舟山市无公害蔬菜基地土壤环境质量评价

佘运勇，邹伟明，王晓华，曹柳燕，张庆红

(浙江省舟山海洋生态环境监测站，浙江舟山 316000)

土壤是陆生生物赖以生存的载体，是地球表层生物活动最活跃的部分[1]，极易受到人类活动的影响而受到污染。工业“三废”、交通、城镇生活排污以及农用化学品的超高量使用等均会直接或间接造成土壤污染[2]。被污染土壤中的污染物通过迁移转化导致大气、水体、土壤作物等受到影响，进而危害到人体健康，威胁着人类生存与发展。土壤环境质量评价是环境质量评价的重要组成部分[3]，加强土壤环境质量评价对土壤污染监控、防范具有较强的指导意义。土壤环境质量的优劣直接影响着农产品质量。近年来，各地土壤污染事件频发，蔬菜及农产品中重金属、农药残留超标现象时有发生。无公害蔬菜基地建设是防范蔬菜污染的一条重要途径，也是各级政府菜篮子工程建设的重要组成部分。本文对舟山几处主要的无公害蔬菜基地土壤中重金属(Pb、Cd、Cr、Hg、As)、六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)进行了监测，分析其含量水平并评价了土壤环境质量，以此为舟山无公害蔬菜生产提供科学的依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况与土壤样品采集

舟山为典型的海岛城市，属北亚热带南缘季风海洋型气候。土壤有红壤、黄壤、基中性火山岩土、粗骨、石质、新积、潮土、滨海盐、水稻土等。目前，舟山主要的无公害蔬菜基地共有8处，种植面积超过1 333.33 hm2，位于各乡镇的蔬菜基地，分别为白泉、马岙、双桥、盐仓、小沙、岑港、临城、六横无公害蔬菜基地。主要生产叶菜类、根茎类、茄果类和豆类等常规蔬菜品种，以供应本地为主。

本次调查于每处蔬菜基地采集1个混合样品。根据每处基地的面积和地貌特征，采用梅花形布点采集土壤表层(0～20 cm)若干个分点的样品，将多个分点的样品均匀混合为1个样品，四分法后装袋。样品经冷冻干燥后研磨过筛(100目尼龙筛)，制备完成后待用。

1.2 土壤监测项目与测定方法

根据国家标准《农产品安全质量：无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T 18407.1－2001)[4]确定土壤监测项目为 pH 值、Pb、Cd、Cr、Hg、As、HCHs、DDTs。检测方法和标准依据 见表 1。

表1 检测方法与标准Tab.1 The methods and standard

1.3 土壤环境质量评价标准与方法

1.3.1 评价参考标准

本文采用国家标准《农产品安全质量：无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T 18407.1－2001)中的土壤环境质量指标值作为评价标准参考值(表2)。

表2 土壤环境质量指标值(mg·kg－1)Tab.2 Soil environmental quality standard(mg·kg－1)

1.3.2 评价方法

目前，用来评价土壤环境质量的传统方法主要为污染指数法[5－9]，即单因子指数法和综合指数法。也有学者尝试采用一些新方法[10－13]，如：模糊数学评价法、层次分析法、灰色聚类法、集对分析法等。本文采用单因子指数法和内梅罗综合指数法[14－19]来评价舟山无公害蔬菜基地土壤环境质量现状。

(1)单因子污染指数法

式中：Pi为土壤环境中污染物i的单项污染指数；Ci为土壤环境中污染物i的实测数据；Si为污染物i的评价标准值；当Pi＜1时,表示土壤未受污染。当Pi＞1时,表示土壤已被污染，Pi的值越大,说明土壤受污染越严重。

(2)内梅罗综合污染指数法

式中：P综为综合污染指数，反映各污染物对土壤污染的综合影响，并突出了最大单项污染指数的作用，可用来评定每一个测试点的土壤综合污染水平；Pimax为土壤所有污染物中最大单项污染指数；Pi为土壤所有单项污染指数的平均值。土壤污染综合评价分级标准[20]见表3。

表3 土壤污染分级标准Tab.3 Classification of criteria for the polluted soils

2 结果与讨论

2.1 舟山主要无公害蔬菜基地土壤中 Pb、Cd、Cr、Hg、As、HCHs、DDTs的含量水平

各主要无公害蔬菜基地土壤的监测结果显示(表4)，所有项目的监测值全部低于国家标准《农产品安全质量：无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T 18407.1－2001)中的土壤环境质量指标值。说明此次调查的8处蔬菜基地的土壤环境质量满足无公害蔬菜的生产。

表4 各蔬菜基地土壤中污染因子含量(mg·kg－1)Tab.4 Contents of pollution factors in soils of vegetable bases(mg·kg－1)

2.2 舟山无公害蔬菜基地土壤质量评价

2.2.1 单因子污染指数评价

从单因子污染指数评价结果(表5)看，单因子指数值均小于1.0，说明舟山无公害蔬菜基地土壤尚未受到污染。各重金属单因子指数值高低顺序为：Cd＞Cr＞As＞Pb＞Hg＞DDTs＞HCHs。其中盐仓蔬菜基地的Cd的单因子指数值仅略小于1.0，为主要的污染因子，存在潜在的污染风险。

2.2.2 内梅罗综合污染指数评价

从综合污染指数评价结果(表5)看，盐仓蔬菜基地0.7＜P综≤1.0,说明土壤污染虽属于尚清洁水平，但污染等级已处于警戒线，应当引起重视。其余各处基地的综合指数值均小于0.7，属于清洁水平，处于安全级别。舟山无公害蔬菜基地土壤污染整体处于安全级别，土壤未受到污染。个别蔬菜基地则应当适当采取措施改善土壤质量，加强污染监控和防范。

表5 无公害蔬菜基地土壤污染指数Tab.5 Pollution indexes of soil in harmless vegetable bases

3 结论

通过对舟山8处主要的无公害蔬菜基地土壤的监测与环境质量评价，可以得出以下结论与建议：

(1)各基地土壤中 Pb、Cd、Cr、Hg、As、HCHs、DDTs的监测值皆低于国家标准《农产品安全质量：无公害蔬菜产地环境要求》中的土壤环境质量指标值，说明其土壤环境质量满足无公害蔬菜的生产。

(2)单因子污染指数评价结果显示，监测项目的单因子污染指数值均小于1.0，表明舟山无公害蔬菜基地土壤尚未受到污染。但Cd的单因子指数相对较高，基于重金属元素累积性的特点，应引起重视。

(3)内梅罗综合污染指数评价结果显示，盐仓蔬菜基地监测项目的综合污染指数值略大于0.7，说明此基地的土壤污染虽处于尚清洁水平，但污染等级已达到警戒线；其余7处蔬菜基地的综合污染指数值均小于0.7，属于清洁水平，处于安全级别。

(4)土壤环境质量评价结果表明，舟山无公害蔬菜基地土壤整体上处于安全级别，土壤未受到污染，满足无公害蔬菜的生产。但个别基地应采取有效措施，如：提高灌溉水质量、减少与优化农药化肥的施用、合理规划种植等改良土壤质量，同时要加强污染监测与防控。

[1]李玉国,陈风琴,史秀娟.土壤环境污染研究[J].中国人口、资源与环境,2010,20(5):197-200.

[2]段飞舟,何 江,高吉喜,等.污灌区农田土壤环境质量评价[J].环境科学研究,2006,19(3):114-116.

[3]高怀友,赵玉杰,师荣光,等.区域土壤环境质量评价基准研究[J].农业环境科学学报,2005,24(增刊):342-345.

[4]国家质量监督检验检疫总局.GB/T 18407.1-2001农产品安全质量：无公害蔬菜产地环境要求[S].北京:中国标准出版社,2001.

[5]杜 艳,常 江,徐 笠.土壤环境质量评价方法研究进展[J].土壤通报,2010,41(3):749-756.

[6]李润林,姚艳敏,唐鹏钦.农产品产地土壤环境质量评价研究进展[J].中国农学通报,2011,27(6):296-300.

[7]黄国锋,吴启堂,容天雨,等.无公害蔬菜生产基地环境质量评价[J].环境科学研究,1999,12(4):53-56.

[8]陈怀满,郑春荣,周东美,等.土壤环境质量研究回顾与讨论[J].农业环境科学学报,2006,25(4):821-827.

[9]郭笑笑,刘丛强,朱兆洲,等.土壤重金属污染评价方法[J].生态学杂志,2011,30(5):889-896.

[10]聂 艳,周 勇,雷文华,等.基于集对分析法的农田土壤环境质量评价[J].长江流域资源与环境,2008,17(3):396-400.

[11]孟宪林,郭 威.改进层次分析法在土壤重金属污染评价中的应用[J].环境保护科学,2001,27(103):34-36.

[12]王金生.灰色聚类法在土壤污染综合评价中的应用[J].农业环境保护,1991,10(4):169-172.

[13]岳子明,李晓秀,高晓晶.北京通州区土壤环境质量模糊综合评价[J].农业环境科学学报,2007,26(4):1 402-1 405.

[14]尹 伟,卢 瑛,甘海华,等.佛山市某工业区周边蔬菜地土壤重金属含量与评价[J].农业环境科学学报,2009,28(3):508-512.

[15]林玉锁,张孝飞,窦文倩,等.徐州地区主要农产品生产基地土壤环境质量评价[J].农村生态环境,2003,19(1):60-63.

[16]孙 皓,杜 永,宋永斌,等.江苏省东海县部分耕地土壤重金属分布与评价[J].农业环境科学报,2006,25(增刊):41-44.

[17]刘 苹,杨 力,于淑芳,等.寿光市蔬菜大棚土壤重金属含量的环境质量评价[J].环境科学研究,2008,21(5):66-71.

[18]CHENG J L，SHI Z，ZHU Y W.Assessment and mapping of environmental quality in agricultural soils of Zhejiang Province,China[J].Journal of Environmental Sciences,2007,19:50-54.

[19]ZHENG G H,YUE L P,LI Z P,et al.Assessment on heavy metals pollution of agricultural soil in Guanzhong District[J].Geographical Sciences,2006,16(1):105-113.

[20]周 娅,杨定清,谢永红,等.攀枝花市芒果基地土壤环境质量评价[J].农业环境科学学报,2010,29(增刊):107-110.