拉薩市達孜區周邊農田土壤重金屬污染現狀及其風險評估

摘 要：重金屬污染物不僅會對生態環境造成威脅，導致農田減產，而且這些重金屬還會隨食物鏈進入人體，對人體健康造成危害。不合理的人類活動會破壞環境，尤其會導致周邊農田土壤重金屬污染問題。以拉薩市達孜區周邊農田為研究對象，采集了土壤樣本，檢測并分析了Pb、Cu、Cd、Hg、Cr、Ni、Zn和As 8種重金屬含量，對該區域重金屬污染現狀進行評價，結果表明：拉薩市達孜區土壤重金屬含量都沒有超標，內梅羅綜合污染指數表明達孜區周邊農田表層重金屬沒有污染或處于警戒污染狀態，土壤狀況良好。

關鍵詞：重金屬污染；拉薩達孜區；農田土壤

中圖分類號：X53 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

隨著工業化和城市化的快速推進，大量的工業廢棄物和農業化肥、農藥等有機化學物質的使用，使得農田土壤中重金屬元素超標現象越來越嚴重。目前，農田土壤重金屬污染已成為農田重大的環境問題[1]。利用受污染的農田土壤種植農作物，會使重金屬在農作物中富集，最終通過食物鏈進入人體，從而危害人體健康[2-3]。因此，有必要對農田土壤重金屬污染進行風險評估和治理措施進行研究。

西藏自治區位于中國青藏高原西南部，約占中國陸地總面積的1/8，空氣稀薄，海拔高，氣壓低，沸點低；全區耕地面積豐富，農作物播種面積廣闊；礦物資源豐富，礦區植被覆蓋率低，由于人類活動，一些重金屬等有毒有害物質溶于水，經地表水流或大量降水遷移，污染地下水和周圍農田，危害礦區周圍村莊居民的身體健康。因此，研究礦區周邊附近農田土壤中重金屬含量具有重要意義[4]。

以拉薩市達孜區周邊村莊的農田土壤為研究對象，分析Pb（鉛）、Cu（銅）、Cd（鎘）、Hg（汞）、Cr（鉻）、Ni

（鎳）、Zn（鋅）、As（砷）8種重金屬元素的含量和空間分布情況，采用生態評價方法對研究區的生態風險進行評價，內梅羅綜合污染指數表明達孜區周邊農田表層重金屬沒有污染或處于警戒污染狀態，土壤狀況良好。

1 土壤樣品的測定和技術路線

1.1 土壤樣品重金屬測定

此次采集了達孜區周邊農田土壤，如在葉巴村、克日村、巴嘎雪村、恰村、尊木才村、洛普村、瓊達村、章多鄉拉木村等村莊分別采集了土壤樣本。

采集的土壤樣本第一時間送到西藏永藍環保科技有限公司，由該公司負責對土壤樣品中的8種金屬含量進行測定。其中，Cd、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn 6種重金屬元素依據《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018），在原子吸收火焰（賽默飛 iCE3300 FL AA System）上進行測定。汞和砷依據DZ/T 0279.17—2016，在原子熒光光譜儀（吉天儀器AFS-10B）上進行檢測[5]。pH值由臺式pH計（SD20kit）進行檢測。

2 重金屬風險評價方法概述

2.1 含量描述統計方法

此次安全利用土壤樣品，以《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB15618—2018）為安全利用綜合參照標準（表1）。

利用變異系數（CV）表征土壤重金屬含量的離散特征，變異系數越大，表明該區域受人為等工業的影響嚴重。其公式[6]如下：

（1）

式（1）中，a為各重金屬元素含量的標準差；b為對應元素含量平均值。

2.2 土壤重金屬污染風險評價

內梅羅（Nemerow）綜合指數法是國內外學者最常用的評價方法[7]，含有單因子污染指數和綜合環境風險指數。采用單因子污染指數評價法[8-9]進行污染風險評價，得出重金屬污染物潛在環境的風險指數及重金屬污染物的綜合環境風險指數兩種評價指標。單因子評價方程如下：

（2）

式（2）中，Ci為污染指數所對應的實測值；Si為重金屬污染物的評價標準值。綜合污染評價指數如下：

（3）

式（3）中，（Ci/Si）2max表示平均單因子污染物的最大值，（Ci/Si）2min則表示最小值。

根據國家農田土壤污染物鑒定標準，得出重金屬污染物（以常見Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn為例） 的潛在風險和綜合環境實際風險評價標準，見表2。

3 土壤重金屬含量統計、變異系數及生態風險評價

3.1 土壤重金屬含量統計

由表3可知，Pb、Cu、Cd、Hg、Cr、Ni、Zn和As重金

屬元素均未超過風險篩選值。當土壤中重金屬元素濃度小于風險篩選值時，說明土壤污染為低風險；由統計結果可知，Pb、Cu、Cd、Hg、Cr、Ni、Zn和As這8種重金屬相對安全。若濃度超過風險篩選值且未超過風險管制值時，說明其土壤污染為中風險，在當地種植的農作物可能會出現無法達到質量安全標準的風險，應當采取一定的措施進行土壤管理修復；若超出風險管制值時，說明該地土壤污染達到高風險標準，農作物無法滿足安全標準，需要采取嚴格的管控措施。由表3可以看出，拉薩市達孜區周邊農田土壤Pb、Cu、Cd、Hg、Cr、Ni、Zn和As這8種重金屬元素濃度均小于風險篩選值，說明土壤污染為低風險。

3.2 土壤重金屬變異特征分析

對Pb、Cu、Cd、Hg、Cr、Ni、Zn和As元素求變異系數，代入式（1）計算，得出結果如表3，8種重金屬變異系數為Cd（1.18）＞Hg（0.73）＞Cu（0.65）gt;Ni（0.61）＞Pb

（0.54）＞Zn（0.49）＞As（0.31）＞Cr（0.18），只有Cd這種元素的變異系數＞1，呈強度變異，表明Cd這種重金屬的離散程度高，在不同點位的重金屬含量差異大，

這說明區域內土壤中含量分布極不均勻，反映了研究區可能遭受人為隨機性因素的影響。Hg（0.73）＞Cu（0.65）gt;Ni（0.61）＞Pb（0.54）＞Zn（0.49）＞As（0.31）＞Cr（0.18），說明Pb、Cu、Hg、Cr、Ni、Zn和As為中等變異，表明在達孜區農田土壤的分布比較均勻且受外界環境的影響一般。

3.3 生態風險評價

對拉薩市達孜區周邊農田30個樣點進行內梅羅指數風險評估。由表4和表5可知，在30個金屬采樣點中，Pb、Hg、Cr、Ni、Zn這5種金屬元素均無污染，土壤安全。Cu有96.67%的采樣點無污染，13.33%的采樣點警戒污染；Cd有86.67%的采樣點無污染，86.67%的采樣點警戒污染；As有93.33%的采樣點無污染，6.67%的采樣點警戒污染；因此整體土壤處于安全狀態。

4 結論

（1）從重金屬含量分析：以《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018）為標準，Pb、Cu、Cd、Hg、Cr、Ni、Zn和As 8種元素均超過國家篩選值，說明其土壤污染為低風險。

（2）研究區8種重金屬元素的變異系數大小為Cd＞Hg＞Cu＞Ni＞Pb＞Zn＞As＞Cr，其中Cd的變異系數＞1，呈強度變異，Pb、Cu、Hg、Cr、Ni、Zn和As的變異系數都＞0.1，屬于中等變異。說明區域內土壤中含量分布不均勻，受人類影響一般。

（3）內梅羅綜合污染指數評價方法顯示無污染率為100%。潛在生態風險評價結果表明，Cd和As的生態風險評估為強的結果遠遠大于其他重金屬，其次是Cu。整體土壤狀況良好。

參考文獻

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