江油市大康镇农业生态地球化学评价

【摘要】：随着我国社会经济的发展,土壤重金属、残留农药、化肥污染、污水灌溉呈蔓延趋势,农产品品质受到一定影响。尤其是我国加入WTO后,若干发达国家对我国农产品出口实行“绿色壁垒”,给国家、企业、农民造成了巨大的经济损失,不利于农业增效、农民增收和农村经济发展。目前,我国大多数土地质量环境底数不清,区域土地利用规划和农业布局缺乏基础依据。因此,实现科学的农业规划、进行农业经济结构调整、发展农村经济,查明农业地质环境质量状况已成为当务之急。 本论文以环境地球化学、土壤地球化学、农业地质地球化学和生态环境地球化学理论为基础,结合研究区具体情况,对研究区开展了地球化学野外勘察,并根据地质背景、地形地貌以及土壤的类型分布等特征,完成了野外样品采集以及测试分析;根据野外勘测的样品分析结果,利用数理统计方法以及GIS技术,对江油市大康镇不同土壤类型以及其他媒介中重金属的分布特征进行综合研究;利用重金属土壤现实含量评价、潜在生态危害指数评价以及模糊数学综合评价三种方法对土壤重金属进行评价,并结合土壤肥力评价结果与生态效应情况,对土地质量进行地球化学分等定级;完成了植物生态效应的分析工作,并以此为基础进行土地利用结构与农业产业布局调整规划,为新农村建设和提高土地社会经济效益提供科学依据。 通过系统研究,论文取得的主要成果如下: (1)利用数理统计方法对研究区296件表层土壤样品数据进行处理,计算出江油市大康镇土壤重金属元素含量推荐背景值,分别为:As为10.67μg/g、Cd为0.31μg/g、Cr为84.34μg/g、Cu为30.17μg/g、Hg为0.08μg/g、Ni为35.04μg/g、Pb为33.68μg/g、Zn为90.36μg/g。 (2)对元素在土壤、水环境、近地表大气降尘以及生物等媒介中的分布特征进行了研究,通过分析,发现表层土壤中元素的含量主要受到成土母质的影响;近地表大气降尘元素的含量普遍超标,附近长城钢厂三分厂和区内的铁质合金厂是不可忽视的污染源。 (3)采用重金属土壤现实含量评价、潜在生态危害指数评价以及模糊数学综合评价三种方法对土壤重金属质量进行了评价分析,结果表明:研究区土壤质量总体较好,部分区域存在Cd潜在污染。 (4)土壤肥力评价的结果表明,土壤主要属于养分缺乏区和一般区。缺乏区面积为610.88hm2,占总面积的32.14%,分布在三个村子的河谷地段;一般区面积1290.10 hm2,占总面积的67.86%,主要集中在星火村和红光村。 (5)将土壤、水、大气以及生态效应因子综合起来对土地质量进行分等定级,结果表明区内主要分布的是311级和411级土地,分别占总面积的28.49%和24.79%,主要分布在丘陵地带,用地类型主要是有林地和旱地;其次为511级和521级土地,分别占总面积的11.49%和12.30%,主要分布在河谷地带,用地类型主要是灌溉水田。 (6)利用重金属富集系数以及健康风险评价模型组合对农产品生态效应进行评价,结果表明小麦中的Cd、Cu、Hg、Pb四种重元素的富集系数大于油菜作物的;对As的富集能力相当;其余几种元素的富集系数均小于油菜。对研究区小麦进行健康风险评价,可以看出重金属As和Cd通过饮食危害健康的程度较小,但是潜在的Cd危害仍然不可轻视;对于油菜来说,即使按照籽实中100%的Cd都进入食用油,As和Cd的风险都远低于推荐的标准值,潜在危害的风险度几乎可以忽略。 (7)以土地质量地球化学评估和生态效应评估结果为依据,对研究区进行了农业产业布局,划分为一个特色经济作物种植区、两个特色农业种植区和一个旅游观光区,为当地政府农业产业布局提供参考。