摘要：从土壤污染概念入手，介绍了土壤污染造成的危害，阐述了土壤污染评价的原则和方法。通过单指数评价和多指数综合评价方法得到河南省10个地级市的土壤污染现状，结果中列举出主要污染因子并剖析其污染原因，着重总结了污染分布地区及污染程度。分析结论认为，河南省主要城市土壤污染程度不大，但是工农业活动频繁的部分区域已达到中重度污染，需要引起重视并进行治理，未污染及轻度污染地区也应采取措施防止范围扩大。最后提出相应的防护措施。
关键词：土壤污染；河南省；主要城市；防护措施
soil contamination assessment of main cities in henan province and its protection measures
yang liu，liu chang-li, wang xiu-yan, pei li-xin, zhang yun, hou hong-bin， jiang jian-mei，song chao
(the institute of hydrogeology and environmental geology, chinese academy of geological sciences, shijiazhuang,050061，china)
abstract: soil quality has a direct impact on crop growth and people's health. henan province is a large province for grain-produced and population in china, so it is significant to assess its soil quality. we introduced the harms by soil contamination, described the principles and methods of soil contamination assessment. its current situation of ten municipal cities in henan province was obtained by single index and multi-index comprehensive evaluation methods, the main pollution factors were enumerated and the causes of pollution were analyzed, the pollution areas and degree were emphatically summarized: soil pollution degree was not high in main cities of henan, but the degree had reached middle and serious in the areas with frequent industrial and agricultural activities, so more attention should be paid on these areas; in non-pollution and light pollution areas measures should also be taken to control pollution range. finally the corresponding protection measures were proposed.
key words: soil contamination; henan province; main cities; protection measures
随着社会经济的发展和科学技术的进步以及人口的增长，人类活动对土壤环境的影响不断增强，在利用改造土壤环境的同时，产生了不同的土壤环境，如新的人工土壤类型（水稻土、堆垫土等）。WWw.11665.CoM由于“三废（废气、废水、固体废弃物）”物质的积累，土壤环境中有毒有害物质的绝对数量不断增加，逐渐超过土壤环境的承载能力，结果土壤环境受到污染，质量下降［1］。
河南省作为一个人口大省，人均占有耕地面积仅有0.07 hm2，仅为全国人均耕地水平的69%。同时河南省又是一个农业大省，粮、棉、油、烟产量产值在全国排位第二，化肥、农药、农膜施用量较大，加上河南省的工业产业结构以能源、建材、化工等重污染行业为主［4］，土壤质量下降和农药污染问题尤其应该受到重视。但目前河南省大多数土地面积的土壤质量状况尚不清楚，为摸清河南省主要城市的土壤污染状况，进行了本次评价，并为环境管理部门和其他有关部门开展土壤污染防治工作提供技术支持。
1 土壤污染概述
1.1 土壤污染的概念
在进行土壤环境质量评价时引入“土壤污染”概念。《环境学词典》将其总结为：土壤污染是指人类活动或自然过程产生的污染物质通过各种途径输入土壤，其数量和速度超过了土壤自净能力，使污染物在土壤中得以积累，导致土壤环境正常功能失调和土壤质量下降的现象。
1.2 土壤污染的特点
城市土壤污染具有隐蔽性和潜伏性、不可逆性、长期性和后果严重性的特点［2-3,6］。
①隐蔽性和潜伏性。土壤污染不像水和大气污染能通过人的感觉器官发现，土壤污染往往是通过农作物吸收和食物链的积累，直到影响人或高级动物的健康才反映出来，即土壤污染的隐蔽性；土壤从受到污染到产生后果是一个不易被发现的相当长的累积过程，即土壤污染的潜伏性。
②不可逆性和长期性。土壤重金属污染是一个不可逆过程，有机污染物降解也需要一个比较长的时间，土壤污染后将长期甚至永远对土壤功能产生影响。
③后果严重性。由于土壤污染具有隐蔽性和潜伏性，污染物通过食物链危害人体健康的后果是一个地区（区域）、几代人灾难性后果。同时，土壤污染的不可逆性和长期性使土壤污染后极难恢复，污染将长期甚至永远对土壤功能产生影响。
2 土壤污染评价
2.1 评价因子的选择
本次土壤污染现状评价，评价因子选择与土壤环境质量密切相关的hg、cd、as、pb、cu、zn、cr、ni、mo、f、mn等重金属离子以及氰、酚和硝酸盐氮。
2.2 评价标准
采用《土壤环境质量标准》（gb15618-1995）（表1），并根据土壤应用功能和保护目标将土壤环境质量分为3类：ⅰ类主要适用于国家规定的自然保护区（原有背景重金属含量高的除外）、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本上保持自然背景水平；ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上不对植物和环境造成危害和污染；ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤（蔬菜地除外）。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害
滴滴涕≤0.050.500.500.501.0注：① 重金属（铬主要是三价）和砷均按元素量计，适用于阳离子交换量＞5cmol(+)/kg的土壤，若≤5cmol(+)/kg，其标准值为表内数值的半数。
② 六六六为四种异构体总量，滴滴涕为四种衍生物总量。
③ 水旱轮作地的土壤环境质量标准，砷采用水田值，铬采用旱地值。
和污染。其标准值分级含义为：一级标准为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量限制值；二级标准为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值；三级标准为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值。ⅰ类土壤环境质量执行一级标准，ⅱ类土壤环境质量执行二级标准，ⅲ类土壤环境质量执行三级标准。一级标准制订采用地球化学法，二、三级标准制订采用生态环境效应法。
2.3 评价方法
2.3.1 单指数评价
土壤环境质量标准值计算单指标土壤环境质量指数（z.i）。其计算公式为：
式中：z.i—指标i的土壤环境质量指数；x.i—指标i的实测数据；ci—土壤一级(一类) 临界值上限；cⅱa—土壤ph≤6.5时二级（二类）临界值上限；cⅱb—土壤6.5＜ph≤7.5时二级临界值上限；cⅱc—土壤ph＞7.5时二级临界值上限; cⅲ—土壤三级(三类)临界值上限。
2.3.2 综合指数评价土壤污染评价方法采用尼梅罗土壤污染综合指数法，公式如下：
pn=（p.ic2+p.imax2）/2
式中：pn—内梅罗污染指数；p.i.c—平均单项污染指数；p.i.max —最大单项污染指数。
尼梅罗土壤污染综合指数法考虑了极值的影响，突出了环境要素中浓度最大的污染物对环境质量的影响。其评价的分级标准见表2。
table 2 nemerow pollution index of soil evaluation criteria
本次评价共涉及到河南省的10个地级城市，分别为郑州市、开封市、洛阳市、登封市、平顶山市、焦作市、安阳市、新乡市、三门峡市和济源市。根据土壤污染的分析数据，统计出评价结果。
2.4.1 污染成分及原因
河南省的10个地级城市中，从污染成分上看，超标元素多数为重金属元素，其中pb污染较为突出。污染原因主要是人为因素，污染源主要是生活污染源（废弃物）、工业污染源（矿厂、冶炼厂、电厂、药厂等）和农业污染源（主要是饲料、农药等）。各城市土壤污染具体情况见表3。
table 3 statistic table of composition and causes of soil pollution城市主要污染成分污染原因
郑州市cr、pb、cd 、hg、as工业污染，生活垃圾
开封市cd、pb污染面积较大，污染程度较重，hg、cu、zn、cr、ni污染面积相对较小工业（电厂）污染
洛阳市hg、cd、pb、as农业使用农药化肥
登封市cd、as、hg、zn、cr、ni，cu 、pb和hg在局部已达到警戒值工矿企业（洗矿厂、电镀厂、化工厂等）废水、粉尘，农业使用农药化肥等
平顶山市hg、cd、pb农业使用农药化肥
安阳市cd、pb农业使用农药化肥
新乡市cd 、pb、zn工矿企业及农药化肥使用
三门峡市ni、pb 工矿企业及生活垃圾
济源市cd、pb污染程度较重，其次为as、hg、cu、zn、cr、ni 工矿企业及生活垃圾
焦作市pb、zn污染较严重，cu、cd较轻煤矿开采及热电厂，农业使用农药化肥
2.4.2 污染程度及分布特征各城市的土壤污染程度及分布特征如下：
郑州市的清洁-尚清洁区占调查面积的97%，轻度污染区占调查面积的0.4%，分布在郑州西部，其中cr污染在局部已达到重度污染，该城市总体评定为轻度污染。
开封市的清洁-尚清洁区分布在城市建成区周围和城市外围，轻度污染区分布在建成区及其东部，中度污染区分布在开封电厂及其东南区域，该城市总体评定为尚清洁。
洛阳市的尚清洁区分布在市区北部和伊河的东南部，轻度污染区分布在洛河间地块和城区的大部分地区，占研究区总面积的47.1%，中度污染区分布在城区和白马寺等地区，占研究区总面积2.8%，重度污染区分布在茹凹一带，占研究区面积的0.7%，该城市总体污染程度定级轻度污染。
登封市镉污染分布在岳庙附近和市东北部的北里沟-寺沟-南窑一带，占全区6.90%；锌污染区分布在西北角，占全区面积的2.88%，该城市总体评定为轻度污染。
平顶山市的十一矿、六矿到二矿、东高皇到大营、荆山及曹镇一带是重度污染区，面积较小，该城市总体评定为轻度污染。
安阳市的冲洪积平原区（北起市区北界，南止南流寺—魏家营—汪流寺一线；西起市区西界，东止市区东界）及漳武水库西侧的张家庄周围属轻度污染区，该城市总体评定为轻度污染。
新乡市铜污染属于中度铜污染分布在冶炼厂附近区域，镉、锌污染较为严重，分布在城市工业区属重度污染区，该城市总体评定为中度污染。
三门峡市的规划区西部为清洁-尚清洁区，市区及其周边地区为ni、pb轻微污染区，该城市总体评定为轻度污染。
济源市大部分地区属轻度污染区，仅克井镇及周边地区属中度污染区，该城市总体评定为轻度污染。
焦作市解放区、山阳区的pb含量较高，中站区、马村区的cd含量较高，该城市总体评定为中度污染。
2.5 结论
通过对土壤污染进行评价，可以看出10个城市的土壤质量参差不齐， 总体清洁—尚清洁的城市有1个，占调查城市的10% ，轻度污染的城市共7个，占调查总城市的70%，中度污染的城市共2个，占调查总城市的20%，无重度污染城市。
从污染因子和污染原因来看，主要污染因子为重金属，污染原因主要是工农业生产活动。
从分布上来看，轻度—重度污染城市集中于人口密集和工农业活动频繁地带，空间位置上为人口密集的老城区、工业加工区、农田保护区、养殖场等。
总体来看，虽然河南省主要城市的土壤污染程度不大，但是达到中重度污染的区域应引起重视并进行治理，未污染及轻度污染的地区也应采取措施控制污染范围扩大，保证农业生产及居民生命安全。
3 防护措施
①控制工业及城市“三废”，严格按照国家规定的污水排放标准排放污水，要科学、合理、积极慎重地推广利用污水灌溉农田，并进行灌溉后的跟踪研究。合理使用化肥及农用肥,推广高效、低毒、低残留的农药，提倡生物防治作物病虫草害。充分利用污染土壤的植物修复技术［14］，加大开发重金属超富集植物力度,引进国外耐重金属的草本植物,加大力度研究微生物对降低重金属毒性的重要性。
②加强宣传、提高认识。目前很多群众和企业对土壤污染的现状以及土壤污染严重性、危害程度缺乏深刻认识，甚至有些企业只考虑自身利益,肆意污染土壤。因此要加强长期宣传，从思想上提高公众的环保和健康意识，以此来促进土壤环境保护工作的深入开展［15］。
③土壤污染具有累积性、滞后性、不可逆性等特点，治理难度大，成本高。因此要建立专项资金用以扶持企业上马治污设备，补贴鼓励群众使用高效、低毒、低残留的农药［12］，从源头上减少土壤污染。
④增加对土壤科学研究的资金投入，进行实用技术的开发,并将研究成果合理推广。
⑤出台相关法规，目前防治土壤污染的法律还是空白，应率先出台防治土壤污染的地方性法规，做到有法可依，严格执法。
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