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劉霈珈等:農用地土壤重金屬超標評價與安全利用分區

[ 作者:劉霈珈?吳克寧?羅明?李晨曦?祝培甜?張倩?許偉偉?  文章來源:中國鄉村發現  點擊數: 更新時間:2017-06-26 錄入:19 ]

導讀

土地資源是大自然饋贈給人類的獨特珍品,承載萬物。開展區域農用地土壤重金屬超標評價與安全利用分區、分類利用管控,促進區域土地資源合理、高效利用是新常態下耕地保護的基本要求。該文分不同pH值區間、8種不同地類,基于現行土壤環境質量評價和食品安全評價的眾多標準集成土壤環境質量現狀評價標準,以江蘇省某市為例,運用單因子指數法、內梅羅綜合指數法和潛在生態危害指數法開展土壤重金屬超標評價,進而提出了安全利用等級劃分方案和分區、分類利用與管理的管控策略。

結果表明:將研究區農用地分為安全、基本安全、低風險、中風險和高風險5種綜合分區,分別采取優先保護、綜合監控、預警防控和限制利用等措施,以精細化管理思想為出發點,從源頭控制、農藝措施調控、種植作物調整、地類轉換以及土壤修復、綜合整治等方面提出了各綜合分區的安全利用管控策略。因此,開展區域農用地土壤重金屬超標評價與安全利用分區研究為確保土地資源合理利用保護耕地提供了重要思路。

引言

自“鎘大米”、“重金屬污染蔬菜”等一系列事件的不斷曝光,區域農用地的安全利用問題被推至風口浪尖,引發社會各界的廣泛關注。土壤是保障農產品安全的第一道防線,也是筑牢健康人居環境的首要基礎,其質量狀況直接關系到經濟發展、生態安全和百姓民生福祉。2015年“國際土壤年”大會主題為“健康土壤服務于健康生命”,只有良好的土壤,才能真正保障糧食安全。國家層面也在《十三五規劃綱要》中明確提出要以污染防治行動計劃為綱實施土壤污染分類分級防治,優先保護農用地土壤環境質量安全,切實加強建設用地土壤環境監管。在“創新、協調、綠色、開放、共享”新的發展理念下,要求國土資源管理一方面必須圍繞最嚴格的耕地保護制度,特殊保護優質耕地,重在保障糧食安全;另一方面也要圍繞最嚴格的節約集約用地制度,合理利用土地,促進城市轉型發展;還要在區域土地利用上切實考慮各相關主體的利益,做到管控結合。

目前,國內外專家學者在相關領域均取得了很大進展。土壤環境評價方面,國外有美國的超級基金制度、荷蘭的土壤污染物目標值和調解值、英國的土壤指導值等;國內有農用地分等成果、耕地地力調查與評價成果、土地質量地球化學評估成果、土壤環境質量評價成果等。評價方法多種多樣,有單因子污染指數法、內梅羅綜合污染指數法、模糊數學法、地統計學評價法、地累積指數法、污染負荷指數法、潛在生態危害指數法、沉積物富集系數法等。近幾年中國很多專家對現行《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)進行了研究,認為現行標準適用范圍小,污染物項目少,指標限值急需完善。

中國土地生態安全研究源于國內外興起的“生態安全”研究,由最初的定性評價逐漸引入了熵權模糊物元模型、模糊分析、主成分分析、層次分析及神經網絡法等高級數據學方法對區域土地生態安全進行評價。污染土地修復治理則主要側重在污染土地的修復技術、管理政策與措施等。污染土地的再利用研究也特別在適應性評價等有所進展。土壤環境質量區劃方面主要遵循“從源”的原則,旨在揭示土壤環境質量的空間格局及形成機制。土壤環境功能區劃在《全國主體功能區劃》中就有體現,是在主體功能區劃的基礎上進行的區劃,是對主體功能區劃中土壤環境方面的管理區劃。不同的土地利用方式或條件影響著土壤環境質量的變化,評價方法的內涵也從單一向綜合過渡。但始終缺乏一整套對區域農用地安全利用評價與分區、分類、分級利用管控的思路,才使得區域農用地利用潛藏隱患。

該文在分析中國現有土壤環境質量評價和食品安全評價眾多標準的基礎上,分不同pH值區間,集成了8種不同地類的評價標準。以江蘇省某市為典型研究區,對區域土壤重金屬污染采用單因子指數評價法、內梅羅綜合指數評價法和潛在生態風險評價法評價,探討了縣級尺度安全利用等級劃分方案,定性描述了不同安全利用分區的主要特征。針對不同分區的不同內涵、不同利用要求,探討分類利用與管理的管控策略,為區域土地資源的安全、合理、高效利用提供一定的科學依據。

1 研究區概況與數據來源

1.1研究區概況

研究區位于江蘇省南部,長江三角洲經濟開發區,依山傍水,地勢南高北低,總面積19.97 萬 hm2,人口約108 萬,其中農用地面積11.85 萬 hm2,建設用地面積3.23 萬 hm2,其他土地面積4.89 萬 hm2,是名副其實的人口大市。

該市位于亞熱帶季風氣候區,溫暖濕潤,年均溫15.6 ℃,年降水1200 mm,日照百分率為45%,相對濕度80%。氣候溫和、四季分明、日照充足、熱量條件好、降水豐沛、境內河網發達,農作物一年可2~3 熟。境內地貌形態多樣,其中山地崗丘、平原與水域分別占市域面積的22.4%、60.9%、及16.7%。土壤類型多樣,共7 個土類:即黃棕壤土類、紅壤土類、石灰巖土土類、紫色土土類、水稻土土類、潮土土類、沼澤土土類。常綠闊葉林是主要的植被類型。

境內工業企業發達,農業集約化程度較高,已形成了陶瓷、紡織、機電、化工、輕工、建材、工藝品等富有地方特色、門類齊全的工業體系。但同時也給環境帶了超負荷的壓力,對土壤環境的破壞日趨顯著。當地冶煉廠、蓄電池廠生產過程中的廢氣任意排放、固廢肆意堆放、污水灌溉農田都對周邊農用地土壤造成了嚴重的重金屬污染。

該市既是長江三角洲商品糧基地,又是典型經濟開發區,因此選擇該市進行農用地土壤重金屬污染評價和安全利用分區研究,能為區域土地資源的合理、高效安全利用提供積極的實踐指導意義。

1.2樣品采集與處理

采樣區域為江蘇省某市全域。根據《土地質量地球化學評估技術要求(試行)》(DD2008-06),土壤采樣點按照網格化布置,全域共布設1139 個點,采樣精度約2 個/km2。其中農用地布設884 個點,圖斑涉及水田、旱地、水澆地、果園、茶園、林地、草地等多種農用地利用類型,可控土地面積約465 km2(見圖1)。(圖表略)

用 GPS 精確定位,現場記錄“野外樣點信息表”。采樣過程中,土壤采樣深度為0~20 cm,避開外來土和新近擾動過的土層,并去掉表面雜物和土壤中的礫石等五點采樣法取土,四分法保留1 kg 土樣裝聚乙烯自封袋采集樣品。樣品于實驗室自然風干,揀出石塊等雜物后送檢土壤pH 值,重金屬Cd、Hg、As、Pb、Cu、Zn。

1.3數據來源

耕地質量成果主要來源于《江蘇省某市耕地質量等級成果補充完善工作和技術報告》(2013 年);土壤中各種重金屬含量及部分理化性質主要來源于《江蘇省某市耕地質量生態地球化學調查與等級評價報告》(2011 年);相關規劃數據主要來源于《某市二調現狀成果》(2013年)、《某市土地利用總體規劃》(2006-2020 年);農田基礎設施條件、外部水源保證率、各鄉鎮村農業經濟報表數據主要參考《某市統計年鑒》(2003-2014 年)。

2 研究思路與方法

2.1研究思路

(1)基于現有相關土壤環境質量評價標準研究集成該文的評價標準。

(2)分別選用單因子指數法、內梅羅綜合指數法、潛在生態危害指數法進行農用地土壤重金屬超標評價。

(3)依據3 種指數評價結果提出安全利用等級劃分方案。

(4)描述不同安全利用綜合分區特征,探討不同安全利用分區的分類利用與管控策略。

2.2評價標準

中國現行的1995 年頒布的《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)已無法滿足當前土壤環境保護與質量安全管理的需求,環保部對該標準進行了修訂并形成了《農用地土壤環境質量標準》(三次征求意見稿),修訂后的標準在污染物種類及標準限值的確定上都有一定程度改進和完善。《土壤污染防治行動計劃》(以下簡稱“土十條”)中多次強調要“實施農地分類管理,保障農業環境安全”。但國內鮮有涉及眾多地類的評價標準,因此,該文嘗試以不同地類為評價對象,評價標準值涉及水田、水澆地、旱地、果園、茶園、其他園地、林地和草地這8 種地類制定,涉及到的重金屬有鎘、汞、砷、鉛、銅、鋅6 種。

以集成應用為指導原則,參照2016 年環保部將《農用地土壤環境質量標準》進行第三次征求意見稿中的格式,分4 段不同pH 值區間輔以《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)確定水田、水澆地、旱地、其他園地、草地和林地的土壤重金屬限量標準值,輔以《食用農產品產地環境質量評價標準》(HJ/T 332-2006)確定果園的土壤重金屬限量標準值,《茶葉產地環境技術條件》(NY/T853-2004)確定茶園的土壤重金屬限量標準值(見表1)。(圖表略)

2.3土壤重金屬超標評價

2.3.1 評價方法

目前,常用的土壤重金屬超標評價方法中:單因子指數法是最常用的一種土壤環境現狀評價方法,其計算過程簡便,可直觀反映土壤中每種重金屬的污染情況,但不能反映土壤綜合污染情況。內梅羅綜合指數是一種兼顧極值或突出最大值的計權型多因子環境質量指數,其在加權過程中避免了人為主觀因素的影響,因此評價結果比較客觀,能夠全面反映土壤中各污染物的平均污染水平,強調主導因子的影響作用,但在求均值過程中弱化或強化一些因素的作用。

模糊綜合評價法和層次分析法考慮了土壤環境質量的模糊性及各污染因素的權重,評價比較科學,但權重的確定對評價結果影響太大,如果權重不合理容易造成評價結果偏差較大。地累積指數法不僅考慮了沉積成巖作用等自然地質過程造成的背景值的影響,同時充分注意了人為活動對重金屬的影響,但該方法只能給出各采樣點單一重金屬的超標指數,沒有考慮生物有效性、各因子的不同污染貢獻比及地理空間差異,無法對元素間或區域間環境質量進行比較分析。污染負荷指數法不僅考慮到單因子、多因子綜合污染,而且還考慮了大區域綜合污染,但該方法沒有考慮不同污染物源所引起的背景差異。潛在生態危害指數法引入毒性響應系數,將重金屬的環境生態效應、環境效應與毒理學聯系起來,使評價側重于重金屬毒性在土壤和沉積物中的普遍遷移轉化規律和評價區域對重金屬污染的敏感性,以及重金屬區域背景值的差異,消除了區域差異影響,劃分出重金屬潛在危害的程度,體現了生物有效性和相對貢獻及地理空間差異等特點,是綜合反映重金屬對生態環境影響潛力的指標,適合于大區域范圍對土壤潛在的生態危害進行評價,不僅可以為環境的改善提供依據,還能夠為人們的健康生活提供科學參照。

該文試圖通過土壤重金屬超標評價結果來綜合考慮農用地的安全利用問題,“土十條”的頒布也再一次強調了土地安全利用重在風險管控。綜上所述,選取單因子指數法(見式(1))、內梅羅綜合指數法(見式(2))、潛在生態危害指數法(見式(3)~(6))作為土壤重金屬超標評價方法。(圖表略)

2.3.2 評價結果表達

依據上述方法得到3 種無量綱化的環境質量指數,按照《全國土壤污染狀況評價技術規定》(環發[2008]39號)將單因子污染指數Pi 劃分為Di單共5 個等級。按照《土壤環境監測技術規范(HJ/T 166-2004)》將內梅羅綜合污染指數P綜劃分為D內共5 個等級。依據1980 年Hakanson 提出潛在生態危害指數法時的分類依據將潛在生態危害指數 RI 劃分為DRI 共 4 個等級,評價結果及其表達方式如下(見表2)。(圖表略)

2.4安全利用等級劃分方案

上述三種指數評價法得到的無量綱化的環境質量指數劃分等級Di 單、D 內、DRI 各自表征不同的內涵,而農用地安全利用旨在掌握農田土壤環境質量現狀的基礎上,要保證其存在的潛在生態風險不會影響農作物生長且產出的農產品可食部分不威脅人體健康。既要強調風險控制,又要避免傳統的取最大值“一刀切”的偏激做法,最大限度減少人為因素的影響。因此,基于三種指數評價法結果,運用統計學原理對理論上的5×5×4=100 種現狀評價排列組合模式進行總結(見表3),將農用地安全利用分為5 個等級,依據等級劃分安全利用區,定性的闡述分區內涵、主要特征、安全水平、主要利用對策:

(1)I 級,安全利用區。該區主要特征是:土壤及其周邊環境污染物含量較低,且均符合相關限量標準要求。區域土壤環境質量處于無風險安全水平,采取優先保護策略。

(2)II 級,基本安全利用區。該區主要特征是:土壤及其周邊環境污染物含量有輕微積累,稍微偏高于相關限量標準,但尚未對農作物生長和人體健康構成威脅。區域土壤環境質量處于輕微風險基本安全水平,采取優先保護策略。

(3)III 級,低風險監控區。該區主要特征是:土壤及其周邊環境污染物含量有一定積累,稍超標于相關限量標準,已對農作物生長和人體健康構成威脅。區域土壤環境質量處于低風險水平,采取綜合監控策略。

(4)IV 級,中風險預警區。該區主要特征是:土壤及其周邊環境污染物含量較高,明顯超標于相關限量指標,已對農作物生長和人體健康構成明顯威脅。區域土壤環境質量處于中風險水平,采取預警防控策略。

(5)V級,高風險限制區。該區主要特征是:土壤及其周邊環境污染物含量高,嚴重高于相關限量指標,已對農作物生長和人體健康構成嚴重威脅。區域土壤環境質量處于高風險水平,采取限制利用策略。(圖表略)

3 實證分析

3.1插值方法優選

要進行區域農用地的安全利用就要將采樣點位信息通過空間插值法獲得面狀信息。空間插值方法多種多樣,其中常用的:克里格插值法以元素空間結構特征為基礎確定采樣點對估值點的影響權重,通過低通濾波效應,插值過程中會丟失局部極大值和極小值;局部多項式插值法則主要利用最小二乘法多項式擬合土壤重金屬的局部空間分布趨勢,插值結果對局部細節信息存在較大的平滑作用,是一種非精確性插值方法;反距離加權插值和徑向基函數插值法都屬于精確性插值法,均保留了土壤重金屬空間分布的局部波峰或波谷信息,徑向基函數插值是根據局部的光滑趨勢確定權重,但反距離加權插值法是根據距離影響確定其權重。

該文利用SPSS 20 對研究區6 種重金屬進行描述性統計,但通過Kolmogorov-Smirnov 法進行正態檢驗,原始數據不符合正態分布,進行對數變換得到偏度和峰值,總體符合正態分布滿足地學統計分析的條件。樣本的變異系數均大于100%,屬強變異,說明社會經濟等人為因

素對土壤重金屬污染指數影響較大。

該文研究的核心在于土壤重金屬的超標(極大值)情況,克里格插值法和局部多項式插值法顯然不適用。考慮土壤重金屬含量空間分布特征與距離有關,因此,選用反距離加權插值法作為最適宜的插值方法。

反距離加權插值法是基于相近相似原理,對樣點分布均勻且布滿整個插值區域的插值精度較高。以Cd 為例,反距離加權插值法的內插交叉驗證方程為Y=0.667X+2.025(R2=0.702),說明內插效果良好。通過反距離加權插值法獲得面狀信息并對數據進行處理后,再利用單因子指數法、內梅羅綜合指數法和潛在生態危害指數法進行土壤重金屬超標評價。

3.2土壤重金屬超標評價結果

3.2.1 6 種重金屬超標空間分布

根據單因子指數評價結果可知,研究區884 個土壤樣品11.85 萬 hm2 農用地中:

(1)僅有3 個點位、165.90 hm2 農用地Cd 重度污染,4 個點位、225.15 hm2 農用地Cd 中度污染和4 個點位、711 hm2 農用地Cd 輕度污染,分別位于Q 鎮中部、F 鎮南部、B 鎮中部、D 鎮西北部(見表4,圖2a,圖3a)。

(2)僅有1 個點位、11.85 hm2 農用地Hg 輕度污染,位于L 鎮西部(見表4,圖2b,圖3b)。

(3)僅有1 個點位、11.85 hm2 農用地As 輕微污染,位于B 鎮中部(見表4,圖2c,圖3c)。

(4)僅1 個點位、11.85 hm2 農用地Pb 重度污染,11.85 hm2 農用地Pb 中度污染、23.7 hm2 農用地Pb 輕度污染,8 個點位、379.2 hm2 Pb 輕微污染,位于B 鎮中部、F 鎮北部、K 鎮西北部、E 鎮東北部、R 鎮中東部、Q 鎮中東部(見表4,圖2d,圖3d)。

(5)僅2 個點位、23.70 hm2 農用地Cu 重度污染,1 個點位、47.40 hm2 農用地Cu 中度污染和1 個點位、260.70 hm2 農用地Cu 輕度污染,分別位于P 鎮東南部、Q 鎮中部、R 鎮中部、F 鎮的南部和北部、G 鎮東北部(見表4,圖2e,圖3e)。

(6)僅1 個點位、11.85 hm2 農用地Zn 重度污染,35.55 hm2 Zn 中度污染,1 個點位71.1 hm2 農用地Zn 輕度污染,分別位于B 鎮西南部、R 鎮中部(見表4,圖2f,圖3f)。(圖表略)

圖2 土壤重金屬超標評價點位空間分布圖

圖3 土壤重金屬超標評價成果空間分布圖

3.2.2 土壤綜合污染程度空間分布

根據內梅羅綜合指數評價結果可知,研究區884 個土壤樣品11.85 萬 hm2 農用地中:僅7 個點位、272.55 hm2 農用地內梅羅綜合污染程度為重度污染,位于Q 鎮東部、R 鎮中部、B 鎮西南部、D 鎮西北部、E 鎮東北部、F 鎮北部和南部;僅4 個點位、628.05 hm2 農用地內梅羅綜合污染程度為中度污染,位于Q 鎮中東部、P 鎮東南部、F鎮南部;31 個點位、4337.1 hm2 農用地內梅羅綜合污染程度為輕度污染,零散的分布于除X 鎮、D 鎮、P 鎮、U鎮、S 鎮等以外的其他鄉鎮(見表4,圖2g、圖3g)。

3.2.3 土壤潛在生態風險空間分布

根據潛在生態危害指數評價結果可知,研究區884 個土壤樣品11.85 萬 hm2 農用地中:僅2 個點位、59.25 hm2 農用地存在高潛在生態危害,分別位于B 鎮中部、Q 鎮東部;僅有3 個點位、237.00 hm2 農用地存在較高潛在生態危害,分別位于F 鎮南部、E 鎮東北部、D 鎮西北部(見表4,圖2h、圖3h)。

通過表 4 各重金屬元素點位和面積比例可以看出,研究區Cd 超標較其他各元素顯著。通過對比圖2 和圖3 各重金屬元素超標的分布情況具有良好的空間一致性,也得到與統計分析相一致的Cd 超標較顯著的結論。3 種土壤重金屬超標評價結果及其空間分布特征為后續農用地安全利用策略提供了重要的管控方向。

3.3安全利用綜合分區

根據前述定性的安全利用等級劃分方案,將研究區農用地劃分為安全利用區、基本安全利用區、低風險監控區、中風險預警區和高風險限制區這5 種綜合分區(圖4)。(圖表略)

(1)I 級,安全利用區。該區94238.89 hm2,占總農用地面積的79.52%,均勻分布在除D 鎮和R 鎮等其他鄉鎮的大部分區域。

(2)II 級,基本安全利用區。該區18227.78 hm2,占總農用地面積的15.38%,集中分布于D 鎮和R 鎮的中西南大部分地區、E 鎮的東部和北部地區、P 鎮、N 鎮和F鎮的東部地區,零散的分布在E 鎮、J 鎮和K 鎮的西南部地區。

(4)III 級,低風險監控區。該區5 125.47 hm2,占總農用地面積的4.33%,集中分布于Q 鎮和R 鎮的東部和南部地區、B 鎮和D 鎮的西南部地區、N 鎮和R 鎮的東南部地區、E 鎮東部地區和F 鎮的北部地區,零星分布于J 鎮、L 鎮、M 鎮。

(4)IV 級,中風險預警區。該區605.97 hm2,占總農用地面積的0.51%,集中分布于Q 鎮中東部地區、B 鎮中西南部地區和D 鎮的西部地區、E 鎮東部地區、F 鎮北部和南部部分地區。

(5)V 級,高風險限制區。該區301.89 hm2,占總農用地面積的0.25%,集中分布于Q 鎮東部地區、B 鎮中部地區、D 鎮西北部地區、E 鎮和F 鎮交界處、F 鎮的北部和南部地區。

從圖 4 可以看出,高風險限制區都集中在中心城區和鎮中心區的邊緣區域;中風險預警區都分布在高風險限制區的外圍;低風險監控區分布相對離散,一部分集中分布于中風險預警區的外圍,一部分反而距離中心城區和鎮中心區較遠并零星分布于交通便利地區;基本安全利用區集中分布于南部丘陵山區,還有部分集中分布于低風險監控區外圍。

3.4分區合理性分析

5 級安全利用綜合分區的污染程度和風險等級呈現由中心向四周逐漸減弱的趨勢(見圖4)。經分區統計分析,結合該市1999~2015 年的統計年鑒和實地調研,對高風險限制區、中風險預警區和低風險監控區進行了重點分析發現:Q 鎮東部有省級特色陶瓷產業園,B 鎮中部有電子制造金色工業園,D 鎮西北部有化工絹染工業集中區,E 鎮西南部有電線電纜產業園區,F 鎮與E 鎮交界處有稀土合金廠和氧化銅廠,F 鎮北部有較大規模的畜禽養殖場、塑機廠和電纜廠,N 鎮零星分布有小規模化工廠,P 鎮東南部有電光源和五金燈具制造廠。

該市屬于典型的點源污染,這些主要工業企業集中分布在某鄉鎮中心的邊緣區域或交通便利的區域,釋放的廢水、廢棄物中的重金屬含量正以這些企業為中心逐漸由內向外擴散,其空間變異原理與安全利用綜合分區空間分布規律一致,這充分證明了這種區域農用地安全利用分區思路與方法的科學性、合理性。

3.5安全利用策略

因這種由中心向四周逐漸減弱的典型點源污染空間分布特征,依據不同安全利用綜合分區的不同特征和要求,因地制宜提出同一污染源不同管控內容、不同管控級別的分類差別化管控策略。

(1)I 級,安全利用區,實施優先重點保護策略。嚴防新增污染,維護安全狀態。

(2)II 級,基本安全利用區,實施優先保護策略。控制污染輸入,監控污染動態。優化農藝生產措施以確保農用地安全利用。

(3)III 級,低風險監控區,實施綜合監控策略。對土壤、灌溉水、大氣環境實施動態監測,建議以經濟可行性為前提進行完整的土壤修復與治理,嚴格管控污染輸入,以徹底控制污染、消除風險。

(4)IV 級,中風險預警區,實施預警防控策略。監測農作物、土壤、灌溉水、大氣的環境質量,預警污染范圍,采取以下防控措施:①強制其進行經濟可行的土壤修復與治理,例如植物修復、土壤淋洗等;②篩選種植低富集農作物種類,持續監測預警;③優化農藝措施,例如適時的水分管理方法、硅肥或硒肥來降低重金屬元素有效性。

(5)V 級,高風險限制區,實施限制利用策略。結合單因子指數評價結果,深入調查明晰污染主體,實施源頭控制,嚴格管控治理污染源。開展風險評估,采取以下防控措施:①強制其進行積極有限、經濟可行的土壤修復與治理,并連續監測農作物、土壤、灌溉水、大氣的環境質量,預警污染范圍。若食用農產品質量確無法達標的區域,限制其種植食用農產品,改種非食用農產品,退耕還林、還草;②嚴重超越經濟可行性原則的高風險農用地必須進行一定程度的修復治理,再次監測其土壤環境質量,達標后可轉為非農用地。

4 結論與討論

(1)關于農用地安全利用的內涵,眾多專家學者提到既要關注土壤環境質量,更要考慮農產品安全,注重風險管控。基于當前土壤環境質量如此嚴峻的形勢下,該文分地類集成評價標準,選用單因子指數法、內梅羅綜合指數法和潛在生態危害指數法進行土壤重金屬超標評價,提出了安全、基本安全、低風險、中風險和高風險的5種農用地安全利用綜合分區方案,定性描述了不同安全利用分區的主要特征,分別采取優先保護、綜合監控、預警防控和限制利用的措施,相應地從源頭控制、農藝措施調控、種植作物調整、地類轉換以及土壤修復、綜合整治等不同層級的安全利用管控策略。其中,通過3種評價結果及其空間分布,為研究區后續調查污染源,監控污染動態,明晰污染主體,實施源頭控制,降低綜合污染及其風險提供了方向,同時也為環保部制定《農用地土壤環境質量標準》、《土壤環境質量評價技術規范》和“土十條”分類利用、實施風險管控提供了可參考的思路。

(2)因該文沒有大量化驗數據支撐,僅能依靠正在執行或部委部分征求意見稿來嘗試分地類集成評價標準,后續還是要以國家標準執行評價;僅對單因子指數法、內梅羅綜合指數法和潛在生態危害指數法評價結果進行統計分析后定性的提出了安全利用等級劃分方案,應繼續深入基于大數據下土壤安全利用定量劃分方案的研究。在管控策略上,僅提出了深入調查、實施源頭控制、調控農藝措施、調整種植作物、開展地類轉換以及針對不同重金屬污染類型的土壤修復等綜合整治措施的方向,但后續應有針對性的開展各方向上的研究,提出更有實踐意義的措施。

作者:劉霈珈1,3  吳克寧1,3  羅明2  李晨曦1,3  祝培甜1,3  張倩1,3  許偉偉4

單位:1.中國地質大學(北京)土地科學技術學院;2.國土資源部土地整治中心;3.國土資源部土地整治重點實驗室;4.江蘇省地質調查研究院土地質量評價與污染防治應用研究中心


來源:《農業工程學報》 2016年第23期

中國鄉村發現網轉自:微信號 農業環境科學


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