河塘底泥農(nóng)業(yè)利用的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及措施研究——以南渡江流域塘柳塘為例.pdf

1、河塘底泥中既含有利于作物生長的 N、P、K及有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)成分,也含危害植物生長的多種有害成分,是營養(yǎng)成分與污染物累積的重要場所。河塘清淤底泥不僅會占用大量土地,而且有害成分淋失會產(chǎn)生二次污染,同時也因營養(yǎng)元素得不到充分利用,造成資源浪費(fèi)。如何科學(xué)利用河塘清淤底泥,成為河湖以及土地整治過程面臨的一個備受關(guān)注的問題。
　　本研究以南渡江下游塘柳塘為研究對象,沿塘柳塘布設(shè)52個樣點(diǎn),采集樣品底泥的重金屬、有機(jī)質(zhì)、pH值、土壤質(zhì)地等數(shù)據(jù),

2、以底泥的土地利用為評價(jià)目的,對河塘底泥的重金屬污染水平、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以及底泥的肥力水平進(jìn)行評價(jià),并開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究,探討確保農(nóng)業(yè)土壤不受污染與農(nóng)產(chǎn)品安全的底泥土地利用措施,為河湖清淤底泥農(nóng)業(yè)資源化利用提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。
　　首先,通過對52個樣點(diǎn)河塘底泥理化測定,評價(jià)底泥的肥力水平。結(jié)果表明,塘柳塘河塘底泥平均有機(jī)質(zhì)含量為29.80 g/kg,有機(jī)質(zhì)豐富,肥力較高;尤以中段(村莊段)河塘底泥有機(jī)質(zhì)含量最高。河塘底泥黏粒含量均

3、值為15％,以粉砂質(zhì)粘壤土為主。較高的肥力與黏粒含量,有利于改良土壤肥力和構(gòu)建質(zhì)地優(yōu)良的土壤耕作層。
　　其次,采用單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法與Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法評價(jià)底泥重金屬污染,揭示塘柳塘底泥重金屬污染類型、污染程度和空間分布狀況。結(jié)果表明,塘柳塘全河段河塘底泥Cr、As、Cd、Pb、Hg含量分別為9.79~77.07 mg/kg,0.89~5.04 mg/kg,0.13~0.56 mg/kg,17.30~

4、55.11 mg/kg和0.07~0.46 mg/kg;Cr、As未超標(biāo),而Cd、Pb和Hg超標(biāo);Cd和Hg超標(biāo)率分別為65.38%和59.62%,超標(biāo)幅度分別為85.48%和82.95%。
　　河塘上段、中段、下段潛在生態(tài)危害指數(shù)范圍為31.59-131.14,均未超過150,整個河段均處于低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。但各個河段綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也有差異,潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大小順序?yàn)?中段>下段>上段。中段綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較高主要由重金屬C

5、d、Hg污染所致。在河塘中段重金屬Cd和Hg的單項(xiàng)污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)均處于中等水平,在河塘下段重金屬Hg的單項(xiàng)污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也處于中等水平;在其余河段單項(xiàng)污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級處于低等水平。Cr、As、Pb在河塘上段、中段、下段的單項(xiàng)污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級均處于低等水平。
　　河塘上段大部分區(qū)域處于為警戒級污染水平,而河塘村莊段和下段大部分區(qū)域?yàn)檩p微污染水平區(qū)域。重金屬污染的空間分布異質(zhì)性表明,在后期土地整治中,不同污染等級混合使用對構(gòu)建安全的土壤耕

6、作層具有重要作用。
　　再次,將塘柳塘底泥與周邊南渡江沿岸裸沙地混合構(gòu)建30cm厚耕作層,經(jīng)旋耕機(jī)旋耕混合而成。實(shí)驗(yàn)區(qū)分為不添加與添加改良劑的4塊樣地,在4塊樣地上種植空心菜與苦瓜,測定收獲的空心菜與苦瓜樣品的重金屬含量,并對其重金屬污染及農(nóng)產(chǎn)品安全進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明,疏浚出來的塘柳塘底泥與河沙混合旋耕后用于構(gòu)建底泥混作耕作層替代土種植農(nóng)產(chǎn)品是可行的,但是也存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)?？招牟说母肯噍^莖葉對土壤中的Cr、As與Cd等重金屬更