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摘要：桃源县在测土配方施肥补贴项目实施过程中，完成了主要耕地环境质量的调查任务。通过对桃源县主要耕地土壤环境质量、灌溉水质量和农区点源污染、面源污染的现状调查和结果分析，对桃源县耕地土壤环境质量进行了综合评价。提出了耕地污染防治对策与建议，旨在合理利用桃源县土地资源，有利于农业可持续发展，取得更大的社会、生态、经济效益。
关键词：耕地；环境质量；污染；对策；桃源
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（21018）03-0057-06
2005年开始，桃源县实施测土配方施肥补贴项目，获得了全县耕地的基础数据，完成了主要耕地环境质量的调查任务。随着人们物质生活水平的不断提高，食品安全问题日益成为人们关注的焦点，因此，耕地土壤环境质量问题将成为未来人们所关注的重点问题之一。在新的形势要求下，近几年，桃源县对主要耕地土壤环境质量、灌溉水质量和农区点源污染、面源污染的现状作了具体调查分析，并进行了综合评价，提出了耕地污染防治对策与建议，以期为桃源县耕地土壤环境的改善提供参考。
1耕地土壤环境质量状况
耕地土壤环境质量包括土壤重金属含量和农药残留量。该次耕地环境质量检测仅测试土壤重金属指标，桃源县共检测土壤环境样品209个，其中稻田土壤样品122个，果园样品47个，茶园样品23个，旱地样品17个，送检后得到耕地土壤重金属检测结果（表1）。
1.1耕地土壤铅含量
桃源县耕地（包括园地）土壤铅含量为10.0～99.6mg/kg，平均37.9mg/kg，按《土壤环境质量标准》（GB15618）二級标准量，所有检测样点耕地土壤均未超标。从不同利用类型来看，园地土壤铅含量明显高于水田和旱地，其中果园最高，平均50.0mg/kg，其次是茶园，平均45.7 mg/kg，水田和旱地平均铅含量分别为32.6和35.6mg/kg。
1.2耕地土壤镉含量
桃源县耕地（包括园地）土壤镉含量0～1.72 mg/kg，平均0.16mg/kg，超标（≥0.30mg/kg）样点数占5.40%，其中水田样点超标率6.6%，果园超标率2.4%，旱地和茶园无超标样点。水田平均值0.19 mg/kg，旱地0.20mg/kg，茶园0.09 mg/kg，果园0.11 mg/kg，水田和旱地平均镉含量明显高于园地。
1.3耕地土壤汞含量
桃源县耕地（包括园地）土壤汞含量0.006～0.340mg/kg，平均0.085 mg/kg，其中果园土壤有一个样点汞超标，占总样点数的0.5%。茶园土壤汞含量最高，平均0.138 mg/kg，果园最低，平均为0.048 mg/kg，水田和旱地分别为0.089和0.073mg/kg。
1.4耕地土壤砷含量
桃源县耕地（包括园地）土壤砷含量1.7～140.6mg/kg，平均12.4 mg/kg，其中超标样点数4个，全部为水田样，占总样点数的2.0%，占水田样点数的3.3%，不同利用类型土壤之间砷含量差异不大。
1.5耕地土壤铬含量
桃源县耕地（包括园地）土壤铬含量最低13.8mg/kg，最高108.1 mg/kg，平均48.3 mg/kg，其中以茶园土壤平均铬含量最高，为62.7 mg/kg，其次是果园，平均铬含量50.5 mg/kg，水田和旱地略低，分别为45.8和41.4mg/kg。在所有209个检测样点中，无铬超标样点。
1.6耕地土壤铜含量
只对园地进行了铜含量的检测，桃源县园地土壤铜含量11.1～45.7 mg/kg，平均21.9 mg/kg，远远低于国家《土壤环境质量标准》（GB15618）二级标准限量值，其中茶园铜平均含量（26.0 mg/kg）高于果园（19.5mg/kg）。
2耕地灌溉水环境状况
对桃源县水库和河段等主要灌溉水源进行采样，共选取采样点28个，样品送湖南省农产品质检查中心检测，对主要灌溉水源的pH值、汞、镉、铅、砷、铬等进行测定（表2），所有检测样点灌溉水水质均符合《农田灌溉水质标准》（GB5084）一级标准，说明桃源县主要类型灌溉水源总体环境状况良好。
3点源污染对农田环境的影响
桃源工业化城镇化水平不高，工业“三废”污染相对较轻。对耕地农业环境影响较大的主要是分布桃源县的10家水泥厂、2家造纸厂和1家电解铝厂等工业企业，每年排放废水146万t，废气10.9亿标m3，其中工业废水排放达标率70.0%，废气排放达标率80.0%（表3）。
4面源污染对农田的影响
4.1化肥使用情况
根据桃源县统计、农业等部门提供的资料，2017年桃源县化肥使用总量94 170 t，耕地73.8 t/667m2，其中尿素22 500t，碳铵21 000t，普钙8 000t，氯化钾3 450 t，复混肥料39 220 t。对水稻、棉花、蔬菜、柑橘各20个种植农户的化肥施用情况进行了调查，调查结果见表4，不同作物其化肥施用量差异较大，蔬菜、棉花化肥用量较高，分别为143和100.9kg/667m2，蔬菜纯氮用量高达33.3 kg/667m2，水稻化肥用量相对较低，化肥施用量为69.6 kg/667m2，只有蔬菜化肥施用量的一半，纯氮用量为9.5 kg/667m2，不到蔬菜纯氮用量的三分之一。
只考虑农田养分的主要输入途径和主要输出途径，即施肥和作物吸收，对桃源县农田养分输入输出平衡状况进行大致的估算，结果如表5。2017年桃源县农田氮素输入总量24 486 t，输出总量16 463 t，剩余8 023 t，磷素输入总量5 309 t，输出总量7 772 t，剩余3 701 t，忽略氮素的挥发损失及磷素的土壤固定，并假定农田土壤养分肥力在一段时期内维持相对稳定，可以认为农田剩余氮、磷全部进入水环境，即农田施肥中有约过三分之一的氮、磷营养元素通过地表径流和渗漏而进入水体，因而由于不合理和过量施肥导致的氮、磷营养元素对水体污染的问题不可忽视。
4.2农药施用情况
统计数据表明，2017年桃源县农药施用量801 t，平均用药量0.62 kg/667m2。对农户种植业农药使用情况调查的结果（表6）与此有较大差异。水稻、柑橘、棉花和蔬菜农药用量分别高达4.28、3.90、3.70和3.11kg/667m2，平均3.81 kg/667m2。农药使用量于此之高，农业面源污染的隐患十分明显。
4.3农膜使用情况
由于缺乏桃源县农膜使用情况统计资料，因而只能根据水稻、蔬菜、棉花种植的60个农户调查数据（表7）大致估算出全县农膜年施用量及回收率。
农户调查结果表明，以蔬菜使用农膜最为普遍，使用农膜面积占种植面积的74.5%，按种植面积计算，平均用量达到7.66 kg/667m2，其次是棉花，农膜使用面积比例为21.8，平均用量1.01 kg/667m2，水稻农膜用量较低；从回收情况看，水稻使用农膜回收率最高，为56.2%，蔬菜使用农膜回收率为0。根据农户调查的结果估算，桃源县每年农膜使用总量约为770 t，平均回收率为26.2%，即每年大约有568 t农用薄膜残留在土壤中，大量的废弃残膜也带来了农田白色污染问题。
4.4生活废弃物处理利用情况
对80个农户生活废弃物产生量及利用情况进行调查的结果，平均每户每年产生固体废弃物1.02 t，产生生活废水68.69 t，其平均处理利用率分别为22.0%、4.3%，据此估算桃源县农村每年大约产生生活垃圾32.10万t，生活废水2161万t，其中约有25万t生活垃圾和2068.08万t生活废水未经处理而丢高弃和排放，对环境造成？亏染。
4.5面源污染监测结果及分析
4.5.1地表径流情况 面源污染定点监测（采样同灌溉水源检测）结果显示（表8），2017年6月1日至10月25日，桔园与菜地地表径流水数量大体相当，分别为9.0和10.2t/667m2，稻田排水量为11.7t/667m2。径流泥沙量桔园与菜地表现出明显的差异，桔园因植被覆盖度高，径流泥沙很少，仅0.05t/667m2，而菜地达0.39t/667m2，显然果、茶等多年生园艺作物在防止水土流失和面源污染方面有着积极作用。
4.5.2水质监测结果 从地表径流水和地下水水质监测结果（表9）看，农田氮的流失是十分明显的，桔园地表径流水总氮含量为3.37～3.75 mg/L，主要为凯氏氮，含量为2.86～3.15 mg/L，超过了国家《地面水环境质量标准》Ⅴ类水质标准（2mg/L），菜地地表径流水第一次监测结果因有地膜覆盖，凯氏氮含量较低，为1.04 mg/L，第二次监测结果为露地栽培，氮含量明显增加，达到2.42 mg/L，为第一次监测结果的2.3倍，超过了地面水V类水质标准，显然地膜覆盖栽培对防止土壤氮素的流失，减轻面源污染有着明显的效果。稻田不同深度水质变化可以看出氮素向下渗漏的趋势，两次监测结果，距地表15 cm处水体凯氏氮含量由2.93 mg/L降为1.47 mg/L，而30cm处水体凯氏氮含量则由1.24mg/L上升到2.38mg/L，稻田中氮素向下渗漏的趋势是显而易见的。监测结果表明磷对水体的污染不是很明显，只有桔园和菜地第一次监测样总磷含量超过国家地面水V类水质标准（2mg/L），其余监测样品均未超标。
农药对水体的污染是十分明显的，水稻生育前期，稻田地表水和地下水中均有有机磷农药三唑磷检出，桔园第二次地表径流水样品中有高毒农药氧化乐果检出，含量高达14.56 mg/L，所有的地表径流水、地下水样品中均有乐果检出，含量为0.05～0.57 mg/L，化学农药的大量使用，导致水体的严重污染，成为农业面源污染的一个重要方面，应引起高度重视。
5耕地土壤环境质量综合评价
5.1评价方法与模型
采用单项污染指数与综合污染指数相结合的方法进行评价。
5.2评价标准
在土壤环境质量评价中，选择的标准不同，会导致评价结果的差异。目前国内应用的标准主要有《土壤环境质量标准》（GB15618）以及《无公害食品水稻产地环境条件》（NY5116）、《无公害食品柑桔产地环境条件》（NY5016）、《无公害食品茶叶产地环境条件》（NY5024）、《无公害食品蔬菜产地环境条件》（NY5010）等，《土壤环境质量标准》将根据土壤污染物的含量将土壤环境分为3级，一级为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量限制值；二级是保障农业生产，维护人体健康的土壤环境限制值；三级是保障农林生产和植物正常生长的土壤环境临界值。无公害农产品产地环境标准基本上以土壤环境二级标准为基础确定的，个别指标不同作物有所区别。鉴于桃源县农产品产地环境质量监测以大田为主，确定采用《土壤环境质量标准》二级标准作为桃源县耕地环境质量评价标准（表10）。
5.3评价结果
土壤污染指数是评价土壤？亏染程度或土壤环境质量等级所用的一种相对的无量纲指数。评测土壤污染指数有两种，分别是：单项污染指数（Pi）和综合污染指数（P）。计算土壤污染指数的公式如公式（1）和公式（3）。
式中，Pi是单一污染物的污染指数；P是多种污染物的综合污染指数；Ci是土壤中污染物i的实测浓度；n是污染物的种数。土壤污染指数反映了土壤受污染的程度，是土壤污染防治、土地规划管理和土地合理利用的重要数据。
根据土壤综合污染指数，将土壤污染程度分为五级，即清洁、尚清洁、轻度污染、中度污染、重度污染。综合评价结果（表11）表明，桃源县耕地环境质量总体状况良好，86.76%的样点环境质量为一级，属于清洁水平，二级（尚清洁）样点占7.35%，土壤收到污染物污染的样点仅占5.88%，主要为三级即轻度污染，共9个样点，占4A1%，主要污染物为镉，中度污染2个样点，占0.98%，污染物为镉和砷，重度污染仅一个样点，占0.49%，污染物为镉。根据检测结果，污染物超标样点具体主要分布在桃源县西部、西北部的黄石镇、九溪镇、理公港镇、观音寺镇、佘家坪乡、三阳港镇沿线，以及沅水以南的茶庵铺镇等地区。
6耕地污染防治对策与建议
6.1未来污染趋势预警
虽然目前主要农产品产地环境质量符合无公害农产品产地环境质量要求，但随着工业化、城镇化进程加快，离城镇及工矿较近的农产品（如蔬菜）产地环境有可能受到不同程度污染；同时由于部分生产者不合理使用农药、化肥等农用化学物质，产地存在农业内部化肥、农药污染隐患。
6.2污染防治对策
（1）切实加强主要农产品产地生态环境的保护，产地范围5 km内禁止新建有污染的非农业项目，产地区域及上风向，灌溉水源上游不得有对产地环境构成威胁的新的污染源产生。着力建设废弃物无害化处理工程，改善农业环境，确保农产品在绿色和无公害的环境下生产。
（2）加強主要农产品产地农户无公害生产技术培训，使之严格按照无公害农产品生产技术操作规程进行生产加工，加强生产全过程的质量控制管理。
（3）加强主要农产品产地化肥农药等农用化学物质的管理，明令禁止在产地范围内销售使用不合格农药、化肥产品，禁止使用高毒高残留农药。对销售假冒、伪劣化肥农药等农业投入品的行为依法予以严厉查处。
（4）生产技术上严把施肥和病虫防治关，施肥上做到科学施肥、推广测土配方施肥技术，控制氮肥用量。病虫防治上注重农业防治，推广生物防治，药剂防治上统一使用规定的农药种类，严格限制用药次数和使用浓度。积极开展化肥、农药面源污染控制工程，大力推进化肥、农药使用量零增长行动。