宁波市蔬菜地土壤重金属污染状况的评价

2012-11-08王立君许秀琴孙亚米

浙江农业科学 2012年6期

王立君，许秀琴，朱勇，陈国，孙亚米

(浙江省宁波市农业科学研究院，浙江宁波 315040)

随着公众对环境保护、农产品食用安全意识的提高，蔬菜基地重金属含量现状和安全性已越来越受到政府和社会各界的关注。因此全面了解蔬菜地土壤的重金属污染状况，不仅对蔬菜生产的持续发展具有积极的指导意义，而且对提高人们的生活质量也具有广泛的现实意义。作者对宁波市象山县、宁海县、奉化市3个县 (市)的主要蔬菜地土壤重金属铅 (Pb)、镉 (Cd)、铜 (Cu)、锌 (Zn)污染状况进行了研究，其结果将有助于了解3 县(市)土壤重金属污染现状，为合理的农业生产和污染土壤修复提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集、处理

2011年3月在象山县、宁海县、奉化市3个县 (市)的主要蔬菜基地，按S 型采样法，用竹铲取表层 (0～20 cm)土壤，每个样点取混合样6～10个，混匀后以4 分法留取土样约1 kg。样品经风干后，研磨，过100 目 (0.149 mm) 尼龙筛［1］。

1.2 样品分析

样品用HNO3∶HF∶HClO4混合酸消化法处理。原子吸收分光光度计 (THERMO ICE3500)测定，其中Pb、Cd 测定采用石墨炉法，Cu、Zn 测定采用火焰法。在测试过程中插入一定数目的土壤标准物质［2］。分析所用试剂均优级纯，水为超纯水。

1.3 评价标准

以宁波土壤背景值作为评价标准。

单项污染指数法。采用单项污染指数法对土壤重金属污染程度进行评价。

式中:Pi为所计算出的重金属单项污染指数;Ci为该重金属的实测值;Si为评价标准。

一般Pi≤1 为未污染，Pi＞l 为已污染，1≤Pi＜2 为轻度污染，2≤Pi＜3 为中度污染，Pi＞3 为重度污染，Pi越大受到的污染越严重。

综合指数法。各类土壤一般为多种重金属所污染，因而土壤污染评价多应用综合指数法进行污染综合评价。综合指数的算法有多种，根据本研究的实际情况，采用内梅罗指数法计算综合指数:

式中:P综为土壤污染综合指数;Pimax为土壤污染物中最大的污染分指数;Piave为各污染分指数的算术平均数。

等级1，P综＜0.7，污染等级安全，污染水平清洁;等级2，0.7≤P综＜1，污染等级警戒线，污染水平尚清洁;等级3，1≤P综＜2，污染等级轻污染，污染水平土壤污染物超出标准，蔬菜开始轻度污染;等级4，2≤P综＜3，污染等级中污染，污染水平土壤、蔬菜受中度污染;等级5，P综≥3，污染等级重污染，污染水平土壤、蔬菜受污染已相当严重。

2 结果与分析

2.1 重金属含量

土壤中重金属元素总量，主要与成土母质有关，同时受成土过程中的淋洗、风化及植物吸收富集、归还等因素影响，象山、宁海、奉化主要蔬菜地土壤重金属总量见表1。

由表1 可以看出，象山、宁海、奉化主要蔬菜地土壤中Pb、Cd、Cu、Zn 总量均已超过背景值，人类活动对土壤重金属污染的影响明显。重金属污染幅度较大，分布不均，奉化市Pb、Cd 污染较严重;宁海县Cu、Zn 污染较严重。

表1 主要蔬菜地的重金属含量状况

由表2 可以看出，研究区域总体的Cd 变异系数最大，达到62.5%，表明各地Cd 的含量差异较大;Pb 变异系数最小，表明Pb 含量相对是最稳定的。

表2 主要蔬菜地重金属含量的变化情况 mg·kg-1

2.2 重金属污染评价

对象山、宁海、奉化主要蔬菜地土壤重金属单项与综合污染指数的评价结果见表3 和表4。

重金属Cd 单项污染指数0.66～4.53，均值1.86，属轻度污染，个别蔬菜地的Cd 已属重度污染。同时Cd 的变异系数很大，达到62.5%，表明各蔬菜基地Cd 含量分布差异极显著。奉化市、象山县的Cd 污染已属中度污染，宁海县属轻度污染。

重金属Cu 单项污染指数0.92～2.04，均值1.34，属轻度污染，个别蔬菜地的Cu 为中度污染。同时Cu 的变异系数大，为26.7%，表明各蔬菜基地Cu 含量分布差异性显著。象山、宁海、奉化Cu 均属轻度污染。

表3 主要蔬菜地重金属的单项与综合污染指数

表4 主要蔬菜地重金属单项污染指数的变化情况

重金属Pb 单项污染指数1.04～1.73，均值1.33，属轻度污染。Pb 的变异系为16.5%，表明各蔬菜基地Pb 含量分布相对较为均匀。象山、宁海、奉化Pb 均属轻度污染。

重金属Zn 单项污染指数0.86～1.62，均值1.25，属轻度污染。Zn 的变异系为17.1%，表明各蔬菜基地Zn 含量分布相对较为均匀。象山、宁海、奉化Zn 均属轻度污染。

研究区域内以Cd 的污染较为严重，象山、奉化Cd 污染属中度污染，宁海Cd 污染属轻度污染，3个县 (市)Pb、Cu、Zn 均属轻度污染。奉化市的综合污染指数为2.07，属中污染，各金属污染程度为Cd ＞Pb ＞Zn ＞Cu;象山、宁海的综合污染指数分别为1.73、1.51，属轻污染，各金属污染程度分别为Cd ＞Pb ＞Cu ＞Zn、Cu ＞Zn ＞Pb ＞Cd。