张生祥,寇正中,曾祥周,袁聪
海南红树雨林共享农庄土壤环境问题调查及对策研究
张生祥,寇正中,曾祥周,袁聪
(四川省煤田地质局一三五队,四川 泸州 646000)
海南红树雨林是海南省重要的国际生态名片,在共享农庄的打造中,土壤环境问题不容忽视。本文以海南省海口市某红树雨林共享农庄为例,在土壤环境调查基础上,对滨海共享农庄的土壤生态环境及基本参数进行详细分析,对该区域土壤生态环境进行了评价和分区,并针对性的提出了治理对策。结果可为当地的乡村旅游发展规划以及湿地土壤环境问题解决工作提供一定的参考。
海南红树林;共享农庄;土壤环境;对策研究
在推进海南国际旅游岛建设发展区域经济战略性布局的历史背景下,海口市作为海南省旅游岛北部组团中心,鼓励与引导休闲农庄、创意农园、乡村酒店、国际客栈、露营地、教育农园、采摘篱园、生态渔村等新业态发展,重点建设城区段滨江游憩景观和休闲空间,形成热带农业生产与乡村休闲旅游等生态产业融合发展的特色区域。
图1 土壤调查点位图
海南省海口市美兰区打造集种植、养殖、旅游、度假、休闲、康养、生态农业观光体验的综合休闲度假共享农庄。农庄规划建设面积 1400 亩,其中热带农业产业用地面积1300亩,休闲园区用地面积100亩。
项目位于海南省海口市美兰区中部,距离海口市主城区约25km,农庄东临东寨港,直线距离不到1km,农庄和东寨港之间从北到南坐落着星辉村、下塘村及河淡村 3 个村庄;靠近农庄西侧从北到南分别为门口村、后六村和湖头村3个村庄;农庄的西南方为一片养殖塘,穿插一条连接通海河道的输水渠;南部分布有少量废弃养殖塘,北部包含大片草甸及少量水塘,农庄中部区域以水域为主,中间横切有一条土路。紧邻村庄附近部分水域闰畜禽养殖。
由于地处滨海区域,存在海水倒灌后浸泡农庄区域的情况,可能导致土壤盐碱化,对农庄区域的土壤及地表水进行环境调查检测,了解各区域土壤及地表水受海水倒灌的影响,掌握农庄土壤养分情况,判断重金属污染风险,测算周边污染源量,为农庄下一步规划提供基础资料依据。
对农庄各区域土壤进行全盐量、pH值等指标检测;为了解土壤养分现状及重金属污染风险,选择碳、氮、磷、钾等营养元素及砷、汞、镉、铅等重金属元素检测。
2.2.1 样品采集
遵循均匀布点原则,设置14处点位(图1),每点位采集0~30cm表层及地下30~60cm土壤2个样品,共28个样品。以设置点位为中心,用原位取土钻取点位0~30cm表层及地下30~60cm土壤,均匀混合取适量于自封袋中,妥善保存带回实验室。
2.2.2 样品检测
参考国家《土壤环境质量标准》(GB15618—2008)和结合农庄实际污染物情况,确定各个湿地区域底泥土壤环境检测项目为:pH值、含水率、全盐量、阳离子交换量、有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、砷(As)、汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)。
3.1.1 土壤盐化分级指标
表1 土壤盐化分级指标
土壤盐化是指土地由于盐分积聚而缓慢恶化的过程。根据中科院南京土壤研究所王遵亲先生在《中国盐渍土》中将土壤盐化程度进行分级,对应指标如表1。
3.1.2 土壤养分分级标准
1979 年,进行全国第二次土壤普查,形成中国《土壤普查数据》,包括全国第二次土壤普查养分分级标准,将土壤养分分成了六个等级。一级到六级分别表示:很高、高、中等、低、很低和极低。
3.1.3 土壤环境质量标准(农用地土壤污染风险管控标准)准则
当土壤中污染物含量≤规定的风险筛选值时,农用地土壤污染风险低,可以忽略;>风险筛选值,存在农用地土壤污染风险,应加强土壤环境监测和农产品协同监测。
当土壤中镉、汞、砷、铅含量>规定风险筛选值时,可能存在食用农产品不符合质量安全标准等土壤污染风险,应当采取农艺调控、替代种植等安全利用措施。
当土壤中镉、汞、砷、铅的含量>规定风险管制值,食用农产品不符合质量安全标准等农用地土壤污染风险高,难以通过安全利用措施降低食用农产品不符合质量安全标准等农用地土壤污染风险,应当采取禁止种植使用农产品、退耕还林等严格管控措施。
3.1.4 土壤保肥能力
阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源,是改良土壤和合理施肥的重要依据。阳离子交换量的大小基本代表了土壤可能保持的养分数量,即保肥性的高低。
3.2.1 全盐量
农庄内土壤全盐量均较高。最小值1号点上层土壤全盐量4.76g/kg,属强度盐化土;其他点位检测全盐量数值都高于盐土限值6g/kg,4号点下层土壤全盐量最大达98.3g/kg,远超盐土标准限值。按照土壤盐化指标,农庄各区域土壤属于盐土。位于农庄北部区域1号、2号和13号点土壤全盐量明显低于其他区域土壤全盐量,说明北部区域受到海水侵蚀影响较中部及南部区域轻。
3.2.2 pH 值
各区域土壤 pH值范围4.27~7.83,以弱酸性和中性为主,无碱性及强碱性土壤。强酸性土壤有1号和13号点位下层土壤;酸性土壤有6号、13号点位上层土壤和12号点位下层土壤;弱碱性土壤有10 号点位下层土壤。本次调查,13号土壤为采自农庄边缘地势最高的红色土壤,1号土壤采自最北部海水很少侵入区域;1号和13号点位的土壤pH值明显低于其他区域,其平均值4.87(酸性土壤);其他点pH平均值达6.64(中性土壤),说明北部区域1号和13号点位受海水侵蚀较小;其他区域明显受海水侵蚀影响。土壤pH值显著增高,由强酸性或酸性变成弱酸性或中性,部分点变成弱碱性。检测结果表明,农庄土壤受海水倒灌影响呈现不同程度碱化趋势。
3.2.3 土壤养分
调查农庄大部分点位养分水平处于全国第二次土壤普查规定中等线以下,部分点出现全磷和有机碳缺失等问题。单个养分指标,全氮达到一级标准,全氮养分充足;各区全钾浓度有所差异,大部区域为三级标准;5号、12号表层和13号下层土壤全钾含量较低;各区全磷和有机碳含量整体偏低,调查54%样品全磷含量在5~6级水平,64%样品有机碳含量在5~6级水平,说明农庄土壤全磷和有机质含量缺失。
图2 农庄各点位土壤全盐量检测结果
图3 农庄各点位土壤pH 值检测结果
3.2.4 重金属
对照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618—2018)中农用地土壤污染风险筛选值。农庄各区域土壤的砷、汞、铅和锌浓度低于规定风险筛选值,说明无砷、汞、铅和锌土壤污染风险。作水田用地,内部分区(括5号点位的上下层、13号点位的上下层、1号点位的上层、12号点位的下层和14号点位)镉含量超过规定风险筛选值;作其他农用地,大部分点位土壤镉含量超过规定风险筛选值;4号、7号点位上层和13号点位上下层土壤铜含量超过规定风险筛选值。
3.2.5 阳离子交换量
土壤阳离子交换量CEC,指土壤胶体所能吸附各种阳离子总量,数值以每千克土壤中含有各种阳离子的物质量来表示。检测发现,除1号点下层土壤阳离子交换量>20cmol/kg,其他点均<10cmol/kg。可知除1号点,其他区土壤保肥性能较弱,土壤吸持和保存养分能力较差。
综合单个指标土壤分析,农庄大部分区域土壤严重盐化,不宜种植农作物。进行农作物种植,需采取土壤修复措施。pH值4.27~7.83以弱酸性和中性土壤为主,无碱性及强碱性土壤;大部分点养分水平处于全国第二次土壤普查规定中等线以下,部分点出现全磷和有机碳缺失,除1 号点,其他土壤保肥性能较弱,土壤吸持和保存养分的能力较差,需采取土壤改良措施。
依据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618—2018),农庄土壤的砷、汞、铅和锌浓度低于规定风险筛选值,无砷、汞、铅和锌土壤污染风险。若用作水田地,个别点镉含量超规定风险筛选值;用作其他农用地,大部分点土壤镉含量超过规定风险筛选值;4号、7号点上层和13号点位上下层土壤存在铜含量超风险筛选值;均未超过风险管制值。说明土壤可能存在食用农产品不符合质量安全标准等土壤污染风险,应采取农艺调控、替代种植等安全利用措施。
图4 农庄各点位土壤阳离子交换量检测结果
农庄北部土壤有所差异,表现为:①位于农庄北部区域1号、2号和13号点土壤全盐量明显低于其他区域;②1号和13号点pH值较低,平均值4.87(酸性土壤),其他点土壤被海水碱化中和,pH平均值达6.64(中性土壤);③13号点全磷浓度显著高于其他点位,上下层分别为0.95g/kg、1.02g/kg,其他点全磷浓度平均值0.40g/kg。说明北部区域受海水侵蚀影响较中、南部稍小。可能距离农庄西南通海输水渠较远、地势较高有关。
通过土壤检测可知,农庄各区土壤基本属于盐土,盐化严重。受海水倒灌影响呈现不同程度碱化趋势;大部分点养分水平处于中等线以下,部分点出现全磷和有机碳缺失;无砷、汞、铅和锌土壤污染风险,部分区域存在镉污染风险。需要采取去除土壤盐分、改良土壤养分结构以及消除可能存在重金属污染风险的措施。
农庄土壤污染源类型有倒灌海水、生活污水、畜禽养殖、部分农业面源污染和初期雨水。土地盐化99.61%来源于海水倒灌,是进行有效土壤修复措施成为关键因素。涉及生活垃圾,固废污染源较为单一,易于控制,需进行规范管理控制污染。
农庄项目面积1400亩,充分利用现有雨水资源,对受污染盐地进行全面的土壤修复。
总体规划1400亩范围内,建议划出50亩土地作示范工程(一期工程),根据示范工程效果再采用合理修复方案,进行二期工程。
从表2四种方案比较,水利改良工程、土壤化学改良、土壤生物改良三种都有盐地改良价值,却有一定局限性。综合工程结合三种技术优势,较为全面地将盐地进行有效修复、改良。
表2 生态修复方案比选
建议根据区域内土壤环境现状,划分重点示范区域和重点生态恢复区域和一般治理区域,结合农庄周边污染源削减和其他生态功能建设,分区分类进行修复,针对性地规划农庄建设各项工作。
吴平,谷树忠.2014.我国土壤污染现状及综合防治对策建议[J].发展研究,(4):8-11.
林强.2004.我国的土壤污染现状及其防治对策[J].福建水土保持,2004-01-006.
孙旭亮.1996.保护地土壤盐化的原因及防治[J].现代化农业,(08):10-11.
Investigation and Countermeasures of Soil Environmental Problems of the Hainan Mangrove Rainforest Shared Farm
ZHANG Sheng-xiang KOU Zheng-zhong ZENG Xiang-zhou YUAN Cong
(1-The 135th Geological Team, Sichuan Bureau of Coal Geology, Luzhou, Sichuan 646000)
This paper has a discussion on the problem of soil and ecological environment in a mangrove shared forest farm in Haikou City, Hainan Province. The basic parameters of the same soil and ecological environment are analyzed in detail and some countermeasures are put forward in order to develop local rural tourism and economy.
shared farm; soil and ecological environment problem; countermeasures.
2020-04-16
张生祥(1989-),男,四川开江人,水工环、环境工程师,主要从事水工环灾相关工作
X53
A
1006-0995(2021)01-0103-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.021