柘城縣是樱椒中國三櫻椒之鄉,種植三櫻椒曆史悠久,生产属质三櫻椒以椒形正、基地辣味濃、土壤著色好、重金品質優、量监麵積大、测及產量高而聞名國內外。污染柘城縣出口三櫻椒栽培技術日趨成熟,樱椒現已形成了區域化種植、生产属质規模化管理,基地年產量提高到10萬t,土壤年種植麵積近2.67萬hm2,重金並有占地20多hm2的量监柘城縣辣椒市場,已成為全國三櫻椒交易的测及重要集散地。目前,全縣已建成以生產辣椒油、辣椒醬、辣椒粉、辣椒段等產品為主的三櫻
一、材料與方法
(一) 基地土壤的選擇
依據NY/T 1121.1-2006標準, 根據種植基地內三櫻椒的分布特點選擇3個采樣點, 固定采樣點取土樣, 采用對角線取樣法, 取土深度為0~20 cm, 樣品采集日期為2017年6月。多點混合後的樣品按四分法取舍, 保留1 kg左右, 經自然風幹, 按要求磨細過篩, 幹燥儲存。
(二) 檢測方法
pH值檢測:NY/T 1121.2-2006土壤pH值的測定;土壤中總鉛檢測:GB/T 17141-1997土壤質量石墨爐原子吸收分光光度法;總鎘檢測:GB/T 17141-1997土壤質量石墨爐原子吸收分光光度法;總汞的測定:GB/T 22105.1-2008土壤質量總汞、總砷和總鉛的測定, 原子熒光法第1部分土壤中總汞的測定;總鉻檢測:HJ 409-2007土壤總鉻的測定火焰原子吸收分光光度法;總砷檢測:GB/T 22105.2-2008土壤質量總汞、總砷和總鉛的測定, 原子熒光法第2部分土壤中總砷的測定。
(三) 重金屬汙染指數評價方法和標準
土壤重金屬汙染評價采用單項汙染指數和內梅羅綜合汙染指數法。
1. 單項汙染指數評價。單項汙染指數計算公式為:
式中Ci為汙染物i的實測值 (mg/kg) ;Si為汙染物i的評價標準 (mg/kg) 。單因子汙染指數Pi≤1, 汙染等級為清潔, Pi>1為汙染水平, 且Pi越大, 汙染越嚴重。單項評價指數P分級評價標準見表1。
2. 綜合汙染指數評價。
為全麵反映各重金屬元素對土壤的不同作用, 突出高濃度重金屬元素對環境質量的影響, 采用內梅羅汙染指數, 也稱綜合汙染指數, 其計算公式為:
二、結果與分析
(一) 各種植基地重金屬結果分析
在柘城縣起台鎮、牛城鄉、陳青集鎮選取3家三櫻椒種植基地, 對其pH值、鉛、鎘等5種重金屬檢測分析, 由表3所示, 柘城縣的3家種植基地土壤偏中性, 與國家土壤環境質量標準值比較發現, 3家土壤中Cd、As、Pb的質量分數符合土壤Ⅰ級標準, Cr、Hg質量分數符合Ⅱ級土壤質量要求。
(二) 種植基地土壤中重金屬汙染評價
從表4中單因子汙染指數的結果來看, 3家土壤中重金屬的單因子汙染指數均<1, 屬於清潔水平。3家種植基地土壤的綜合汙染指數P綜<0.7, 屬於清潔水平。不過可以看出對綜合汙染指數的主要貢獻因子是Cr、Hg。
三、討論
從重金屬的檢測結果來看, 柘城縣3家種植基地土壤中各重金屬質量分數基本一致, Cd、As、Pb質量分數較低, 低於國家Ⅰ級土壤環境質量標準值;Cr、Hg質量分數均高於國家Ⅰ級土壤環境質量標準值, 但從單因子汙染指數來看尚屬於清潔水平, 說明這幾種元素土壤汙染風險較小, 基地土壤未受到因施用化肥、農藥造成的汙染。但不容忽視的是, 基地土壤中Cr、Hg質量分數對綜合汙染指數P綜影響較大。土壤中Cr、Hg汙染來源十分廣泛, 包括土壤母質、農藥施肥及塑料薄膜、工業廢氣廢水排放、生活垃圾等固體廢棄物堆積等。土壤通過物理淨化、化學淨化、生物淨化等方式, 對進入土壤中的重金屬汙染物有一定的自淨能力, 但土壤自淨能力十分有限, 必須依靠相應的修複技術。因此, 對柘城縣三櫻椒種植基地土壤除了加強大氣汙染的治理和肥、水、藥的施用管理外, 還應定期根據土壤質量監測和評價, 進行風險評估, 根據評價結果對汙染較重的區域進行生物修複和農業生態修複, 以保證柘城縣優質三櫻椒生產的持續發展。
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