摘要：作為國家指令性常規(guī)監(jiān)測任務(wù)，環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測有助于控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量。為了解長沙市土壤環(huán)境質(zhì)量，本文對2021年50處例行監(jiān)測點(diǎn)位土壤的理化指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，獲取1 454個監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測結(jié)果表明，長沙市2021年例行監(jiān)測點(diǎn)位土壤整體偏酸性，整體保肥能力偏弱，有機(jī)質(zhì)含量整體處于較好水平。土壤重金屬指標(biāo)中，鎘變異系數(shù)較大，分布比較分散，含量差異較大，主要受人為因素影響。砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的變異系數(shù)較小，分布相對集中，含量變化不大，主要受自然因素影響。

關(guān)鍵詞：土壤；環(huán)境質(zhì)量；例行監(jiān)測；評價；長沙市

中圖分類號：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）08-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.033

Evaluation on Routine Monitoring of Soil Environmental Quality in Changsha City in 2021

PENG Rui1，2， WU Jian1，2， XIE Yali1，2， XIE Gao1，2， LI Qiwu1，2， CHEN Qiao1，2， JIANG Yanping1，2

（1. Changsha Ecological and Environmental Monitoring Center of Hunan Province， Changsha 410001， China;

2. State Ecology Environment Key Laboratory of Monitoring for Heavy Metal Pollutants， Changsha 410019， China）

Abstract： As a national mandatory routine monitoring task， routine monitoring of environmental quality helps to control environmental pollution and improve environmental quality. In order to understand the soil environmental quality in Changsha City， this paper monitors the physical and chemical indicators of soil at 50 routine monitoring points in 2021， and obtains 1 454 monitoring data. The monitoring results indicate that the soil at the routine monitoring points in Changsha City in 2021 is generally acidic， with weak overall fertilizer retention capacity and relatively good organic matter content. Among soil heavy metal indicators， cadmium has a large coefficient of variation， relatively dispersed distribution， and significant differences in content， mainly influenced by human factors. The coefficient of variation of arsenic， lead， chromium， copper， zinc， and nickel is relatively small， with a relatively concentrated distribution and little change in content， mainly influenced by natural factors.

Keywords： soil; environmental quality; routine monitoring; evaluation; Changsha City

環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測是國家指令性常規(guī)監(jiān)測任務(wù)，它既是環(huán)境管理的技術(shù)支撐，又是環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法的依據(jù)，有助于控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)群眾身體健康，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。本文以長沙市為研究區(qū)，以2021年為研究時段，開展土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測，分析50處例行監(jiān)測點(diǎn)位土壤樣品的理化指標(biāo)，以期為該地區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

按照國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方案要求，以國家土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)為核心，長沙市開展2021年國家網(wǎng)土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測，采集土壤樣品，共獲取46個點(diǎn)位的1 334個土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)。國家土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測中，農(nóng)用地有41個點(diǎn)位，采用《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）進(jìn)行評價。其余5個點(diǎn)位為林地及未利用地，不參與評價[1]。同時，以省級土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)為核心，長沙市開展2021年省級網(wǎng)土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測，采集土壤樣品，共獲取4個點(diǎn)位的120個土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)。省級土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測中，4個點(diǎn)位均為農(nóng)用地，采用《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）進(jìn)行評價。

1.2 樣品測定

國家網(wǎng)、省級網(wǎng)土壤監(jiān)測項目涵蓋多個土壤理化指標(biāo)，包括土壤pH、陽離子交換量（CEC）、有機(jī)質(zhì)含量和重金屬含量（鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳）。pH的測定采用《土壤 pH值的測定 電位法》（HJ 962—2018）；有機(jī)質(zhì)含量的測定采用《土壤檢測 第6部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測定》（NY/T 1121.6—2006）；陽離子交換量的測定采用《土壤 陽離子交換量的測定 三氯化六氨合鈷浸提-分光光度法》（HJ 889—2017）；鎘的測定采用《土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997）；銅、鋅、鉛、鎳和鉻的測定采用《土壤和沉積物 銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定 火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491—2019）；汞的測定采用《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第1部分：土壤中總汞的測定》（GB/T 22105.1—2008）；砷的測定采用《土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測定 微波消解/原子熒光法》（HJ 680—2013）。

2 結(jié)果與分析

pH、陽離子交換量、有機(jī)質(zhì)含量和重金屬含量是評價土壤理化性質(zhì)的主要指標(biāo)，下面逐一進(jìn)行分析。

2.1 土壤pH

土壤pH是影響土壤重金屬含量和生物有效性的重要指標(biāo)之一[2-3]，《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）將土壤pH劃分為4個區(qū)間：pH≤5.5、5.5＜pH≤6.5、6.5＜pH≤7.5和pH＞7.5。根據(jù)土壤樣品的pH測定結(jié)果，按照4個區(qū)間繪制土壤pH頻數(shù)和累積頻率的分布圖，如圖1所示。4個區(qū)間的頻率分別為62.2%、28.9%、8.89%和0.00%，空間分布差異明顯。如表1所示，土壤pH呈偏態(tài)分布，其中位值和平均值分別為5.36和5.52。由此可見，2021年，長沙市例行監(jiān)測點(diǎn)位土壤整體偏酸性。

2.2 土壤陽離子交換量

土壤陽離子交換量是評價土壤保肥、供肥性能和緩沖能力的一個重要指標(biāo)，該值越大，土壤保肥能力越強(qiáng)[4-6]。一般認(rèn)為，若土壤CEC＞20 cmol/kg，則土壤保肥供肥能力強(qiáng)；若土壤CEC介于10～20 cmol/kg，則土壤保肥供肥能力中等；若土壤CEC＜10 cmol/kg，則土壤保肥供肥能力弱[7-9]。

土壤CEC頻數(shù)和累積頻率的分布如圖2所示。土壤樣品的CEC分為4個區(qū)間，即0～5 cmol/kg、5～10 cmol/kg、10～15 cmol/kg和大于15 cmol/kg，各個區(qū)間的頻率分別為11.1%、64.4%、17.8%和6.67%。土壤保肥能力弱的樣品點(diǎn)位占所有點(diǎn)位數(shù)量的75.6%，另有24.4%的樣品點(diǎn)位土壤保肥能力中等，土壤保肥能力強(qiáng)的樣品點(diǎn)位占比為0.00%。由此可見，2021年，長沙市例行監(jiān)測點(diǎn)位的土壤保肥能力整體偏弱。

2.3 土壤有機(jī)質(zhì)含量

土壤有機(jī)質(zhì)是指存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，它對土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著極其重要的作用[10]。土壤樣品的有機(jī)質(zhì)含量測定結(jié)果如表1所示，有機(jī)質(zhì)含量均呈偏正態(tài)分布，平均值為35.5 g/kg，與背景值（31.2 g/kg）相比，有機(jī)質(zhì)含量上升4.3 g/kg。

參考全國土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量分為5個區(qū)間，即0～10 g/kg（缺乏）、10～20 g/kg（中下水平）、20～30 g/kg（中上水平）、30～40 g/kg（豐富）和大于40 g/kg（極其豐富）。由圖3可以看出，土壤有機(jī)質(zhì)含量處于中上以上水平的樣品點(diǎn)位占多數(shù)。由此可見，2021年，長沙市例行監(jiān)測點(diǎn)位的土壤有機(jī)質(zhì)含量整體處于較高水平。

2.4 土壤重金屬含量

45個土壤樣品的重金屬含量測定結(jié)果如表1所示。土壤中鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的含量平均值分別為0.48 mg/kg、0.13 mg/kg、18.23 mg/kg、45.03 mg/kg、83.30 mg/kg、27.81 mg/kg、96.23 mg/kg、25.77 mg/kg。鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的含量中位值分別為0.36 mg/kg、0.12 mg/kg、17.30 mg/kg、42.00 mg/kg、87.00 mg/kg、26.00 mg/kg、85.00 mg/kg、27.00 mg/kg。

經(jīng)土壤重金屬含量指標(biāo)對比，鎘變異系數(shù)較大，為0.75；砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的變異系數(shù)較小，僅為0.39、0.33、0.26、0.25、0.29、0.24。由此可見，2021年，長沙市例行監(jiān)測點(diǎn)位土壤中，鎘分布比較分散，含量差異較大，主要受人為因素影響；砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的分布相對集中，含量變化不大，主要受自然因素影響。

3 結(jié)論

經(jīng)土壤理化性質(zhì)分析，2021年，長沙市例行監(jiān)測點(diǎn)位土壤整體偏酸性，保肥能力整體偏弱，有機(jī)質(zhì)含量整體處于較高水平。土壤重金屬含量分析結(jié)果表明，鎘變異系數(shù)較大，分布比較分散，含量差異較大，主要受人為因素影響；砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳的變異系數(shù)較小，分布相對集中，含量變化不大，主要受自然因素影響。

參考文獻(xiàn)

1 潘海婷，王盛才，余 濤，等.湖南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測事權(quán)劃分的思考與探索[J].環(huán)境保護(hù)，2020（9）：58-60.

2 楊秀敏，任廣萌，李立新，等.土壤pH值對重金屬形態(tài)的影響極其相關(guān)性研究[J].中國礦業(yè)，2017（26）：79-83.

3 殷麗萍，張 博，李 昂，等.土壤酸堿度度重金屬在土壤種行為的影響[J].遼寧化工，2014（7）：865-867.

4 劉彥伶，李 渝，張雅蓉，等.長期不同施肥處理對黃壤性水稻土理化性質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（19）：294-298.

5 張千豐，王光華.生物炭理化性質(zhì)及對土壤改良效果的研究進(jìn)展[J].土壤與作物，2012（4）：219-226.

6 李軍營，鄧小鵬，楊 坤，等.施用有機(jī)肥對植煙土壤理化性質(zhì)的影響[J].土壤與作物，2012（3）：12-16.

7 吳新民，姜小三，廖啟林，等.土壤陽離子交換量分布規(guī)律的研究：以江蘇省溧水縣為例[J].土壤，2007（3）：443-447.

8 陶春軍，周天健，張笑蓉，等.安徽岳西翠蘭產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量及種植適宜性評價研究[J].西北地質(zhì)，2020（1）：261-268.

9 胡學(xué)玉.環(huán)境土壤學(xué)試驗與研究方法[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2011：35-36.

10 范繼香.不同施肥措施對礦區(qū)復(fù)墾土壤活性碳庫的影響[D].太原：山西大學(xué)，2011：11-12.