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摘要：通过对陕西省延安市蔬菜基地大棚土壤中铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）、锰（Mn）、镍（Ni）5种重金属含量和土壤基本理化性质的测定，分析土壤重金属污染特征及影响因素，并采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明，土壤重金属Cr、Pb、Ni的含量均小于《土壤环境质量标准》的二级限值，单项污染指数均小1，属于清洁水平;Cd含量在0.11～1.08 mg/kg之间，超标样品比率达60%，单项污染指数为1.03，达到轻度污染水平;重金属内梅罗综合污染指数平均值为0.83，属于警戒线水平;5种重金属综合潜在生态风险指数均值为214.05，处于中等潜在生态风险等级，Cd对潜在生态风险的贡献率为92.6%，是最主要的生态风险因子;相关性分析表明，土壤重金属污染与肥料的施用有关，Cd含量与有机质含量、速效磷含量、全氮含量间呈极显著或显著正相关关系。
关键词：蔬菜大棚;土壤重金属;污染特征;影响因素
土壤作为农业生产的重要基础，其质量的优劣直接影响着农作物安全和土壤环境的可持续发展[1]。随着我国农业结构的优化与调整，设施农业得到迅速发展。设施农业土壤常年处于高温、高湿的环境，加之化肥农药的大量使用及土地超强度的利用致使土壤理化性质发生改变，继而出现土壤酸化板结、盐渍化、养分失调、重金属累积、微生物区系改变等一系列问题，尤其是重金属污染问题日益突出。贺小琴等调查结果表明，丽水市水阀工业园区石牛大桥附近蔬菜基地铅（Pb）、镉（Cd）超标10倍[2];楚纯洁等对河南省叶县等地的露天和设施蔬菜地土壤重金属分析得出，菜地土壤已受到不同程度的重金属污染[3]。李曈等研究发现，不同棚龄土壤铬（Cr）、Pb、砷（As）、汞（Hg）含量均随着种植年限的增加而提高，种植蔬菜1～5年，土壤Cd、As、Hg含量分别提高143.5%、51.1%、 60.2%[4]。可见，菜地土壤重金属超标问题已成为威胁人类食品安全的突出环境问题。不同区域、不同种植模式下土壤重金属污染特征、污染评价及影响因素和生态修复等成为学者们研究的热点[5-10]。目前，陕北地区土壤重金属污染方面的研究主要集中在矿区和农田，而对蔬菜大棚土壤重金属污染方面的研究很少。因此，为了解当地土地利用方式和管理模式下蔬菜大棚土壤重金属的污染特征，以陕西省延安市近郊典型的蔬菜生产基地为研究对象，分别测定土壤中Cr、Cd、Pb、锰（Mn）、镍（Ni）5种重金属的含量，采用污染指数法对土壤重金属污染进行评价，并运用统计分析方法研究重金属污染的影响因素，揭示土壤重金属污染特征和土壤环境质量状况，为大棚蔬菜的安全生产和重金属污染修复提供必要的基础数据和理论依据。
1 材料与方法
1.1 土壤样品的采集与处理
以陕西省延安市典型的4个蔬菜生产基地蔬菜大棚为采样地点，每个蔬菜基地分别选取具有代表性的大棚5个，每个大棚采取0～20 cm土层土壤样品3个，就地混合成1个土壤样品，共20个样品，同时用全球定位系统（GPS）记录每个样点的具体坐标。采回的土样经自然风干后，拣出石块和植物残体，研磨并全部通过100目尼龙筛保存供重金属含量的测定。
1.2 测定方法
土壤pH值采用玻璃电极法，水土体积比为2.5 ∶ 1;土壤有机质含量采用总有机碳分析仪测定;碱解氮含量采用碱解扩散法测定;速效钾含量采用醋酸铵-火焰光度计法测定;速效磷含量采用碳酸氢钠-钼锑抗比色法测定;全氮含量采用凯氏定氮法测定;重金属全量采用盐酸-氢佛酸-硝酸-高氯酸体系消解原子吸收分光光度法测定。
1.3 评价标准与方法
1.3.1 评价标准 以陕西省土壤背景值和GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中的二级标准值为依据进行评价，具体标准见表3。
内梅罗综合污染指数能够反映重金属共同作用对土壤的污染程度，1号基地土壤内梅罗综合污染指数均小于1，土壤处于安全等级;2号、3号、4号基地部分采样点土壤内梅罗综合污染指数大于1。总体来看，研究区蔬菜基地土壤平均内梅罗综合污染指数为0.83，处于警戒线水平。其中，30%的采样点土壤综合污染指数小于0.7，处于安全等级;35%的采样点土壤内梅罗综合污染指数在0.7～1.0之间，处于警戒级水平;35%的采样点土壤其值在1.0～2.0之间，处于轻度污染水平，不存在中度污染水平土壤和重度污染水平土壤。
2.3 不同蔬菜基地土壤重金属潜在生态风险评价
以陕西省土壤背景值作为参比值，分别计算单一重金属潜在生态风险指数和综合潜在生态风险指数，分析结果见图1、图2。从图1可以看出，5种重金属的平均潜在生态风险指数由强到弱依次为Cd
关键词：蔬菜大棚;土壤重金属;污染特征;影响因素
土壤作为农业生产的重要基础，其质量的优劣直接影响着农作物安全和土壤环境的可持续发展[1]。随着我国农业结构的优化与调整，设施农业得到迅速发展。设施农业土壤常年处于高温、高湿的环境，加之化肥农药的大量使用及土地超强度的利用致使土壤理化性质发生改变，继而出现土壤酸化板结、盐渍化、养分失调、重金属累积、微生物区系改变等一系列问题，尤其是重金属污染问题日益突出。贺小琴等调查结果表明，丽水市水阀工业园区石牛大桥附近蔬菜基地铅（Pb）、镉（Cd）超标10倍[2];楚纯洁等对河南省叶县等地的露天和设施蔬菜地土壤重金属分析得出，菜地土壤已受到不同程度的重金属污染[3]。李曈等研究发现，不同棚龄土壤铬（Cr）、Pb、砷（As）、汞（Hg）含量均随着种植年限的增加而提高，种植蔬菜1～5年，土壤Cd、As、Hg含量分别提高143.5%、51.1%、 60.2%[4]。可见，菜地土壤重金属超标问题已成为威胁人类食品安全的突出环境问题。不同区域、不同种植模式下土壤重金属污染特征、污染评价及影响因素和生态修复等成为学者们研究的热点[5-10]。目前，陕北地区土壤重金属污染方面的研究主要集中在矿区和农田，而对蔬菜大棚土壤重金属污染方面的研究很少。因此，为了解当地土地利用方式和管理模式下蔬菜大棚土壤重金属的污染特征，以陕西省延安市近郊典型的蔬菜生产基地为研究对象，分别测定土壤中Cr、Cd、Pb、锰（Mn）、镍（Ni）5种重金属的含量，采用污染指数法对土壤重金属污染进行评价，并运用统计分析方法研究重金属污染的影响因素，揭示土壤重金属污染特征和土壤环境质量状况，为大棚蔬菜的安全生产和重金属污染修复提供必要的基础数据和理论依据。
1 材料与方法
1.1 土壤样品的采集与处理
以陕西省延安市典型的4个蔬菜生产基地蔬菜大棚为采样地点，每个蔬菜基地分别选取具有代表性的大棚5个，每个大棚采取0～20 cm土层土壤样品3个，就地混合成1个土壤样品，共20个样品，同时用全球定位系统（GPS）记录每个样点的具体坐标。采回的土样经自然风干后，拣出石块和植物残体，研磨并全部通过100目尼龙筛保存供重金属含量的测定。
1.2 测定方法
土壤pH值采用玻璃电极法，水土体积比为2.5 ∶ 1;土壤有机质含量采用总有机碳分析仪测定;碱解氮含量采用碱解扩散法测定;速效钾含量采用醋酸铵-火焰光度计法测定;速效磷含量采用碳酸氢钠-钼锑抗比色法测定;全氮含量采用凯氏定氮法测定;重金属全量采用盐酸-氢佛酸-硝酸-高氯酸体系消解原子吸收分光光度法测定。
1.3 评价标准与方法
1.3.1 评价标准 以陕西省土壤背景值和GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中的二级标准值为依据进行评价，具体标准见表3。
内梅罗综合污染指数能够反映重金属共同作用对土壤的污染程度，1号基地土壤内梅罗综合污染指数均小于1，土壤处于安全等级;2号、3号、4号基地部分采样点土壤内梅罗综合污染指数大于1。总体来看，研究区蔬菜基地土壤平均内梅罗综合污染指数为0.83，处于警戒线水平。其中，30%的采样点土壤综合污染指数小于0.7，处于安全等级;35%的采样点土壤内梅罗综合污染指数在0.7～1.0之间，处于警戒级水平;35%的采样点土壤其值在1.0～2.0之间，处于轻度污染水平，不存在中度污染水平土壤和重度污染水平土壤。
2.3 不同蔬菜基地土壤重金属潜在生态风险评价
以陕西省土壤背景值作为参比值，分别计算单一重金属潜在生态风险指数和综合潜在生态风险指数，分析结果见图1、图2。从图1可以看出，5种重金属的平均潜在生态风险指数由强到弱依次为Cd