克拉玛依市农业开发区耕地土壤重金属风险评价

栗忱

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心 乌鲁木齐 830026）

1 研究区概况

克拉玛依农业开发区位于克拉玛依市克拉玛依区，耕地面积16万亩，是克拉玛依主要的农作物产区。

克拉玛依位于准噶尔盆地西北缘，加依尔山南麓，地处东径80°44′～86°1′，北纬44°7′～46°8′。东北与和布克赛尔蒙古自治市相邻；东南与沙湾市相接；西部与托里市和乌苏市毗连；南边奎屯市把独山子区隔开，使这个区成为克拉玛依市的一块飞地。市区距乌鲁木齐公路里程312千米，直线距离280千米；距北京公路里程4086千米，直线距离2600千米。市域东南最宽距离110.3千米，南北最长距离240.3千米，呈斜条状，总面积95000hm2，海拔高度在于250～500米之间。市区面积1600 hm2。克拉玛依由克拉玛依、独山子、白碱滩、乌尔禾4个行政区组成。人口33万余人，有38个少数民族，占总人口的22%。克拉玛依市地处沙湾、乌苏、托里、和布克赛尔4县市之间。建市前，独山子镇为新疆维吾尔自治区人民委员会直接领导的市级建制镇，其余各地均为邻市辖区。其中乌尔禾属于和布克赛尔市，大、中、小拐属沙湾市，克拉玛依地区属托里市。

2 研究方法

2.1 样点设置和采样

克拉玛依农业开发区共16万亩耕地，将27个采样点均匀分布在耕地中。

2.2 实验测定

将带回实验室的土壤样品，风干研磨，并过0.15 mm的尼龙筛后，用于测定8种重金属的含量：砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）、铅（Pb）、铜（Cu）、镍（Ni）和锌（Zn）。测定土壤重金属的样品首先用4种强酸（HCl，HNO3，HF，HClO4）硝化，随后，参照国标（GB17171-97），用等离子体质谱仪（ICP-MS）测定重金属含量。为了保证测定的准确性，每个样品都进行三次重复实验，并以平均值作为样品重金属含量的最终测定值。在样品检测过程中，采用土壤地球化学标准参照样品（GBW07454（GSS-25））进行质量控制，重金属的回收率在国家标准物质规定的检测结果质量控制要求的允许范围内。

2.3 数据分析

2.3.1 内梅罗综合污染指数

本文利用内梅罗综合污染指数评价耕地的重金属污染水平（公式1）。公式中，Ci为采样点i处重金属的含量；Si为土壤污染物限量值。利用内梅罗综合指数评价重金属污染水平。

2.3.2 耕地的生态风险评价

利用瑞典科学家Hakanson提出生态危害指数法评价克拉玛依市农业开发区的重金属污染生态风险（公式2）[1]。式中，RI是多种重金属的潜在生态风险；是土壤中i重金属的含量；是新疆i重金属的土壤背景值；Ti为i重金属的毒性系数，具体数值为：As（10）、Cd（30）、Cr（2）、Hg（40）、Pb（5）、Cu（5）、Zn（1）和Ni（5）[2]；n和s分别是采样编号；i为重金属编号。评价结果中，RI＜150，150≤RI＜300，300≤RI＜600和RI≥600分别代表轻微、中等、强和很强的生态风险。

3 结果和讨论

耕地土壤中8种重金属含量均低于国家风险管控标准。内梅罗综合指数的结果表明，没有1个耕地土壤样品的污染水平处于中度（2.0＜NCPI≤3.0）和重度污染（NCPI＞3.0），处于安全，警戒线和轻度污染的个体数分别占采样总数的94.44%，5.56%和0%。这说明克拉玛依市农业开发区的重金属污染水平较低，能够种植出安全的农产品。

虽然克拉玛依市农业开发区大多数耕地土壤中重金属含量超过背景值，但8种重金属含量的平均值均低于国家土壤重金属的风险管控标准，没有1个采样点的数值高于国家土壤重金属的风险管控标准，这说明克拉玛依市农业开发区土壤中重金属含量与国家风险管控标准相比，处于较低水平，远远没有达到风险管控的程度。

4 结论

通过分析克拉玛依市农业开发区耕地土壤的重金属含量，本文得到以下4点结论：（1）土壤中8种重金属（As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn和Ni）含量均低于国家风险管控标准，所有耕地污染水平为清洁和尚清洁。（2）土壤中，Cd，Cr，Ni，Pb，Zn、As含量的平均值均高于新疆土壤背景值。以背景值为参考的污染的评价结果显示，绝大多数土壤遭受了重金属污染。以国家土壤重金属的风险管控标准为参照发现，8种重金属的含量均低于国家风险管控标准，远没有达到风险管控的程度。（3）菜地土壤重金属存在3个可能来源。Cr和Cd主要来自农家肥的使用，Hg和Pb主要来自交通污染，Zn主要来自大气沉降。