新乡市蔬菜基地土壤重金属监测与评价

程 远，赵一凡

（新乡市环境保护监测站，河南新乡453002）

新乡市蔬菜基地土壤重金属监测与评价

程 远，赵一凡

（新乡市环境保护监测站，河南新乡453002）

以新乡市主要蔬菜基地（卫辉市、延津县、原阳县）土壤为研究对象，对其14种重金属（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、V、Mn、Co、Ag、Tl、Sb）进行分析测定，并采用单因子污染指数法和综合污染指数法对其重金属污染状况进行评价和比较。结果表明，三区域蔬菜基地中砷、钒、锰为重金属主要污染因子，卫辉市状况相对较差，但14种重金属单因子污染指数及综合污染指数均在安全级别内，土壤处于清洁水平。

蔬菜基地；土壤；重金属；污染评价

新乡市土层深厚，土壤肥沃，是全国重要的粮食及蔬菜生产基地。但由于近年来周边城镇人口密集化、工业和养殖业的迅速发展以及常年的污水灌溉等，新乡市的土壤生态环境产生了较大变化，尤其是重金属污染日趋严重［1-2］。

重金属是环境中危害性极大的一类污染物，过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调。土壤重金属污染程度直接影响蔬菜的质量安全。此外，重金属在土壤中一般只发生形态的转变和迁移，不为微生物降解，且不易随水淋滤。通过食物链的传递，重金属极易在生物体内富集，尤其是处于生物链顶端的人类。因此应特别重视土壤中重金属含量状况，为种植和污染防治提供依据［3-4］。

为此，本研究选取新乡市下属的3个不同行政区域的蔬菜基地，对镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍、钒、锰、钴、银、铊、锑等14种重金属进行监测，并运用单因子污染指数法和综合污染指数法对蔬菜基地土壤环境质量进行评价。

1 监测材料及标准方法

1.1 布点采样及前处理

在新乡市下属的卫辉市（县级市）、延津县和原阳县等3个不同行政区选择了土壤质量有明显不同的1 km×1 km基本农田3块（果菜类蔬菜生产基地），按网格布点，网格尺度按100 m×100 m设定。从中随机抽取5个地块，在每个监测地块的中心部位布设1个采样点。在农作物生长期内，分别采集0～20 cm表层土壤，每份样品采样量为1 kg，采样前记录点位GPS坐标，并对点位周边的自然和社会环境概况进行调查。3个采样区域是卫辉市唐庄镇南社村（棕壤）、延津县石婆固乡集南村（黄壤）以及原阳县路寨乡许北村（红壤）的基本蔬菜产地。

将样品风干后，研磨，过1mm（20目）尼龙筛后分成两份。一份装瓶以备pH值分析用，另一份继续进行细磨至全部通过孔径0.15mm（100目）的尼龙筛，四分法弃取，装瓶以备重金属分析用。

1.2 监测项目及分析方法

本蔬菜基地土壤监测项目包括土壤pH值和镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍、钒、锰、钴、银、铊、锑等14种重金属，所有项目均采用国家或行业的标准方法，并应用土壤标样进行全程质量控制。各项目样品制备、前处理、分析方法及检出限详见表1。

1.3 评价标准与评价方法

本研究土壤环境质量评价执行《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）二级标准，对于GB 15618中没有的项目执行《全国土壤污染状况评价技术规定》（环发〔2008〕39号）。详见表2。其中，镉、汞、砷、铬、铜、锌、镍执行《土壤环境质量标准》，铅执行《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ 332—2006），锰执行澳大利亚保护土壤及地下水调研值，钴、钒、银、铊、锑执行加拿大土壤环境质量标准农用地标准值。

表1 土壤样品分析测试方法

表2 土壤环境质量评价标准值

采用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法进行土壤评价。分别按土壤单因子污染指数分级标准（表3）和土壤内梅罗综合污染指数分级标准（表4）进行评价。相关计算公式为

表3 土壤单因子污染指数分级标准

表4 土壤内梅罗综合污染指数分级标准

2 监测结果与评价

2.1 重金属含量分析

新乡市蔬菜基地土壤重金属镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍、钒、锰、钴、银、铊、锑的监测结果反映了新乡市蔬菜基地土壤质量现状。监测结果见表5。

表5 新乡蔬菜基地土壤样品监测结果统计 mg/kg

由监测数据可知，新乡市蔬菜基地土壤中Cd含量基本在0.16～0.24 mg/kg，低于土壤环境质量要求的0.60 mg/kg的评价标准；土壤中Hg含量为0.034～0.090 mg/kg，未出现一处超标，且远低于土壤环境质量要求的0.10 mg/kg的评价标准；土壤中As含量在7.18～22.0mg/kg，能够满足土壤环境质量的评价标准，且3个行政区域间有明显差异，卫辉市土壤中As含量最大，延津县土壤中As含量最小；土壤中Pb含量在24.3～33.5mg/kg，其中卫辉市略高于原阳县和延津县，但总体均低于80 mg/kg的二级标准，土壤未受到污染；土壤中Cr含量集中在75～91 mg/kg，3个行政区域基本一致，远低于250 mg/kg的标准；土壤中Cu含量在16～44 mg/kg，未超过100 mg/kg的二级标准，原阳县、延津县含量持平，卫辉市略高，分布情况与Pb相似；土壤中Zn含量分布于75.0～218mg/kg，与Cu、Pb在不同行政区域的分布相似，原阳县、延津县含量持平，卫辉市略高，但总体均低于300mg/kg的土壤环境质量评价标准；土壤中Ni含量总体分布于30～40 mg/kg，低于60mg/kg的评价标准，每个不同行政区域含量分布较集中，同样，卫辉市略高于其他两地；土壤中V含量在69～86mg/kg，能够满足土壤环境质量的评价标准，且3个行政区域间有明显差异，卫辉市的含量最大，延津县的含量最小；土壤中Mn分布在389～502 mg/kg，能够满足土壤环境质量的评价标准；土壤中Co集中分布于10～13 mg/kg，3个区域基本一致，均低于40 mg/kg的土壤环境质量评价标准；3个行政区域土壤中均未检出Ag和Tl（检出限为1mg/kg）；土壤中Sb含量分布在0.49～0.77 mg/kg，远远低于20 mg/kg的土壤环境质量评价标准。

2.2 重金属单因子污染指数分析

图1是3个行政区域中10种重金属的污染指数。由图1可见，砷、钒、锰的单项污染指数Pi较大，且卫辉市蔬菜基地重金属状况相对较差，但单因子污染指数均小于1，污染评价等级为Ⅰ级。

图1 3个行政区域10种金属污染指数比较

2.3 重金属综合污染评价

根据单因子污染指数数据，可以计算出新乡市3个行政区域内蔬菜基地土壤重金属综合污染指数PN，即延津县蔬菜基地PN=0.456，原阳县蔬菜基地PN= 0.568，卫辉市蔬菜基地PN=0.568，依据表4可知，污染等级均属Ⅰ级，即土壤处于清洁水平。

3 结论

根据新乡市蔬菜基地重金属监测结果及评价污染指数得知，各项重金属污染物含量均符合相应的标准限值，单因子污染指数均小于1，属于无污染。综合污染指数均小于0.7，污染评价属于清洁。

［1］ 李飞，王晓钰，汤富强.新乡市近郊农田土壤重金属的生态风险评价［J］.河南师范大学学报（自然科学版），2011（5）：84-87.

［2］ 王学锋，皮运清，史选，等.新乡市污灌农田中重金属的污染状况调查［J］.河南师范大学学报（自然科学版），2005（3）：95-97.

［3］ 张乃明.土壤-植物系统重金属污染研究现状与展望［J］.环境科学进展，1998（4）：30-33.

［4］ 祖艳群，李元，陈海燕，等.昆明市蔬菜及其土壤中的铅、镉、铜和锌含量水平及污染评价［J］.云南环境科学，2003（增刊）：55-57.

【责任编辑 黄艳芹】

M onitoring and Evaluation of Heavy M etals in Soils of Xinxiang Vegetable Bases

CHENG Yuan，ZHAO Yifan
（Environment Protecting and Monitoring Station of Xinxiang，Xinxiang 453002，China）

In this paper，contents of 14 kinds of heavy metals（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、V、Mn、Co、Ag、Tl、Sb）in the soils of Xinxiang vegetable bases，includingWeihui，Yanjin and Yuanyang，were analyzed and determined.Single factor pollution index and comprehensive pollution index were used to evaluate the situation of heavy metal pollution.The results indicated that among these three regions，As、V and Mn were themajor pollution factors.Single factor pollution index and comprehensive pollution index of 14 kinds of heavymetals in three vegetable baseswere on the security level，and the soilswere on the clean level.

vegetable bases；soil；heavymetals；pollution evaluation

X833

A

2095-7726（2015）06-0025-04

2015-03-03

程远（1986-），女，河南新乡人，助理工程师，硕士，研究方向：环境分析。