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Investigation and analysis on environmental quality of farmland in Hai’an County,Jiangsu Province

江苏省海安县耕地环境质量调查与分析



全 文 : 收稿日期 : 2004-12-07 改回日期 : 2005-01-22
江苏省海安县耕地环境质量调查与分析
丁华萍 陈 斌 季应明 仲崇平 吉训凤
(江苏省海安县土肥站 海安 226600)
摘 要 对江苏省海安县耕地环境质量调查分析结果表明 , 海安县 96. 67%的耕地符合无公害农产品生产基地环境
质量要求 ,2/ 3耕地符合绿色食品产地环境质量要求 ,且水稻灌溉水达清洁水平。
关键词 耕地 农灌水 环境质量 评价
Investigation and analysis on environmental quality of farmland in Hai’an County , Jiangsu Province .DING Hua-Ping,
CHEN Bin, J I Y ing-Ming, ZHONG Chong-Ping, J I Xun-Feng(Hai’an Soil and Fertilizer Station, J iangsu Province, Hai’an
226600,China) , CJ EA ,2006,14(2) :216~219
Abstract The investigation and analysis on environmental quality of farmland in Hai’an County, J iangsu Province show
that 96. 67% farmland accords with theenvironmental condition for nonpollution agricultural production, and about 2/ 3 for
green food production .The irrigating source water of rice reaches aclean level .
Key words Farmland, I rrigating source water , Environment quality, Evaluation
( Received Dec .7,2004; revised Jan .22,2005)
1 研究区域概况与研究方法
海安县位于江苏省中东部 ,现有耕地 5.4万 hm2 , 分属沿海、沿江和里下河地区 3大农业区 , 土壤类型为
沿海潮盐土、沿江潮土及里下河水稻土等。建国后该县于 1950年、1980年 2 次开展土壤普查 , 1991年又进
行土壤肥力调查 ,结果表明全县耕地土壤肥力稳定提高。为实施可持续发展战略 , 为农业结构战略性调整
和农产品质量建设提供基础依据[ 1~3] , 2001年 10月~2003年 8月该县对耕地质量进行了全面调查 ,以第二
次土壤普查农化样点为基点 ,以乡镇为区域网格布点 , 约 315hm2 耕地设 1采样点 , 部分无公害蔬菜产地和
科技示范园区加密定点 , 共设 173个点 ,每点代表耕地 50~150hm2 ,取样深度 0~20cm土层。灌溉水样按水
系状况和乡镇区域 ,1级与 2级河及主要灌溉水源全部采样 , 共定点 46个。按照农业部颁布的《农业土壤环
境监测技术规范》( NY/ T395—2000) 和《农田水源环境监测技术规范》( NY/ T396—2002)相关技术要求采集
土样和水样。所有采样点预先标注在第二次土壤普查分村资料图上 ,采样时用 GPS 仪实地测定经纬度。土
壤重点调查分析 Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、As 6种重金属和“六六六”( BHC)、DDT 农药残留等环境质量指标 , 农灌
水测定氟化物、氯化物、氰化物、石油类、总 Hg、Cr、As、Pb、Cd和 pH 等环境质量指标 ,按照《农产品安全质量 无
公害蔬菜产地环境要求》(GB/ T18407. 1—2001) 规定的方法测定 ,由江苏省农产品质量检测中心处理检测分
析。同时调查取样田块近年肥料、农药使用状况及乡镇工业状况。
2 结果与分析
2 . 1 土壤质量评价
全县主要农业区土壤耕层重金属及“六六六”、DDT 含量见表 1, 表 1表明土壤耕层 Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、
As和“六六六”、DDT 平均含量分别为 0.081mg/ kg、54. 3mg/ kg、19.1mg/ kg、24. 4mg/ kg、0. 094mg/ kg、
4. 94mg/ kg、0.001mg/ kg和 0.054mg/ kg, 其变幅依次为 0~0.75mg/ kg、12~164mg/ kg、7.4~35. 7mg/ kg、
10.5~59.4mg/ kg、0~0. 956mg/ kg、0.36~12. 60mg/ kg、0~0. 01mg/ kg和 0.003~0. 8mg/ kg。控制指标按
照《农产品安全质量 无公害蔬菜产地环境要求》(GB/ T18407. 1—2001)和《无公害农产品 ( 食品 )产地环境条
件要求》( DB32/ T343. 1—1999) 中的环境质量指标 ,自然背景值 (高于绿色食品标准 ) 按照《土壤环境质量标
准》( GB15618—1995)中的环境质量指标 ,以《农业土壤环境监测技术规范》(NY/ T395—2000)中的土壤分级标
第 14 ?卷 第 2期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .2
2 0 0 6 ?年 4 月 Chinese Journal of Eco-Agriculture April, 2006
表 1 海安县耕地土壤重金属及农药残留量 *
Tab.1 Contents of heavy metals and pesticide residues in cultivated soil of Haipan County
项 目
I tems
样本数
Number
含量/ mg·kg - 1 ?Contents
Cd Cr Cu Pb Hg As BHC DDT
控 制 指 标 0 .. 60 250 /. 0 100 ?.0 150. 0 1 :. 00 25 &.0 0 .50 0. 50
土壤自然背景 0 .. 20 90 /. 0 35 ?.0 35. 0 0 :. 15 15 &.0 0 .05 0. 05
里下河水稻土 58 ?0 .. 079 60 /. 1 23 .3 24. 8 0 :. 142 5 &.35 0 .0015 0. 084
沿 海 潮 土 77 ?0 .. 081 52 /. 8 17 .1 23. 2 0 :. 069 4 &.27 0 .0007 0. 050
沿 江 潮 土 38 ?0 .. 083 48 /. 7 16 .7 26. 6 0 :. 063 5 &.66 0 .0004 0. 017
全 县 平 均 173 ?0 .. 081 54 /. 3 19 .1 24. 4 0 :. 094 4 &.94 0 .001 0. 054
* 以土壤 pH > 7 . 5 计。
准 (见表 2)为依据 ,利用单项污染指数和综合污染指数进行评价。单项污染指数 :
Pi = Ci/ Si (1)
式中 , Pi 为土壤单项污染指数 , Ci 为土壤污染物 i 实测值 , Si 为土壤污染物 i 评价标准。综合污染指数 (内
梅罗污染指数 ) :
P综 = [ ( Ci/ Si ) 2ave + ( Ci/ Si) 2max ]/ 2 (2)
式中 , P综 为土壤综合污染指数 , ( Ci/ Si )ave为土壤污染物中污染指数平均值 , ( Ci/ Si ) max为土壤污染物中污
染指数最大值。
全县土壤综合污染指数及土壤环境质量分级
见表 3和表 4。对照《农产品安全质量无公害蔬
菜产地环境要求》( GB/ T18407.1)标准的要求 , 全
县平均综合污染指数 P综合 = 0. 18, 达到安全、清
洁水平 ,且 3个农业区 3大类土壤均达此标准 , 22
个乡镇分别评价 ,其结果综合污染指数为0. 159~
0. 357,全部为 1 级。以每点代表面积统计 , 全县
符合无公害蔬菜生产的耕地面积占总耕地面积的
96.67% , 基本符合无公害蔬菜生产的耕地面积占
2. 59% ,仅有 0.74%耕地面积为轻度污染。对照
表 2 土壤环境质量等级
Tab.2 Grades of soil environment quality
等 级
Grades
综合污染指数
Integrated pollu-
tion index
污染程度
Pollution
degree
污染水平
Pollution level
1 ? P综≤0 . 7 安 全 清 洁
2 ? 0 C.7 < P综≤1 . 0 警戒限 尚 清 洁
3 ? 1 C.0 < P综≤2 . 0 轻污染 土壤污染物超出标准 , 视
为轻污染 , 作物开始污染
4 ? 2 C.0 < P综≤3 . 0 中污染 土 壤 、作 物 受 中 度 污 染
5 ? P综 > 3 . 0 重污染 土 壤 、作 物 受 污 染 严 重
表 3 海安县耕地土壤污染指数及评价结果
Tab. 3 Soil integrated pollution indexes in different regions of Hai’an County
项 目 污染指数 Pollution indexes 等级
I tems Cd Cr Cu Pb Hg As BHC DDT P综合 Grade
里下河水稻土 P指标 0 ?. 13 0. 24 0 /. 25 0 . 16 0 c. 14 0 . 21 0 . 003 0 1. 17 0 . 21 1 f
P自然 0 ?. 39 0. 67 0 /. 70 0 . 70 0 c. 95 0 . 36 0 . 030 1 1. 68 1 . 39 3 f
沿 海 潮 土 P指标 0 ?. 14 0. 21 0 /. 17 0 . 16 0 c. 07 0 . 17 0 . 001 0 1. 10 0 . 18 1 f
P自然 0 ?. 41 0. 59 0 /. 48 0 . 66 0 c. 46 0 . 28 0 . 014 1 1. 01 0 . 80 2 f
沿 江 潮 土 P指标 0 ?. 14 0. 19 0 /. 17 0 . 18 0 c. 07 0 . 23 0 . 001 0 1. 03 0 . 18 1 f
P自然 0 ?. 42 0. 54 0 /. 48 0 . 76 0 c. 46 0 . 38 0 . 008 0 1. 35 0 . 61 1 f
全 县 平 均 P指标 0 ?. 13 0. 22 0 /. 19 0 . 16 0 c. 09 0 . 20 0 . 002 0 1. 11 0 . 18 1 f
P自然 0 ?. 40 0. 61 0 /. 55 0 . 71 0 c. 63 0 . 33 0 . 018 1 1. 11 0 . 86 2 f
《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)自然背景值指标 ,全县耕地土壤综合污染指数 P综合 = 0. 86, 为 2 级、
警戒限、尚清洁水平 , 主要表现为土壤中 Pb和 DDT 含量较高 ,其中里下河地区水稻土为 3 级、轻污染 , 沿海
地区潮土为 2级、尚清洁 , 沿江地区潮土为 1级、安全。里下河地区水稻土中主要是 Cr、Cu、Pb、Hg及 DDT、
“六六六”含量较高 ,沿海、沿江潮土中 Cd含量较高 , 沿海潮土中 As含量最低。22个乡镇分别评价 , 其结果
综合污染指数为 0. 456~3.310间 , 其中 8个乡镇 1级 ,6个乡镇 2级 , 6个乡镇 3级 , 1个乡镇 4级 , 1个乡镇
第 2 ?期 丁华萍等 : 江苏省海安县耕地环境质量调查与分析 217
表 4 耕地土壤环境质量分级
Tab. 4 Grading of the farmland according to different standards
依据标准 项 目 质量分级 Grade of quali ty
Standard I tems 1 ?2 3 4 % 5 D
GB/ T18407 ?.1-2001 面积/ 万 hm2 ?5 a. 22 0. 14 0 . 04 0 0 ?
占总面积/ % 96 a. 67 2 ?. 59 0 . 74 0 0 ?
GB15618 ?-1995 面积/ 万 hm2 ?2 a. 29 1. 32 1 . 33 0 .19 0 ?. 27
(自然背景值 ) 占总面积/ % 42 a. 40 24 ?. 45 24 . 63 3 .52 5 ?. 00

5级。以每点代表面积统计 , 全县耕地土壤环境质
量 1~5 级分别占耕地面积的 42. 4%、24. 45%、
24.63%、3. 52%和 5% ,全县 2/ 3 耕地达到绿色食
品耕地土壤环境质量要求 , 仅有不足 10% 耕地为
中度以上污染。
2 . 2 农灌水质评价
全县 46个农灌水质检测结果见表 5。表 5表
明海安县农灌水中氟化物、氰化物、氯化物、石油
类、Cd、Cr、Pb、Hg、As平均含量依次为 0.415mg/ L、0.0013mg/ L、116.5mg/ L、1.175mg/ L、0.0002mg/ L、0.0086mg/ L、
0.0034mg/ L、0.0003mg/ L 和 0.0122mg/ L ,其变幅依次为 0~0. 88mg/ L、0~0. 01mg/ L、30.02~448. 28mg/ L、
0. 041~0. 222mg/ L、0~0.001mg/ L、0.002~0.02mg/ L、0~0.05mg/ L、0~0.007mg/ L 和 0~0. 04mg/ L。
pH 平均值为 7.5, 变幅7.0~8. 18。
表 5 海安县农灌水质检测结果
Tab. 5 Contents of some pollutiants in irrigating water
地 区 样本数 氟化物 氰化物 氯化物 石油类 含量/ mg·L - 1 Contents
Regions Number F - 1 `CN - 1 ?Cl - 1 Oil kinds Cd Cr Pb Hg As
GB/ T18407 [. 1-2001 3 ?. 0 0 . 5 250 b.0 1 . 0 0 D. 005 0 . 1 0 . 1 0 . 001 0 . 05
NY 5 1 1 6 :- 2 0 0 2 5 ?. 0 0 D. 01 0 ?. 1 0 . 1 0 . 001 0 . 05
里 下 河 地 区 16 ?0 ?. 311 0 . 0009 50 b.87 1 . 684 0 D. 0001 0 . 0093 0 . 0063 0 . 0004 0 . 0097
沿 海 地 区 17 ?0 ?. 40 0 . 0021 201 b.9 0 . 480 0 D. 0001 0 . 0068 0 . 0031 0 . 0003 0 . 0091
沿 江 地 区 13 ?0 ?. 564 0 . 0001 85 b.52 1 . 459 0 D. 0005 0 . 0102 0 . 0002 0 . 0004 0 . 0192
全 县 平 均 46 ?0 ?. 415 0 . 0013 116 b.5 1 . 175 0 D. 0002 0 . 0086 0 . 0034 0 . 0003 0 . 0122
按照《农产品安全质量 无公害蔬菜产地环境要求》(GB/ T18407. 1—2001)和《无公害食品 水稻 产地环
境条件要求》( NY5116—2002)中的环境质量指标 , 以《农田水源环境监测技术规范》( NY/ T396—2002) 中的
水质分级标准 (见表 6)为依据 ,利用单项污染指数和综合污染指数进行评价。单项污染指数 :
Pi = Ci/ Si (3)
式中 , Pi 为水质单项污染指数 , Ci 为水质污染物 i
实测值 , Si 为水质污染物 i 评价标准。综合污染指
数 (内梅罗污染指数 ) :
P综 = [ ( Ci/ Si)2ave + ( Ci/ Si )2max ]/ 2 (4)
式中 , P综 为水质综合污染指数 , ( Ci/ Si ) ave为水质
污染物中 污染指数 平均值 , ( Ci/ Si ) max 为 水质
污染物中污染指数最大值。全县农灌水平均综合
表 6 水质分级标准
Tab.6 Grades of irrigating water environment quality
等 级
Grade
综合污染指数
Integratedpollution indexes
污染程度
Pollution degree
污染水平
Pollution level
1 ?≤0 . 5 清 洁 清 洁
2 ?0 ?. 5~1 . 0 尚清洁 标 准 限 量 内
3 ?≥1 . 0 污 染 超出警戒水平

表 7 海安县农灌水质污染指数及评价结果
Tab.7 Integrated pollution indexes in irrigating water of Hai’an County
项 目
I tems
氟化物
F - 1 "
氰化物
CN - 1 ?
氯化物
Cl - 1 a
石油类
Oil kinds
Cd Cr Pb Hg As P综 等级
Grade
里下河地区 P国 0 ?.104 0 $. 0018 0 .203 1 l.684 0 ?. 02 0 .093 0 :. 063 0 . 4 0 n. 194 1. 21 3
P行 0 l.337 0 ?. 01 0 .093 0 :. 063 0 . 4 0 n. 194 0. 28 1
沿 海 地 区 P国 0 ?.133 0 $. 0042 0 .808 0 l.480 0 ?. 02 0 .068 0 :. 031 0 . 3 0 n. 182 0. 59 2
P行 0 l.096 0 ?. 01 0 .068 0 :. 031 0 . 3 0 n. 182 0. 21 1
沿 江 地 区 P国 0 ?.188 0 $. 0002 0 .342 1 l.459 0 ?. 10 0 .102 0 :. 002 0 . 4 0 n. 384 1. 06 3
P行 0 l.292 0 ?. 05 0 .102 0 :. 002 0 . 4 0 n. 384 0. 30 1
全 县 平 均 P国 0 ?.143 0 $. 0026 0 .416 1 l.206 0 ?. 02 0 .086 0 :. 034 0 . 3 0 n. 244 0. 87 2
P行 0 l.241 0 ?. 01 0 .086 0 :. 034 0 . 3 0 n. 244 0. 25 1
218 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14 ?卷
污染指数见表 7,对照《无公害食品水稻产地环境条件要求》(NY5116-2002)的标准要求 , 全县平均综合污染
指数 P行 = 0. 25, 为 1级清洁水平。对照《农产品安全质量 无公害蔬菜产地环境要求》( GB/ T18407. 1—
2001)的标准要求 , 全县平均综合污染指数 P国 = 0. 87,达 2级尚清洁 , 主要是灌溉水中石油类含量超标 , 尤
其以里下河农业区和沿江农业区较高。
3 小结与讨论
对海安县 173个土样点、46个水样点检测分析综合评价结果表明 ,全县有 96.67%的耕地符合无公害农
产品生产基地环境质量要求 ,2/ 3耕地符合绿色食品产地环境质量要求 , 且水稻灌溉水达清洁水平。全县部
分耕地土壤有轻微污染 ,其原因一是农药污染 , 20世纪 60年代末~80年代近 20年间“六六六”、DDT、“二二
三”等有机氯农药和“赛力散”、“西力生”等含 Hg制剂被广泛用于棉花病虫害防治 , 是造成该县土壤中 DDT、
“六六六”、Hg和 As残留的重要原因。而 1982 年 ( n = 14) 、1984年 ( n = 15)、2003 年 ( n = 173) 3 次检测结
果“六六六”含量 依次 为 0.118mg/ kg、0.0144mg/ kg 和 0.001mg/ kg, DDT 含 量依 次 为 0.6897mg/ kg、
0. 3478mg/ kg和 0.054mg/ kg, 呈逐步降低趋势。同时农药残留量与土壤类型有关 ,沿海潮土与里下河水稻
土种植棉花时间相同 ,但后者农药残留量明显高于前者 , 可能是潮土中农药降解速度较快。二是重金属污
染 ,主要来自工业“三废”和生活垃圾及含重金属的农药 , 里下河农业区内小电镀、建材、小化工及铜制品等
类型工厂企业相对较多 ,土壤及水体中 Cd、Cr、Cu和 Pb等重金属残留量亦较高 , 个别点 Cd、Pb偏高 ,可能与
废旧电池、电器和油漆等生活垃圾乱丢乱扔有关 , 而机动车辆尾气亦可能是造成 Pb污染的主要原因 , 对照
《农产品安全质量 无公害蔬菜产地环境要求》(GB/ T18407. 1—2001)的要求 , 全县 22个乡镇中有 12 个乡镇
土壤中 Pb含量达警戒限 ,水体中石油类超标多系运输船只柴油污染所致。
致谢 沙捷亚、林爱华和冯成玉等同志参加了本项研究部分工作 , 谨表谢意 !
参 考 文 献 h
1 严健汉 , 詹重慈 . 环境土壤学 . 武汉 : 华中师范大学出版社 ,1985
2 张书贵 . 土壤重金属污染评价与研究 . 安徽技术师范学院学报 , 2001 , 15( 4) : 23~24
3 陆书玉 . 环境影响评价 . 北京 : 高等教育出版社 , 2001 .163~164
第 2 ?期 丁华萍等 : 江苏省海安县耕地环境质量调查与分析 219