设施农田土壤重金属污染评价及分区阈值研究
来源：《农业环境科学学报》2020 年 10 期
作者：曹志强1,2，韦炳干1，虞江萍1，孟敏1,2，李海蓉1,2，杨林生1,2*，尹舒慧1，李峰3，张国印4，陈清5
单位：1. 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室；2. 中国科学院大学资源与环境学院；3. 天津市农业资源与环境研究所；4. 河北省农林科学院资源环境研究所；5. 中国农业大学资源与环境学院
摘 要
设施农田高强度的耕作模式使土壤重金属累积日益加重，因地制宜地确定其土壤重金属目标值与筛选值对设施农田可持续生产意义重大。本文以石家庄、衡水与唐山为研究区，基于土壤重金属污染风险和生态风险评价，用熵权法得出综合风险等级并确定重金属污染分区阈值。
结果表明：土壤Cd、Cu、Zn 污染最严重，高风险区占比达 40.57%。研究区设施农田土壤Cd、Cu、Pb、Zn 全量与有效态的目标值分别为0.12、40.17、19.23、116.03 mg·kg-1与0.02、4.19、0.59、8.80 mg·kg-1；筛选值分别为0.40、90.27、38.33、170.68 mg·kg-1与0.11、11.77、1.55、14.24 mg·kg-1。
基于综合评价结果反推分区阈值的方法简单便捷，重金属全量与有效态的目标值及筛选值的确定为研究区设施农田重金属污染的预防提供了多方位的指导。
（1）研究区设施农田土壤重金属普遍累积，唐山的污染风险相对较高。通过熵权法综合PI、Er 与Igeo 的评价结果表明Zn、Cu、Cd 的高污染风险区分别为32.08%、17.92%、14.62%，需要重视研究区内设施农田土壤的Zn、Cu 污染，对高风险区进行详细调查并视具体情况落实土壤修复。
（2）利用不同风险等级设施农田土壤的重金属临界浓度反推全量及有效态Cd、Cu、Zn 与Pb 的目标值与筛选值，既充分利用了监测数据，也较全面地考虑了重金属累积对生态环境各方面的不良影响，能更好地为京津冀地区设施农田的安全利用提供指导。但由于数据量有限，所推导的分区阈值还有完善的空间，如何将土壤pH、有机质等影响因素综合考虑到分区阈值的确定中，还需更多的方法创新。
责任编辑：郑庆祥
校对和审核：潘淑君 王农