姚洋

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.061

摘 要：該文將選取我國某地部分農(nóng)田土壤對其中富含的汞、銅以及鉛等重金屬元素進(jìn)行檢測分析。通過內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法及Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法對土壤中的重金屬污染狀況及當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤中潛存的生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行評估。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤 重金屬污染 監(jiān)測分析 防治

中圖分類號：D922.68 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（c）-0061-02

重金屬元素種類多、污染危害大、污染過程隱蔽及污染結(jié)果不可逆性，因此使農(nóng)田土壤重金屬污染防治成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點。

1 農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測分析概況

此文所選試驗區(qū)為我國某地一典型的農(nóng)業(yè)城市，在該試驗區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取9個不同自然村，設(shè)置75個隨機(jī)數(shù)據(jù)采樣點進(jìn)行分析采樣。通過對角線布點方式對2～20 cm內(nèi)的農(nóng)田土壤進(jìn)行采樣分析。在檢測分析中需將地表土壤中的根系植物及相關(guān)礫石等雜物清理干凈，并保證土壤土質(zhì)均勻。通過四分技術(shù)稱量1 kg土壤裝入試驗袋送農(nóng)業(yè)實驗室檢測分析[1]。

2 農(nóng)田土壤重金屬污染情況檢測分析

在實驗室檢測分析前，先將所選取的土壤樣品自然風(fēng)干并碾碎，先后分別經(jīng)過20目與100目的尼龍篩篩選，然后利用比例為1∶1的王水進(jìn)行消解，對樣品農(nóng)田土壤中的As元素和Hg元素進(jìn)行測定。隨之采用HCl-HNO3-HClO4-HF對土壤進(jìn)行消解后，對其中富含的Ni元素、Cu元素及Cr元素和Pb元素、Zn元素等重金屬元素的實際含量進(jìn)行測定。在檢測過程中，分別采用火焰原子吸收分光光度法和石墨爐原子吸收分光光度法測定樣品土壤中的Cu、Zn、Cr、Ni等重金屬元素的實際含量及Pb、Cd元素的實際含量，采用原子熒光法科學(xué)測定樣品土壤中Hg及As元素的實際含量[2]。

3 農(nóng)田土壤重金屬污染情況風(fēng)險評估

此文通過對農(nóng)田土壤重金屬分析過程中使用的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)P值逐漸增大時，表明該地農(nóng)田土壤重金屬污染情況逐漸變得嚴(yán)重。因此，在具體分析評估中，此文利用以下評估計算公式進(jìn)行指數(shù)分析：

其中，在上述公式中，梅羅綜合污染指數(shù)采用PN表示，該農(nóng)田土壤中重金屬i的單項污染指數(shù)采用Pi表示，其主要表示該農(nóng)田土壤檢測樣品中重金屬i的實測含量與其評價參考指標(biāo)之間的比值。通過研究發(fā)現(xiàn)，這種污染綜合評估方式可有效提高該農(nóng)田土壤中污染相對嚴(yán)重的重金屬元素的計算權(quán)值。這種評估計算方式的優(yōu)點是可對數(shù)據(jù)分析計算結(jié)果進(jìn)行控制與調(diào)整，從而使數(shù)據(jù)分析結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確地反映該地塊中重金屬污染實際狀況，同時也可從總體數(shù)據(jù)變化趨勢中看出污染農(nóng)田土壤中污染程度嚴(yán)重的重金屬元素。此文在梅羅綜合污染指數(shù)模型的計算分析基礎(chǔ)上，通過單項污染指數(shù)法模型經(jīng)過計算，從而獲得該地區(qū)農(nóng)田土壤中重金屬污染元素的單項污染參數(shù)。

通過上述數(shù)據(jù)評估可知，該地農(nóng)田土壤中重金屬元素的實際含量均超標(biāo)，其中Cu元素超標(biāo)現(xiàn)象最嚴(yán)重，為70%，其他部分重金屬元素的實際含量均較低。

當(dāng)土壤中重金屬污染物質(zhì)量、擴(kuò)散系數(shù)相同時，重金屬元素瞬時點污染源的擴(kuò)散范圍隨時間增加而擴(kuò)大。而當(dāng)污染物擴(kuò)散質(zhì)量、時間相同時，重金屬污染物的擴(kuò)散系數(shù)越大，擴(kuò)散范圍將越大，污染源濃度也會不斷降低。因此，文章通過數(shù)據(jù)分析以及模型分析，最終認(rèn)為該農(nóng)田土壤中重金屬污染源擴(kuò)散濃度在二維空間上符合正態(tài)分布變化規(guī)律，其污染的具體概率密度函數(shù)可表達(dá)為[3]：

4 監(jiān)測分析結(jié)果及風(fēng)險防治對策

綜上風(fēng)險評估可知，該市農(nóng)田中Cr元素及Cd元素和Cu元素及Pb元素等幾種重金屬元素的實際含量均超出該地農(nóng)田土壤的背景值，但該地農(nóng)田土壤中Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cr等幾種不同重金屬元素的平均含量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國現(xiàn)階段《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求。

文章通過內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對該地區(qū)農(nóng)田土壤中重金屬元素進(jìn)行污染評價分析，最終通過采樣檢測，實驗數(shù)據(jù)結(jié)果表明，不同采樣點所檢測的Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Ni 和Cr等8種不同重金屬元素實際含量從大到小依次為Ni>As>Cd>Cu>Cr>Zn>Pb>Hg。因此，經(jīng)過綜合評估，最終得出結(jié)論，該地區(qū)農(nóng)田土壤中所含重金屬元素較少，屬于潛在微生態(tài)污染風(fēng)險。

對此，結(jié)合這一試驗結(jié)果，當(dāng)?shù)卣块T及相關(guān)環(huán)保部門應(yīng)建立、健全農(nóng)田土壤防治的相關(guān)法律法規(guī)。首先，需推動有機(jī)食品生產(chǎn)加工場地建設(shè)；其次，在發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)過程中，要大力開展農(nóng)田水利灌溉，并對生活與農(nóng)業(yè)用水的水質(zhì)狀況進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。除此之外，要積極按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤的實際屬性及氣候狀況、農(nóng)作物具體生長發(fā)育特點，對農(nóng)業(yè)肥料及農(nóng)藥等進(jìn)行質(zhì)量檢驗，保證其使用量及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國家相關(guān)安全使用標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

研究結(jié)果表明，當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤中富含的8種常見重金屬元素的平均含量均低于我國土壤環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)中的二級標(biāo)準(zhǔn)水平。但在檢測分析過程中卻發(fā)現(xiàn)鉛及銅、汞等4種重金屬元素的實際含量明顯超過當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?。但文章通過模擬試驗認(rèn)為，盡管上述相關(guān)重金屬指標(biāo)超過了農(nóng)田土壤中污染物的實際含量標(biāo)準(zhǔn)，但該農(nóng)田土壤中重金屬污染源擴(kuò)散濃度在二維空間上符合正態(tài)分布變化規(guī)律，并不會對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。綜上兩種不同評估方式，我國某地農(nóng)田土壤存在潛在輕度生態(tài)風(fēng)險，因此該地農(nóng)業(yè)部門應(yīng)對此現(xiàn)象引起高度重視，同時需采取科學(xué)的措施進(jìn)行污染風(fēng)險防治。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳平，翟超英，程潔.日本農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測綜述[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016（1）：117-123.

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