17.8%和6.67%。土壤保肥能力弱的樣品點(diǎn)位占所有點(diǎn)位數(shù)量的75.6%，另有24.4%的樣品點(diǎn)位土壤保肥能力中等，土壤保肥能力強(qiáng)的樣品點(diǎn)位占比為0.00%。由此可見(jiàn)，2021年，長(zhǎng)沙市例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的土壤保肥能力整體偏弱。

2.3 土壤有機(jī)質(zhì)含量

土壤有機(jī)質(zhì)是指存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，它對(duì)土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著極其重要的作用[10]。土壤樣品的有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果如表1所示，有機(jī)質(zhì)含量均呈偏正態(tài)分布，平均值為35.5 g/kg，與背景值（31.2 g/kg）相比，有機(jī)質(zhì)含量上升4.3 g/kg。

參考全國(guó)土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量分為5個(gè)區(qū)間，即0～10 g/kg（缺乏）、10～20 g/kg（中下水平）、20～30 g/kg（中上水平）、30～40 g/kg（豐富）和大于40 g/kg（極其豐富）。由圖3可以看出，土壤有機(jī)質(zhì)含量處于中上以上水平的樣品點(diǎn)位占多數(shù)。由此可見(jiàn)，2021年，長(zhǎng)沙市例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的土壤有機(jī)質(zhì)含量整體處于較高水平。

2.4 土壤重金屬含量

45個(gè)土壤樣品的重金屬含量測(cè)定結(jié)果如表1所示。土壤中鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的含量平均值分別為0.48 mg/kg、0.13 mg/kg、18.23 mg/kg、45.03 mg/kg、83.30 mg/kg、27.81 mg/kg、96.23 mg/kg、25.77 mg/kg。鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的含量中位值分別為0.36 mg/kg、0.12 mg/kg、17.30 mg/kg、42.00 mg/kg、87.00 mg/kg、26.00 mg/kg、85.00 mg/kg、27.00 mg/kg。

經(jīng)土壤重金屬含量指標(biāo)對(duì)比，鎘變異系數(shù)較大，為0.75；砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的變異系數(shù)較小，僅為0.39、0.33、0.26、0.25、0.29、0.24。由此可見(jiàn)，2021年，長(zhǎng)沙市例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位土壤中，鎘分布比較分散，含量差異較大，主要受人為因素影響；砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的分布相對(duì)集中，含量變化不大，主要受自然因素影響。

3 結(jié)論

經(jīng)土壤理化性質(zhì)分析，2021年，長(zhǎng)沙市例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位土壤整體偏酸性，保肥能力整體偏弱，有機(jī)質(zhì)含量整體處于較高水平。土壤重金屬含量分析結(jié)果表明，鎘變異系數(shù)較大，分布比較分散，含量差異較大，主要受人為因素影響；砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的變異系數(shù)較小，分布相對(duì)集中，含量變化不大，主要受自然因素影響。

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