我国东北主要农田土壤污染物分析研究
董 瑜 袁建霞 张 薇
1. 引 言
绿色农业是充分运用当代先进的科学技术，加强对自然资源的合理开发利用，提高资源利用效率，减少污染排放，保护和改善农业生态环境，倡导农产品生产标准化，全面推动协调、可持续的农业发展模式。发展绿色农业必须减少环境污染，保护与改善农业生态环境，保障食品安全。我国主要农业地区因过量施用农药、化肥和其他人为的污染排放，导致土壤污染加剧，农业生态环境恶化。
本项目将针对东北地区的农田土壤污染问题，确定东北地区主要的农田土壤污染物和污染水平，确定主要的农业土壤污染物的地理分布和污染态势，为改善东北地区农业土壤的环境质量、发展绿色农业提供决策依据。
2. 研究区域概况
东北地区的行政范围曾包括黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古东部的三市一盟（以前是三盟一市），但“十一五”规划重新将大陆地区划分为东部地区、东北地区、中部地区和西部地区四大经济板块，旨在解决区域协调发展问题，其中东北地区包括黑龙江、吉林和辽宁三省。本文研究的东北地区与国家“十一五”规划中的东北地区范围相同，亦即包括黑龙江、吉林和辽宁三省。
2.1 自然基础
（1）自然条件
东北地区全境位于东经115°32′～135°10′和北纬38°43′～53°35′之间，呈三面环山、平原中开的地表结构。其南北跨越17个纬度，分布着寒温带、中温带和暖温带三个温度带，东西横贯20个经度，分为湿润、半湿润和半干旱三个干湿地区，气温、水分和地貌三大自然要素的交互作用，使东北地区内部形成了不同的生态地理系统，自东而西分别为东部山区林地、中部平原和西部草地，各自发挥着相应的功能和作用。东北地区是我国森林面积最大的区域，自然景观以冷湿性的森林和草甸草原景观为主，黑土为代表性土壤，是世界著名的三大黑土分布区之一。
（2）资源禀赋
东北地区资源禀赋条件优越，且地域组合良好，各类资源在质和量方面居于各大经济区前列。东北地区土地资源总面积约占全国总面积的8.3%，20xx年全
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区耕地面积为2145.9万公顷，占全国耕地总面积的17.63%；人均耕地面积0.20公顷，是全国人均耕地面积0.09公顷的2.2倍。耕地面积大且集中连片分布，集中分布于松嫩平原、辽河平原和三江平原，其次分布于山前台地及山间盆谷地。耕地土壤比较肥沃，尤其是黑土、黑钙土、草甸黑土和草甸土，有机质和氮素含量丰富，是我国耕层有机质含量和氮素含量最高的土壤。肥沃的耕地集中连片分使东北地区成为我国最好的一熟制作物种植区和商品粮基地。根据《中国1：100万土地资源图》量算，东北地区无限制、质量好的一等耕地面积所占耕地总面的比例超过60%；有一定限制、质量中等的二等耕地面积约占耕地总面积的比超过31%；有较大限制、质量差的三等耕地约占耕地总面积的3.19%；不宜农耕种的耕地仅占总耕地面积的0.54%。
此外，东北地区还有丰富的后备耕地源，约占全国总后备耕地资源的23.1%，仅次于西北地区和内蒙古自治区。东北地区是全国重点林区，现有林地面积3466.5万公顷，占全国有林地积的12.2%，森林总蓄积量为23.7亿立方米，人均森林资源占有量约为全国平水平的2.2倍。东北林区木材品种齐全，林质优良，树的种类有100多种。野动植物资源也相当丰富，据不完全统计，森林野生植物共有2400多种，其中用植物800多种，可食用植物1000多种；已查明的野生经济植物有800余种堪称我国的“生物资源宝库”。
东北地区矿产资源分布广，种类繁多，已探明储量的矿种有84种，占全已探明矿种的64%，其中有近60种为大中型矿床。累计探明储量占全国首位有石油、铁、金、镍、锰、钼、菱镁、金刚石、石墨、膨润土等；居全国前的有铜、镁、铅、锡、石膏、大理石等。其中，铁矿石的基础储量占全国32.1石油占33.1%，天然气和煤炭储量约占6.8%。新一轮全国油气资源评价（2年12月—20xx年12月）常规油气资源评价成果汇编中的数据显示，黑龙江相关盆地的石油量为88.799～90.105亿吨，天然气量为11805.74～12103.9m3；吉林省相关盆地的石油量为31.733亿吨，天然气量为3707亿m3；辽宁相关盆地的石油量为0.41亿吨。64尽管经过建国以来的高强度开发，东北地区一些资源出现枯竭的迹象，资保障程度有所下降，但人均耕地、人均自然资源、人均生物资源等人均自然资仍高于全国平均水平，具有比较大的开发潜力。但东北地区水资源相对短缺。全区多年平均水资源总量为1987亿m3，年人均水资源量1022.6m3，耕地亩均水资源量341.6 m3，均低于全国平均水平，20xx年，全区水资源开发利用率为27.5%，其中，松花江区水资源开发利用率24%，仍具有一定开发潜力，但为了保证松花江的生态和环境及航运等要求，松花江流域经济社会净耗水量不能超过水资源总量的40%；辽河区水资源开发利率为39%，其中的辽河水系和浑太河水系均处于过度开发状态，缺水污染问题分严重，目前该区社会经济缺水量为
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20亿m3。东北地区水资源空间分布极不匀，周边水多，中西部缺水，有2/3水流入界河，呈现出“边缘多、腹地少“北丰南欠，东多西少”的局面。而且丰水期和枯水期呈现一定周期性，年年际变化十分明显。这样的水资源特性加剧了水资源供需矛盾，增大了未来水源开发利用、水资源配置的难度。
2.2 面临的主要问题
东北地区凭借其良好的资源禀赋成为全国最大的商品粮生产基地，最大的林区和木材生产基地以及重要的能源、重化工基地，为中国经济的发展做出了重大贡献，在未来的现代化建设中仍具有十分重要的战略地位。但我们应该清醒地看到，东北地区在做出这些重大贡献的同时，也付出了沉重的生态环境代价。伴随多年的开发开采，近年来东北地区的生态环境遭到了严重破坏，生态质量已达到临界点，而且生态环境的继续恶化并没有停止。资源的开发与浪费已经严重影响东北地区的可持续发展，并在很大程度上抑制了经济发展。东北地区是中国近百年来以耗竭大量自然资源和严重破坏生态环境为代价的外延型经济发展的典型地区。66
（1）土壤退化污染严重
东北地区土壤侵蚀面积约有18万2，占土地总面积的22.7%。其中，水蚀面积154047km2，风蚀面积25518km2。严重的水土流失导致黑土层厚度明显变薄，至少已有4.47万km2的黑土流失。据估算，东北黑土地正以每年0.7～1cm的速度流失，而形成1cm厚的黑土则需要300～500年时间。据19xx年的第二次普查统计，黑土层厚度在16-72cm之间，平均约为44cm。但20xx年以后，黑土层厚度在40cm以下的约有50%，许多地方的黑土层已经消失，土壤有机质也从开垦前的8%～10%下降到3%左右。专家认为东北黑土区严重的水土流失正在流失着黑土区作为国家重要商品粮基地的基础，也正在流失着人类赖以生存的基础。严重的水土流失导致土地贫瘠，河湖水库淤积，生态与环境恶化，加剧了洪涝干旱和风沙灾害。据统计，50年间东北地区沙化面积扩大了1.2倍，平均每年扩展57 km2。其中，以辽河流域沙化面积增加最多，达1918km2。盐碱化主要发生在松嫩平原，其碱化面积已占1/3，并以每年1.4%～2.5%的速度发展。草原退化更为严重，碱化面积已达2/3，而且已有1/3的碱化草原地沦为弃地。科尔沁草原的70%～80%面积发生了不同程度的碱化。吉林省西部的大安一带，是苏打盐渍土的集中分布区，由于气候的连续干旱，过度放牧，近年来苏打盐渍土有加重发展趋势。
东北地区土壤污染情况日益严重。黑土区的土壤污染主要来自以下三个方面：一是农药、化肥等引起的污染。由于土地的流失现象日益严重以及地力的不
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断下降，人们将农业增产寄希望于化肥，农药等石化产品的大量投入。据黑龙江省环境检测部门调查，19xx年典型黑土区耕地平均农药用量为1.5千克/2，化肥用量为426千克/2。这些化肥、农药只有30%被利用，其余部分不仅直接污染了施用地，还通过地表径流或污水灌溉污染了非施用地。二是农用地膜等白色污染。近年来农用地膜使用面积逐年增加，没有及时回收，大量残留在耕地中。由于地膜难以腐烂分解，因此对黑土造成很大的伤害。三是工业的“三废”排放量增加，土壤金属污染严重，使滞留于土壤中地有害物质急剧增多。
（2）河流污染、断流现象及地下水超采严重
水环境污染是当前东北地区面临的最大环境问题。东北地区重化工为主的工业结构、密集分布的城市、相对发达的工农业及脆弱的自然环境，导致污染物排放总童超过环境自净能力，全区河流普遍受到不同程度污染，辽河、浑河、图们江、第二松花江、松花江等污染均已很严重，城市地下水污染也很普遍。据统计，辽宁省年污水排放量在20亿吨以上，其中未经处理不符合排放标准的污水约8亿吨；黑龙江省年污水排放量在60亿吨以上，其中大部分未经处理即行排放。河流水质呈不断恶化趋势，20xx年全流域地表水I～III类水质不足评价河段的40%，超标河长达60%以上的地下水已不能饮用。按功能区水质达标分析，河流水功能一级区达标率仅为26.5%，二级区达标率也只有37.5%，全区水质达标率不足一半。地下水资源中，优于和等于Ⅲ类地下水的资源量所占比例为37.8%。其中，松花江区劣于Ⅲ类地下水的资源量占52.6%，辽河区劣于III类地下水资源量的比例高达81.1%。污染区主要分布在松嫩平原的齐齐哈尔、大庆、松原和辽河平原的通辽、沈阳、辽阳等地。另外广大农村的面源污染也日趋严重。严重的水环境污染进一步加剧了东北地区水资源的供需矛盾，使有限的水资源丧失了开发利用价值，破坏了水生生态系统的平衡，既影响城市居民集中饮用水源的质量，也影响河流两岸的地下水，甚至一些流城的土壤以及近海海域。
随着东北地区气候变化及全区用水量的增加，辽河流域的西辽河及其支流、辽河干流的上游段均出现过断流情况。其中，辽河干流1980-20xx年断流达8次，累计123天，最大长度达60km，最长断流时间为60天。松花江水系的断流河流发生在流域中部，霍林河、乌裕尔河、双阳河均发生过断流，1980-20xx年，有6条支流断流。最为严重的是嫩江右岸的支流霍林河，累计断流30次，共3391天。
地下水利用程度偏高，尤其是辽河区达73.5%。地下水超采以城区最为严重，几乎所有的大中型城市地下水均存在严重超采现象，致使地下水水位下降，地面下沉，形成大面积的地下水降落漏斗，对水资源的正常循环产生不利影响。20xx年，黑龙江省大庆地区地下水下降漏斗区面积达5560 km2，哈尔滨市为430km2；
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辽宁省沈阳市地下水漏斗区面积为513 km2，辽阳市为310 km2；吉林省四平市地下水漏斗区面积为109 km2。
（三）矿业地区的环境问题严重
一些资源型城市，由于不合理的开采方式和治理滞后，诱发了一系列生态破坏及环境污染问题，而且有逐年加重的趋势。生态退化主要表现在地表植被覆盖率降低、土壤沙化、盐碱化、草场退化、地下水位降低等。以典型的石油型地区大庆市为例，目前该市森林覆盖率仅为9.1%，比全国平均水平低7.45个百分点；草原退化、沙化和盐碱化面积已达84%，特别是油田开采区草原荒漠化程度已达95%。72在矿区，由于地质作用和人为作用的地质灾害也比较频繁，主要表现形式有：开采地的地面塌陷沉降、矿山固体废弃物的占地、瓦斯爆炸、崩塌、矿坑突水、污染、边坡不稳定以及矿山排水的出路等。此外，还普遍存有地质环境恶化，破坏土地资源，水均衡失调等生态灾害。如辽宁省中部城市群的10个大中型铁矿区，占地总面积达119 km2，破坏土地面积81.67 km2，采场面积22.84 km2，排土场、尾矿库占地面积58.83 km2。73在矿区，东北地区采煤沉陷区面积达到1000 km2以上，受影响居民25万户、70多万人。
以辽宁抚顺—本溪地区为例，由于长期采用冒落法大面积开采煤炭，抚顺市现已形成一个大的塌陷区，塌陷面积总计30 km2，最大陷坑深28m，本溪城区由采煤引起的塌陷面积达93.5 km2。塌陷导致抚顺、本溪地区大面积土地资源遭到破坏，很多房屋被破坏，部分铁路、公路被迫停运，地下运输管线严重破坏。矿山地质灾害已经严重影响到当地人民的日常生活，并频繁发生危及人民群众的生命和财产安全的严重事件。鸡西矿区地下采空面积已达214 km2，地面沉陷面积达156 km2。几乎所有的东北矿业地区都存在废弃物污染问题。在葫芦岛市杨家杖子矿区内，长期开采所伴生的矿砂，已经形成一个面积7.75 km2的汇集区，不仅耗费大量土地资源，还严重地污染地表及地下水资源，导致当地居民日常生活用水极端困难，生存环境异常恶劣。矿砂还具有很强的放射性，对当地居民健康存在潜在影响。黑龙江东部4个煤城（鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河）的煤矸石每年以700万吨左右的速度增加，总堆集量已超过2亿吨，不仅占用土地、堵塞河道，每年还排放甲烷2.96亿m3。
3. 研究目的与方法
3.1 研究目的与意义
土壤是一个国家最重要的自然资源，是农业发展的物质基础，农田的土壤品质也直接影响着农产品的产量与质量。近20年来，我国伴随着工业化、城市化、农村集约化进程的不断加快，土壤污染问题日益突出，对农业安全生产构成了威
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胁。东北作为我国最重要的粮食生产基地，提供着占全国总量30%的商品粮、40%的大豆和50% 的玉米，对整个国家的粮食供给和粮食安全起着重要作用。但是，由于粮食产量需求的日益增大造成的一味追求产量的商品粮生产模式，导致大量化肥和农药在农业生产中使用，再加上工业化发展等其他人为因素，使得农田土壤污染不断加重。因此，为持续利用和保护我国东北地区的土壤资源，改善土壤环境质量，保障农业生产与食物质量安全，需要关注和重视其农田土壤保护和污染修复问题，摸清土壤环境质量状况，分析污染源和污染物，并采取有效的预防控制和修复措施和技术。
3.2 研究方法
报告采用的研究方法主要包括定性调研、定量分析、专家咨询等。
（1）定性调研
包括文献调研、网站及其他开源资料调研。其中文献调研是在维普、知网、重要会议、SCI-E数据库中检索东北地区土壤污染相关论文，对文献中的农田土壤污染信息包括污染位点空间分布、污染物种类、污染来源等进行调研分析。网站调研主要是调研世界主要发达国家和地区的土壤保护与修复该领域的相关法律、政策举措、科研计划与布局等进行系统调研和分析。
（2）定量分析
包括文献计量分析和专利分析。文献计量分析以SCI-E为数据源，利用关键词检索，获得国际土壤污染修复研究相关论文数据集，利用汤森数据分析家（Thomson Data Analyzer，TDA）对论文的数量、重要国家和机构，及研究主题等进行挖掘和分析，以揭示当前土壤污染修复的研发趋势、热点、重点等。
（3）综合分析
在综合上述定性调研和定量分析及其他方法（如专家咨询）所获得的分析结果的基础上，结合我国东北土壤环境质量状况，提出适合东北地区土壤保护和修复技术体系与工程应用的科技策略与实施对策。
4. 从文献计量学角度分析东北农田土壤污染研究状况
以维普资讯-中文科技期刊数据库1和中国知识资源总库2的中国期刊全文数据库、中国博士学位论文全文数据库及中国优秀硕士学位论文全文数据库为数据源，利用关键词检索20xx年以来发表的东北农田土壤污染研究论文（检索日期是20xx年11月11日），并对检索到的论文进行人工判读，最终确定有88篇为研究东北农田土壤污染状况的相关论文。然后以这88篇论文作为数据集，对论文发表年、1
2 维普资讯-中文科技期刊数据库由重庆维普资讯有限公司开发。 中国知识资源总库由中国学术期刊电子杂志社开发，含有
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论文类型、发文机构、所研究的目标地区及污染物种类和类型等进行了分析。
4.1 论文数量的年度分布
20xx年以来发表的有关东北农田土壤污染状况的研究论文数量在各年度的分布如图1所示，呈现两个波峰，第一个是20xx年，从20xx年的2篇增加到了20xx年的11篇，之后显著下降，然后从20xx年又开始上升，并在20xx年达到第二个峰值，17篇，20xx年后又呈下降趋势（由于数据入库的滞后性，20xx年数据仅供参考）。2006～20xx年间是东北农田土壤污染研究论文的高发期。
图1 2001～20xx年东北农田土壤污染研究相关论文的年度分布
4.2 论文类型分布
在研究东北农田土壤污染状况的这88篇论文中，以期刊论文居多，有71篇，约占论文总量的82%，其次是学位论文（其中9篇硕士学位论文，5篇博士学位论文），有14篇，约占论文总量的14%，另有会议论文和博士后出站工作报告各1篇，分别约占论文总量的1%（图2）。
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图2 2001～20xx年东北农田土壤污染研究相关论文的发表类型分布
4.3 发文机构分析
从论文第一发表机构的性质来看，大学发表的相关论文最多，有47篇，约占论文总量的53%，其次是研究机构，有25篇（其中中国科学院所属机构发表了21篇），约占论文总量的28%，排在第三位的是环保部门，发表了13篇，约占论文总量的15%。此外，还有其他机构，包括绿色食品部门和农村经济发展部门，共发表了3篇（图3）。
图3 2001～20xx年东北农田土壤污染研究相关论文数量在各类发文机构的分布
从论文第一发表机构的所在地来看（图4），辽宁省所属机构发表的论文数量最多，有44篇，占论文总量的50%，其次是吉林省所属的机构，发表了22篇，占论文总量的25%，排在第三位的是黑龙江省，发表了12篇，约占论文总量的14%，三省所属机构共计发表78篇，约占论文总量的89%。此外，由其他省市所属机构
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作为第一机构发表的论文也多与当地机构进行了合作。这表明，土壤污染状况研究具有区域性，相关研究多由当地机构开展。
图4 2001～20xx年东北农田土壤污染研究相关论文发文机构的所在地分布
4.4 论文的研究主题分析
4.4.1所研究的目标污染地分析
（1）污染地的行政区划分布
在这88篇研究论文中，专门研究辽宁省所属地区土壤污染状况的论文数量最多，有51篇，约占总发文量的58%，专门研究吉林省或黑龙江省所属地区土壤污染状况的论文数量相当，分别有15篇和14篇。另有3篇研究的污染地同时涉及吉林省和黑龙江省，还有5篇论文研究的区域同时涉及三个省（图5）。
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图5 2001～20xx年东北农田土壤污染研究相关论文所研究的污染地的行政区划
分布
进一步分析具体研究的各省污染区域表明，在研究辽宁省所属地区土壤污染状况的56篇论文（其中5篇同时研究了东三省）中，研究最多的地区是沈阳，有24篇，约占43%，其次是葫芦岛，有9篇，盘锦和阜新分别有5篇和4篇；在研究吉林省污染的23篇论文中（其中8篇同时研究了两省或三省），研究最多的地区是长春，有15篇，约占65%；在研究黑龙江省污染的22篇论文（其中8篇同时研究了两省或三省）中，被研究最多的地区是哈尔滨，有13篇，约占59%。
（2）污染地的功能类型分布
通过对研究论文中明确的采样地的功能类型进行分析，发现所研究的污染田地主要依次分布在矿区、郊区、污染企业、垃圾处理场及工业园区等周边（表1）。另外，针对污灌区和黑土区农田土壤污染研究的论文也较多，分别有11篇和6篇。 表1 2001～20xx年东北农田土壤污染相关研究论文所研究的污染地的主要功能
类型及相关论文数量
污染地的功能类型
矿区
郊区
污染企业周边
垃圾处理场周边
工业园区周边
城乡结合部
畜禽养殖场周边 相关论文数量（篇） 18 10 7 5 3 2 1
4.4.2 所研究的污染物分析
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根据86篇污染物类型明确的论文，研究最多的是重金属污染，其次是有机物污染。其中有72篇专门进行重金属污染研究，约占该论文总量（86篇）的84%，有10篇专门研究有机物污染，约占该论文总量的12%。另有4篇论文同时研究这两种污染（图6）。
图6 2001～20xx年东北农田土壤污染研究相关论文数量的污染物分布 对于重金属污染，根据重金属污染物种类明确的74篇论文（其中2篇既研究了重金属又研究了有机物），被研究较多的重金属污染依次有铅、镉、铜、锌、砷、铬、镍、锰、钼、铁、锡和钒污染（图7）。其中，研究铅污染的论文最多，有61篇，约占论文总量（84篇）的82%,其次是重金属镉，有58篇论文研究镉污染，约占论文总量的78%，排在第三位的是铜，有56篇论文研究铜污染，约占论文总量的76%。
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图7 2001～20xx年东北农田土壤污染研究相关论文中研究各种重金属的论文数
对于有机物污染，根据有机污染物种类比较明确的12篇论文（其中2篇既研究了有机物又研究了重金属），研究的主要有机物污染种类有三种，即多环芳烃、石油烃和有机氯农药（主要是六六六和滴滴涕），各种类分别都有4篇论文开展了研究。
5. 东北主要农田土壤污染状况
5.1 重金属污染
土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高等，统称为土壤重金属污染。污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）和类金属砷（As）等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂3。本部分在上述文献计量学分析的基础上，遴选出研究较系统全面且具有地域代表性的东北农田土壤重金属污染状况相关研究论文，进行人工阅读，从3 土壤重金属污染. 百度百科. /view/1735172.htm，[2012-04-24]
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中分析总结东三省有关地区4的重金属污染状况，包括污染区域、污染物、污染程度及污染来源等。
5.1.1辽宁省
辽宁省是东三省中相对污染最严重的一个省，所以有关辽宁省农田土壤重金属污染的研究论文也最多（见上述文献计量学分析部分）。通过文献阅读，归纳分析出如下地区的重金属污染状况。
（1）沈阳
根据沈阳市环境监测中心站2005～2008 年对沈阳市66.5万hm2 农田土壤和污灌区土壤进行的监测，沈阳市土壤环境质量整体状况良好，砷、铜、总铬含量均值低于沈阳市土壤背景值；镉、铅含量均值接近于背景值；总汞含量均值为0.09 mg/kg，超过背景值0.8 倍。有92.5%的监测点位达到《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）规定的二级标准，主要分布在新民、法库、康平、新城子等远郊地区；超标点位仅占7.5%，主要分布在于洪、辽中细河沿岸部分地区。所有点位铅、铜、总铬含量都达标；但镉、汞出现超标现象，超标率分别为3.8%和2.5%。沈阳市农田土壤监测结果和背景值见表2。
表2 沈阳市农田土壤重金属监测结果和背景值
项目 结果范围（mg/kg） 均值（mg/kg） 超标率（%） 背景值（mg/kg）
镉 未检出-2.67 0.14 3.8 0.16
汞 未检出-1.66 0.09 2.5 0.05
铅 8.6-84.1 22.00 0.05
砷 2.7-21.63 6.40 8.79
铜 3.5-66.8 15.10 24.57
总铬 4.06-113 37.81 57.69
鉴于土壤重金属污染最严重的地区主要分布在细河沿岸的污灌区，所以沈阳市环境监测中心站于2007 年进一步对细河沿岸的农田土壤进行了加密监测。监测结果显示，细河沿岸农田土壤铅含量范围为16.7~340.6 mg/kg，均值77.2 mg/kg；镉含量范围1.28~8.23 mg/kg，均值2.95 mg/kg。按照国家土壤环境质量二级标准衡量，土壤铅超标率12.5%；镉超标率100%，平均超标8.8 倍，最大超标倍数达26.4 倍。由此可见，细河沿岸土壤全部处于重污染水平，而且污染分布呈现上游污染较重，距细河越近污染越重及0～25 cm 的土壤表面耕层污染物含量最高的规律。
沈阳地区重金属污染的主要原因是，沈阳市是重工业城市，铁西老工业基地
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指所查阅的文献中研究的地区。
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原有金属冶炼、化工、纺织、机械加工等行业。过去由于生产工艺落后，每年有大量含重金属的工业“三废”排放。同时，沈阳市郊区过去普遍采用未经有效处理的城市污水灌溉农田，污水灌溉长达30 余年。19xx年沈阳市政府才采取措施，停止沈阳西部部分地区工业污水灌溉农田的历史。
（2）鞍山
根据辽宁省鞍山市环境监测中心张乃英5对鞍山市郊蔬菜基地66种重金属砷、铜、铅、铬、汞和镉污染状况进行的分析，基地已受到不同程度的重金属污染。除砷外，其余5种重金属含量均不同程度超过背景值，以汞为最大。与《土壤环境质量标准》 ( GB 15618- 1995) 中二级标准值对照，只有镉超标，超标率为44.4%。此外，分析结果还表明，大田菜地土壤中砷、汞、铅的含量比大棚菜地略高。
（3）阜新
20xx年西南大学的徐超理7在其硕士学位论文中，对阜新市矿业密集区周围约2650平方公里范围内农田耕层土壤中的砷、镉、铜、镍、铅、锌6种重金属的污染状况进行了分析评价。结果表明，这6种重金属污染在研究区内均属中等水平，其中镉相对污染程度最高，其后依次是锌、铜、镍、铅、砷。另外，通过对不同类型农田土壤重金属的积累差异进行比较发现，菜地土壤中砷、镉、铜、铅、锌5种重金属的含量显著高于粮田。
（4）葫芦岛
对于葫芦岛，有多篇论文从不同的取样角度对该市的多个区域开展了重金属污染研究，对其研究结果归纳如下。
? 葫芦岛市五里河沿岸
五里河是葫芦岛地区主要的河流，发源于葫芦岛市的四新乡，全长23km，流经葫芦岛市区，在稻池乡汇入锦州湾。根据辽宁省锦州市环境保护研究所赵连娣和彦惠芬8对葫芦岛市五里河沿岸6个村9的大田及菜田土壤进行的汞含量测定结果，大田土壤汞含量0.373~7.633mg/kg，平均1.604±2.533mg/kg；菜田土壤为0.527~6.798mg/kg，平均2.823±2.065mg/kg，分别比自然本底值高22~39倍。污5
6 张乃英. 鞍山市郊蔬菜基地土壤重金属污染状况调查. 干旱环境监测. 2005，19（2）：84-87 鞍山市郊蔬菜基地蔬菜种植历史已有30 余年，主要种植白菜、茄子、黄瓜、西红柿、胡萝卜、葱、甘蓝等蔬菜和山菜等，主要供应鞍山市居民。现种植面积约为1333 hm2，蔬菜生产正在成为当地种植业的主要经营项目。
7 徐超理. 阜新市农田土壤重金属污染的空间分布及污染评价. 西南大学硕士学位论文. 20xx年4月 8 赵连娣，彦惠芬. 葫芦岛市五里河沿岸土壤汞污染状况及评价. 土壤通报. 1997，28（2）：68-70 9 6个村包括：齐屯、范山村、稻池村、玉皇阁村、高把屯村和锦中村等。
14
染指数显示，大田和菜田土壤汞重度污染分别达37.5%和81.25%。菜田污染程度要比大田污染严重得多，这与菜田倒茬频繁，灌溉水量大，以及蔬菜对汞污染比大田作物敏感有关。另外，土壤中汞含量的变化呈随五里河垂直距离增大而逐渐减少的趋势，这与该河流污染水质对沿岸土壤长期渗透，以及河床底质中汞含量很高的沉积物随着河水向地表迁移、运动以及泛洪等过程致使汞在河道邻近土壤的长期淤积有关。不过，该地区土壤汞污染的初始原因主要是当地大型工矿企业排污所致。
? 葫芦岛市的连山区和龙港区
中国科学院东北地理与农业生态研究所的郑娜等10以锌冶炼—氯碱生产复合区为中心进行布点采样，对葫芦岛市的连山区和龙港区的土壤重金属污染状况进行了研究。研究结果显示，该区域镉、锌污染属于重污染，汞、铅、铜属于中度污染。土壤中汞、铅、镉、锌、铜的污染主要呈现以葫芦岛锌厂为中心，向外围辐散降低的规律，其中汞还受到氯碱工业的影响。
? 葫芦岛市典型功能区
葫芦岛市典型功能区包括四类：重污染企业及周边、固体废弃物集中处理处置场及周边、采矿区及周边、畜禽养殖场周边。根据葫芦岛市环境监测中心站杨畅等11及马宏伟12分别对这些典型功能区开展的重金属污染分析：重污染企业及周边地区、固体废弃物集中处理处置场地，重金属铬、锌、砷、铅、铜、镍、汞存在健康风险，主要以锌、铬为主，是调查区域严重的污染风险因子；在采矿区及周边、畜禽养殖场周边，重金属铬、铅、铜、锌、砷、汞、镍存在生态风险，主要以铬、铅、铜为主。
此外，沈阳农业大学的刘翠华等13专门针对葫芦岛锌厂14周围土壤进行的重金属污染分析结果表明，该锌厂向环境中排放的废水、废气、废渣，尤其是烟尘排放对周围土壤造成了较严重的污染。锌厂南部和西南部表层土壤镉的含量已达到当地土壤背景值的220 倍，土壤污染起始值的84 倍，土壤环境质量标准的10 倍。锌厂北部8～10km、西部2～5km 污染也十分严重，无论以哪种标准进行评价均证明所研究区域内土壤已受到了严重的镉污染。另外，下层土壤也受到了严重污染（表层土壤含镉量是下层土壤的1. 8～17. 9倍）。
东北师范大学的曲蛟15也专门针对辽宁省葫芦岛钼矿区矿场、选矿厂、矿物10 郑娜，王起超，刘景双，王洋，张仲胜. 葫芦岛市土壤、蔬菜重金属污染空间变化规律. 环境科学. 2009，30（7）：2071-2076
11 杨畅，马宏伟，田立新，幺洪波. 葫芦岛市典型区土壤重金属污染特征及评价. 中国环境管理干部学院学报.2010，20（2）：71-73
12 马宏伟. 葫芦岛市重点地区土壤重金属污染风险评估. 环境保护与循环经济. 2010（12）：67-69 13 刘翠华，依艳丽，张大庚，朱洪国，杨宇. 葫芦岛锌厂周围土壤镉污染现状研究. 土壤通报. 2003，34（4）：326-329
14 葫芦岛锌厂自1937 年建厂以来至今已有近70年的历史。是亚洲第一大锌厂。
15 曲蛟. 钼矿区及周边农田土壤重金属污染现状分析及评价. 东北师范大学博士学位论文，20xx年5月
15
运输区及尾矿区开展了土壤重金属污染分析。结果表明，该矿区土壤污染是以汞、镉、锌、砷为主的多金属复合污染，土壤中重金属砷、镉污染较为严重，汞、锌为中度污染。不同片区间重金属污染程度存在明显差别，污染强度以选矿厂污染区最高，其次是矿场、矿物运输区及矿区附近山地，矿区周边农田土壤污染强度以选矿区周边农田最高，其次是矿山周边农田及尾矿区周边农田；各农田土壤的重金属元素以残余态为主，酸可提取态比例最小，不同元素之间、不同片区土壤之间各形态所占比例差别不大，汞的酸可提取态占全量比例较大，是影响农作物正常生长的主要因素。
（5）污灌区
辽宁省主要有8个污灌区，见表3。中国科学院东北地理与农业生态研究所的李名升和佟连军16专门针对辽宁这些污灌区作了土壤环境质量和重金属潜在生态风险评价。其研究结果显示：镉是辽宁省污灌区首要重金属污染物，是土壤背景值的8.4倍。汞、铅、镍污染较为普遍，超标率在95%～99%之间。污染来源主要是灌溉污水和农田施肥。此外，研究结果还显示：以工业废水为灌溉用水的灌区污染情况比以河水为灌溉用水的灌区污染严重；污灌区重金属元素污染程度大小依次为：镉>铅>镍>汞>铜> 铬>砷，而重金属潜在生态风险从大到小则依次为：镉>汞>铅>铜>镍>砷>铬。总体来看，辽宁省污灌区存在一定程度的重金属污染，且具有较为明显的复合型污染特点，其潜在生态风险超出警戒水平,各灌区应根据各自污染特点和风险等级制定相应的污染防治对策。
表3 辽宁省8个污灌区的基本情况
污灌区 沈抚 张士 浑蒲 八一 旗口 柳壕 宋三 小凌河
位置 沈阳、抚顺交界 沈阳市于洪区 沈阳市于洪区，新民市，辽中县，浑河与蒲河之间
沈阳市苏家屯区 营口市东北部 辽阳市柳壕河下游 鞍山市宋三镇 凌海市
面积（hm2） 1200 392 4520 1700 210
320 340 120
灌溉水来源 工业、生活污水 工业污水 工业污水 大伙房水库（Ⅳ）和浑河水（劣Ⅴ）
劳动河水 柳壕河水（劣Ⅴ） 鞍钢工业废水及城市生活污水 小凌河河水
备注
19xx年开始灌溉，19xx年停止 19xx年开始逐步停耕，30余年历史 建于19xx年 建于19xx年，沈阳市水稻主产区
建于19xx年 我国污灌历史最长的灌区 30余年历史
16
李名升，佟连军. 辽宁省污灌区土壤重金属污染特征与生态风险评价. 中国生态农业学报. 2008, 16 ( 6 ) : 1517 -1522
16
（6）小结
根据上述有关辽宁省农田土壤重金属污染研究的文献报道，从行政区划的角度对辽宁省有关地区的重金属污染状况进行总结概括，见表4。
表4 辽宁省有关地区农田土壤重金属污染状况总结
17
注：* 这8个污灌区总体环境质量等级为1.34，属轻微污染，但其中张士灌区污染较为严重，达到2级以上。土壤环境质量由高到低依次为：旗口、八一、柳壕、沈抚、小凌河、宋三、浑蒲、张士。
“——”表示污染原因在论文中未被分析或未受污染不需要分析。
5.1.2吉林省
根据文献报道，对吉林省农田土壤开展的重金属污染研究主要集中在长春地区。长春地区位于世界三大“黄金玉米带”之一的松辽平原，是全国重点商品粮生产基地和玉米出口基地。下辖南关区、宽城区、朝阳区、二道区、绿园区、榆树市、九台市、德惠市及农安县。下面根据文献中涉及到的有关区域归纳总结各地的重金属污染状况。
（1）长春市郊区
根据中国科学院东北地理与农业生态研究所张虎成等17对长春市获批的城郊无公害农业土壤18环境中的砷含量水平开展的调查研究，该区域的砷含量存在不均衡性，浓度范围在4.12ug/g~18. 60ug/g 之间，平均值为12.17ug/g，浓度呈现出从西南至东北增加的带状趋势，基本与长春市主导风向一致，说明长春市城区大气污染物对城郊农业土壤环境中砷污染有贡献。另外，以《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》中GB/ T 18407.1- 2001 规定的砷的质量标准作为评价标准进行评价，长春市城郊农业土壤环境中砷的标准污染指数均小于1， 属于未受砷污染的土壤类型。
吉林农业大学资源与环境学院和窦森19对长春市西北郊的水稻种植区20的镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌及镍8 种重金属污染状况进行了分析。单项污染指数表明，该区域符合一般农田要求，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。但镍和镉的平均污染指数超过0.6，要严格控制这两种元素的引入量；综合污染指数显示区域内土壤的重金属含量均未达到污染水平。
（2）长春市榆树市
根据中国科学院东业地理与农业生态研究所曹会聪等21对榆树市黑土汞含量状况的调查，该区内各样点的土壤汞含量基本都高于本地汞含量的平均背景17 张虎成，田卫，俞穆清，徐宁. 长春市城郊无公害农业土壤环境中As 含量状况调查研究. 农业系统科学与综合研究. 2004，20（1）：40-42，47
18 主要分布于长春市的朝阳区、宽城区、南关区、二道区、绿园区、经济技术开发区、净月旅游开发区。 19 ，窦森. 长春市郊区土壤—水稻体系重金属含量及迁移规律. 吉林农业大学学报. 2008，30 （5）：716-720
20 该区域为长春地区的重要水稻生产基地，地势较低，市区排出的工业废水和生活污水流经此处。污染威胁严重。
21 曹会聪，王金达， 张学林. 东北地区黑土与主要粮食作物汞含量及影响因素分析. 农业系统科学与徐合研究. 2006，22（4）：
18
值，榆树市区及其近郊的环城、靳家、福安和闵家镇的汞含量较高，但各采样点的土壤汞含均未超出国家土镶环境质量的标准限值。
（3）长春市农安县
长春地区的农安县一个以粮食生产为主、为长春市提供主要农副产品的农业大县，全县辖22个乡镇，土地总面积5.4×105hm2，其中耕地占60.9 %。其不仅每年为国家提供上百万吨的商品粮，还是蔬菜，特别是“三辣”产品的优质产区和养殖鸡、牛、羊等所需饲料的供应基地。东北师范大学城市与环境科学学院的孙蕾等22对该县耕地，包括旱田、水田、菜田等的土壤进行了重金属汞、镉、铬、砷、铅污染状况分析。结果表明，以《绿色食品产地环境技术条件》(N Y/ P39122000)为参照标准，该地区土壤未被铅、镉、铬、砷污染，但已受到汞污染，污染地点分布最多的是哈拉海、三盛玉和农安镇，其次是永安、万金塔、合隆、巴吉垒、开安、烧锅、小城子等乡镇。
（4）其他区域
有的研究论文涉及的区域比较多，如吉林农业大学的王宇等23对长春的多个地区——主要包括长春市郊及农安、德惠、九台、榆树、双阳等市（县、区）开展了研究。根据其对这些地区基本农田保护区玉米农田进行的重金属污染分析，与《土壤环境质量标准GBl5618- 1995》对比，这些农田土壤中的铜、锌、镍、铅、镉、铬、汞、砷含量符合一般农田相关标准的要求，但镍和镉的含量与标准限值最为接近，要严格控制这两种元素的引入量。
此外，有的论文涉及的区域是跨市的，如吉林大学国土资源系的王冬艳等24对吉林省5个主要大豆种植区（包括官地、桦甸、榆树、农安和白城）的8种重金属铜、锌、铅、汞、铬、镉、砷、镍等开展的污染分析不但涉及长春的一些区域还涉及长春地区之外的一些区域。其结果表明：只有敦化种植区铜、镍和桦甸种植区铜含量超标，并且为轻度污染，其他种植区土壤未受到重金属污染。总的来说，吉林省主要大豆种植区土壤中的重金属污染状况较轻， 基本上不会对农作物产生重金属污染危害。
（5）小结
根据上述文献报道，从吉林省行政区划的角度，对有关主要地区农田土壤的22 孙蕾，刘惠清，王灵芝. 农安县耕地土壤重金属污染评价. 东北师大学报（自然科学版）. 2009，41（2）：164-170
23 王宇，李业东，曹国军，王玉军. 长春地区土壤中重金属含量及其在玉米子粒中的积累规律. 玉米科学2008, 16(2): 80～82, 87
24 王冬艳，田艳芬，陆红. 吉林省主要大豆种植区土壤重金属污染评价. 吉林地质. 2002，21（1-2）：119-122
19
重金属污染状况进行总结概括，见表5。
表5 吉林省有关地区农田土壤重金属污染状况总结
“——”表示污染原因在论文中未被分析或未受污染不需要分析。
5.1.3黑龙江省
黑龙江省是东三省中农田土壤受重金属污染相对最轻的省，相关研究论文也最少。根据相关文献，其有关地区的重金属污染状况如下。
（1）哈尔滨市郊区
哈尔滨师范大学的罗娇赢25在其硕士毕业论文中对哈尔滨市西北郊菜地（采样地点在道里区的新发镇26和道外区的百菜村27）土壤中8种重金属铅、汞、砷、铬、锌、铜、镉、镍的污染状况进行了研究。结果表明，除了镍和铬在个别样点的单因子污染指数大于0.7外，其它样点的各种重金属单因子污染指数均小于0.7。8种重金属的综合污染指数由高到低的顺序为：镍＞镉＞铜＞锌＞铬＞砷＞汞＞铅。样地综合污染指数为0.594，小于0.7，土壤未受污染，处于清洁状态。 25
26 罗娇赢. 哈尔滨市城郊菜地土壤重金属污染的研究. 哈尔滨师范大学硕士学位论文，20xx年6月 新发镇是哈尔滨市蔬菜的主要供应基地之一。由于长期进行温室大棚栽种蔬菜和进行人工施肥，加之采样地与公路较近，因此可能存在潜在的重金属污染，具有典型性。【罗娇赢，张思冲，辛蕊，周晓聪. 哈尔滨市西郊菜地土壤重金属污染评价. 中国农学通报. 2009，25（20）：279-282】
27 白菜村地势较低，处于城市主导风向的下风向并且周围有多家塑料加工厂，污染较重，具有典型性。【罗娇赢，张思冲，辛蕊，周晓聪. 哈尔滨市北郊菜地土壤重金属污染研究. 国土与自然资源研究. 2009，（3）：48-49】
20
（2）黑龙江省所属黑土区
郭观林和周启星28对黑龙江省所属的22个县市的黑土可能发生重金属污染的污染源进行了系统调查，并对土壤样品中镉、铅、铜、锌进行了检测分析。结果显示，土样中至少有42.9%的样点受到较大的污染。其中镉污染最为严重，而铅、锌、铜的污染严重程度尽管低于镉，但存在污染的趋势也非常明显，尤其是铅和锌，至少有一半的表土样品超出其本身的自然背景水平而受到不同程度的污染。此外，从污染的空间分布和来源来看，南部土壤污染的几率较北部高，市区和城乡结合部保护地，特别是一些大棚地和污灌地重金属污染较为明显。污染源主要集中在城市工业区和农药化肥使用较多的城乡结合部。在所采集的样区中，哈尔滨市、海伦市和北安市市内和市郊的土壤样点中重金属含量偏高的现象较为明显，工矿生产、污灌、大棚作业等是造成当地土壤重金属污染的主要原因。
（3）小结
根据上述文献分析，从行政区划的角度对研究的黑龙江省有关地区的重金属污染状况进行总结概括，见表6。
表6 黑龙江省部分地区农田土壤重金属污染状况总结
注：“——”表示污染原因在论文中未被分析或未受污染不需要分析。
28 郭观林，周启星. 中国东北北部黑土重金属污染趋势分析. 中国科学院研究生院学报. 2004，21（3）：386-392
21
5.2 有机污染
土壤有机污染是东北地区环境污染的主要特征之一。该地区土壤有机污染主要来源于工厂烟气、化石燃料的燃烧、机动车尾气、木材秸秆的焚烧、污水灌溉、农药施用等。冶炼厂、焦化厂等产生的烟气中含有的有机污染物会以气态形式或吸附在颗粒物上被排出，电厂燃煤、冬季烧煤取暖等产生的废气以及机动车尾气等都含有一定量的有机污染物，木材的燃烧和焚烧秸秆过程中也会因不完全燃烧产生有机污染物。有机污染物在大气中具有一定的迁移能力，最后通过干湿沉降等方式进入土壤中，造成土壤污染。钢铁厂、石油化工排放的废水中含有大量的有机污染物，污水排入河流导致水污染，如采用污水灌溉会造成农田土壤的污染。
5.2.1 多环芳烃污染
多环芳烃(PAHS)是一类典型的持久性有毒物质，主要来自化石燃料和生物质的不完全燃烧，土壤是PAHS的一个主要的汇。
（1）辽宁（大连）
辽宁地区作为我国重要的老工业基地之一，各类能源的消耗较大，由此产生的环境问题日益严重。通过对辽宁地区及典型城区一大连市的表层土壤采样分析，王震对PAHs在辽宁和大连的污染水平、组成特征、主要来源等方面进行了研究。研究结果表明：
辽宁地区土壤有超过一半的地点被PAHs中度或严重污染；与其他地区相比，辽宁地区土壤中菲的比例较高，占总PAHs量的16.3%；该地区土壤中PAHs主要来自各类燃料的燃烧过程，主要来源共4个，分别是：燃煤、生物质燃烧、焦炭生产使用和多个来源类型混合作用的结果，这4种主要来源的贡献率分别是50.5%、19.4%、27.0%和3.1%。
与世界其它地区相比，大连地区土壤中的PAHS处于中等污染程度；不同采样点浓度差别较大，并呈现城市交通区一城市住宅/公园区一郊区一农村(海岛)地区依次降低的趋势，表明城市交通对土壤中PAHs的影响非常明显。在城市地区，PAHS主要来自石油产品的高温燃烧，在郊区和农村地区，PAHS主要来自煤和生物质的燃烧。
（2）沈阳浑蒲灌区
辽宁省水资源严重短缺，全省人均水资源占有量仅为全国人均的1/3。上个世纪60年代开始，为了解决农业用水和城市污水治理问题，辽宁省率先使用污水灌溉技术，并在国内被广泛推广应用。在污水灌溉的30多年时间里，辽宁省
22
污灌面积已从19xx年的63万亩发展到19xx年的5429万亩，占全国总灌溉面积的7.3%，特别是19xx年到19xx年，污灌面积从500万亩猛增到2000万亩。随着工农业生产的快速发展、城镇生活水平的不断提高，污灌水水质发生了明显改变，水中污染物浓度增高，有毒有害成分增加，这些未经处理的废水直接用于灌溉造成土壤、农作物及地下水的严重污染，污灌引发了一系列的环境、经济和安全问题。20世纪80、90年代，辽宁省污灌面积继续扩大，截止19xx年，全省污灌面积超过5000万亩，但在这段时期，也有部分地区（如沈抚灌区）逐步停止了污水灌溉，开始了清水灌溉和改为旱田耕作。
浑蒲灌区始建于19xx年，位于沈阳市西南部，污灌面积41.0万。灌区总人口约12万人，生产的农作物主要有水稻、玉米、大豆、小麦、土豆和各种蔬菜、瓜果及经济作物。土壤多为沙壤土、黑土。灌区所处区域的植被属落叶林带和禾草甸植被。地势属浑河的冲积平原，土壤肥沃，土层深厚，养分充足，水资源丰富，是发展农业生产的一大优势，已经开发为农田和人工林，自然植被很少，仅存零散沼泽植被。浑蒲灌区主要依靠两条干渠输水，灌溉用水经渠首漠家堡闸流入灌区后，至小于闸(距渠首4km)，开始分为两线。一线继续向西，经四台子、高花至东闸止，全长27kin，有7条分干，18条直属支(斗)渠，称总干。另一线利用天然河道细河输水至北三台子村与四分干渠首相接。20xx年以前整个浑蒲灌区以大伙房水库、浑河及细河混合水灌溉，污水与清水比为1:10一12。细河是浑蒲灌区的一条重要灌渠，也是城市污水的主要流经渠道，它不仅接纳沈阳市西部污水，还接纳其它细河沿岸78家大中型企业排放的工业废水，水中污染物成分复杂，污染负荷高，每日接纳污水量40多万吨。各类污染物排放量约占全市工业污染物排放量的60%一70%。因此利用细河污水灌溉不仅直接造成土壤污染，而且污灌中污染物通过各种途径影响农作物质量和地下水水质，进而危害人体健康。20xx年浑蒲灌区进行治理，基本实现灌溉水与污水清污分流。
（3）沈抚灌区上游
沈抚污水灌渠是我国最大的石油类污水灌区，位于沈阳、抚顺两市之间。灌渠于1965 年投入使用，灌区面积达到7800hm2，灌渠每日接纳来自抚顺石油一、
二、三厂的炼油污水以及生活污水高达40 万吨，一直到2000 年该区域才改用清水灌溉。长期的污灌给土壤和农作物造成严重污染。2004 年对灌渠上游两侧的农田土壤进行了采样分析，结果显示，土壤的有机污染仍然很严重，多环芳烃的含量高于对照地点几倍，甚至几十倍。
23
表7 沈抚污水灌渠有机污染状况
三个对照点位选择了采用清水灌溉的土壤，土壤中十六种多环芳烃的总和依次为373、155、175?g/kg，而长期采用沈抚灌渠污水灌溉的污染点位的多环芳烃的含量明显高于对照点位，浓度较低的点位1 达到787?g/kg，浓度高的点位10 高达24570?g/kg。污染土壤中的菲、萤蒽、芘、苯并(b) 萤蒽的含量占十六种多环芳烃总和的9 %以上，除菲为三环芳烃，其他四种均为四环芳烃。表中加拿大控制标准为土壤中的背景浓度判断某区域污染的依据，依据该标准可以看出灌区多数点位的多环芳烃含量已超出该标准。荷兰控制标准为恢复土壤所允许的PAH 含量，可以看出恢复该区土壤具有很大困难。
（4）张士灌区
沈阳市张士灌区，目前样地主要为菜地，位于灌渠东岸约200 m。1956~1982 年间样地为水稻田，农灌时节引沈阳西部工业区废水和生活污水并以少量浑河水稀释后进行灌溉，1983 年水田改为旱田，停止污灌并以地下水进行灌溉。
表层土壤的PAHs 分布是多种污染源共同作用的结果，在自然环境中不同组分的行为也不尽相同，这些均给污染源的识别带来较大困难。前人研究发现，特定组分的比值可作为污染源识别的线索，这种比值被称为分子标志物参数。本研究选取4 种参数，即Fla/Py、Phe/An、Py/BaP 和Bap/BgP，判断标准为：Fla/Py<1 指示石油源，>1 指示燃烧源；Phe/An>15 表示石油源，<10 燃烧源；Py/BaP为1~6 表示交通污染源，<1 表示煤和生活污染源；BaP/BgP 为0.3~0.44 表示交通
24
污染源，0.9~6.6 表示燃煤污染源。
张士灌区场地土壤的PAHs 污染源主要为石油源，同时存在交通污染源和燃煤污染源。这与场地的污灌历史与场地周围实际环境条件（距离公路及居民生活区较近）十分吻合，因此，受到以上诸多因素的影响导致张士灌区农田土壤中PAHs 的含量较高。
5.2.2 石油烃
（1）盘锦市
盘锦地处辽河平原南部的辽河三角洲核心地带，全市总面积4071km2。全国第三大油田辽河油田的开发和石油化工企业的发展，石油烃类污染越来越严重。从辽河油田公司20xx年产生的固废情况看：落地原油21 410t／年、含有污泥43 284t／年。虽然通过采取措施基本得到回收处理，但对周围的土壤环境还是造成了不同程度污染。针对这一现实，根据盘锦市石油烃类的排放特点和目前盘锦市的土地利用状况，选择5个典型区域对土壤中石油烃污染状况进行监测与分析。主要蔬菜基地及周边地区石油污染较轻，监测结果均未超标。
表8 盘锦市石油烃污染状况
5.2.3 六六六、滴滴涕残留
我国农药使用量的逐年增加，降低农产品的质量，同时也对人体的健康产生不良的影响。虽然有机氯农药已禁用了近20年，土壤中的残留量已大大降低，但检出率仍很高。
（1）黑龙江流域
20xx年，刘艳丽重点研究了黑龙江流域（中国）分土壤中有机氯农药六六六和滴滴涕的污染情况。这两种农药在中国历史上使用量较大，目前仍在少量使用。通过资料分析和实验方法的对照，结果表明黑龙江流域（中国）土壤中六六六浓度的平均值为1.057×10-3mg/kg，浓度范围为0.0037×10-3mg/kg~9.82×10-3mg/kg，滴滴涕浓度的平均值为0.87×10-3mg/kg，浓度范围为0×10-3mg/kg~6.11×10-3mg/kg，均低于长江三角洲地区、广州地区和天津等地
25
区土壤中六六六的浓度。流域内六六六和滴滴涕的残留主要集中在三江平原和松嫩平原及其周围的主要地区，嫩江流域和松花江沿江区域土壤中六六六和滴滴涕的残留仍较多，这与该地区农田的分布密度较大相符合。
在黑龙江流域土壤中的六六六主要来自于历史残留或林丹的使用。20xx年土壤中六六六和滴滴涕的排放量比刚刚停止六六六和滴滴涕使用的19xx年下降了很多，并且这段时间内流域内未出现六六六的新增污染源。
该研究还对黑龙江流域六六六和滴滴滴污染进行了预测，到20xx年黑龙江流域（中国）土壤中，除极个别地区以外基本不存在六六六的残留，到20xx年黑龙江流域（中国）土壤中，除极个别地区以外基本不存在滴滴涕的残留，如无外来污染源的影响，黑龙江流域（中国）在未来20年后将不存在六六六和滴滴涕的污染，有机氯农药六六六和滴滴涕对生态环境和人体健康的危害不复存在。
（2）辽宁沈阳
沈阳市环境监测中心在沈阳市耕地共采集80个图样，以《土壤环境质量标准》GB15168-1995二级标准为评价标准，对沈阳市的土壤有机氯农药污染情况进行了初步分析和评价。按照国家土镶环境质量二级标准值单项污染评价，沈阳市农田土壤80 个土壤样品中DDT指标达到二级标准，六六六出现超标现象，超标率为1.5%。
表9 辽宁沈阳土壤有机氯农药污染情况
5.3 农田污染因素分析
5.3.1 农药施用
使土壤有机质得不到更新补充，造成土壤理化性状恶化，严重影响农作物正常生长。值得关注的是，长期以来农药用药水平是造成食物链及土壤生态环境污染的重要原因。许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的，有的可能长达数十年乃至数百年。[39]
（1）黑龙江省
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黑龙江省1990～20xx年农药施用量、施用面积、施用密度呈逐年递减态势，农药施用总量递减幅度较大为74.6% ，农药施用密度递减率50.2% ，农药施用面积递减率为48.9%（表）。黑龙江省农药施用密度19xx年为2.54千克/公顷、20xx年为3.70千克/公顷呈上升趋势，随后大幅下降趋势，20xx年农药施用密度已达到1.27千克/公顷。这与当时国家出台大量的法规条例限制有毒农药的使用，有着直接的关系。
表10 黑龙江省农药施用情况
调查显示(表)，农药施用总量较大的地区是齐齐哈尔市、农垦总局、哈尔滨市、绥化市(500～329万吨)；农药施用密度较大的地区是伊春市、黑河市、大庆市、农垦总局(4.41～1.97千克／公顷)。
表11 黑龙江省部分地区农药施用情况
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黑龙江省高毒农药施用总量较大的地区是哈尔滨市、佳木斯市、黑河市、齐齐哈尔市(9～4吨)；高毒农药占农药总施用量百分比，全省平均为1.2％，较大的地区是黑河市、佳木斯市、大庆市、哈尔滨市(10.1～2.0％)；全省高毒农药施用密度平均为15.09(克／公顷)，较大的地区是黑河市、大庆市、佳木斯市、哈尔滨市(344．40～20．77克／公顷)。从黑龙江省农药施用量统计表来看，松嫩平原农药施用量较大，特别是西部地区病虫害较多，但总体农药施用密度并不高。相反，在黑龙江省中部、北部松嫩平原与小兴安岭山区交界处区域，农药施用密度较高，高出全省平均值3～4倍。总体上黑龙江省的农药施用密度不是很高，远低于全国平均值，但距国外安全总量阈值尚有较大差距。
哈尔滨市、佳木斯市、黑河市3个地区就占总高毒农药用量的64％，高出其它地区4倍以上。高毒农药占总施用量百分比和高毒农药施用密度，黑龙江省最高值为黑河市地区，远远高于其它地区，且用量比例极不协调。黑河市、大庆市、佳木斯市地区是高毒农药施用量水平全省最高的区域，是黑龙江省高毒农药重点控制区。此区域应积极推广生物农药和改善生态环境控制农作物病虫害。
（2）吉林省
1952 年到1982 年30 年间，吉林省农药施用量由22 吨增加到1940 万吨，按年代变化看，50 年代施用农药为648. 8 吨，60 年代施用农药为6648 吨，70 年代施用农药为1658.7 吨，80 年代施用农药为162477.7吨，90 年代施用农药量大幅度增加，使生态受到严重影响，从监测情况看，农药已对土壤、水体、水质、粮食、畜禽以至人体均有不同程度的危害。
（3）辽宁省
19xx年、19xx年、19xx年辽宁省的粮食产量分别为1117.2万t、1307.2万t、1828.9万t，化肥施用量分别为205.8万t、273.6万t、346.1万t。每年平均以7万t左右的数量递增。粮食高产地区由于过量施用化肥造成土壤肥力持续下降，农民为维持农田生产能力，更加依赖于增施化肥，结果是导致农田土壤生态环境恶化。多数蔬菜需要较高的生物产量(叶菜类本身就是经济产量)带动经济产量提高，所以蔬菜往往采取大肥大水的管理措施。随着全省蔬菜面积的快速扩大(20xx年的面积比19xx年增加了近1倍，20xx年总产量2098.6万t比19xx年1 003.2万t提高了1倍多)，引发的环境问题也较多。
5.3.2化肥污染
肥料是农作物的粮食，优质、高产农作物品种及其栽培模式都是建立在肥沃土壤和合理施肥基础上的。如果过量或不合理使用，大量化肥残留在土壤中，也会造成农业环境的污染。造成土壤肥力下降、土壤板结、土壤与农产品中有毒物污染的重要原因，也是河湖水质不断恶化的另一个主要因素。
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（1）黑龙江省
黑龙江省农用化肥15年数据变化情况见表，1990～20xx年农用化肥氮、磷施用量和施用密度呈逐年递增态势，氮肥施用总量增长率49.4% 、磷肥施用总量增长率92．7%。氮肥施用密度增长率64.7% 、磷肥施用密度增长率113.2%。磷肥施用量和施用密度增长很快，基本上是氮肥的两倍。磷肥施用密度增长速率过于迅猛，其磷肥施用密度绝对值已接近上限。氮肥、磷肥施用面积15年来均呈递减，说明大量生物复合肥的应用减轻了农用化肥的污染程度，扩大生物复合肥的施用量是未来生态农业的发展方向。
表12 黑龙江省化肥施用情况
如上表所示，黑龙江省氮肥使用总量较大的地区是农垦总局、哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市(分别在12.7—7.2万吨)；氮肥施用密度较大的地区是绥化市、齐齐哈尔市、双鸭山市、哈尔滨市(分别在131.31～87.05千克/公顷)。磷肥使用总量较大的地区是农垦总局、哈尔滨市、齐齐哈尔市、佳木斯市(分别在8.7—6.7万吨)；磷肥施用密度较大的地区是佳木斯市、黑河市、齐齐哈尔市、绥化市(分别在108.00～72.82千克/公顷)。黑龙江省各市县化肥施用量超过3万吨以上的市县为绥化市地区肇东市、海伦市，哈尔滨市地区双城市、五常市，齐齐哈尔市地区龙江县。全省各市县化肥施用量水平超过200千克/公顷的市县为哈尔滨市地区方正县、双城市、五常市、尚志市，绥化市地区肇东市、大庆市地区林甸县。黑龙江省66个市县化肥施用量水平全部低于中国化肥施用量平均水平，只有方正县、双城市、肇东市、五常市略高于国际化肥施用量安全水平。这说明黑龙江省化肥用量潜力较大，对土壤污染不构成主要威胁。
黑龙江省氮肥流失总量为10.22万吨，主要分布地区为农垦总局、哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市。对松嫩平原地下水和地表水构成威胁。黑龙江省磷肥流失总量为1．68万吨，主要分布地区为农垦总局、哈尔滨市、齐齐哈尔市、佳木斯市。化肥流失的重点流域是：松花江哈尔滨江段干流流域、额穆尔河流域、乌裕尔河流域、呼兰河流域，三江平原地区的挠力河流域。中短期松花江哈尔滨江段干流流域是重点控制化肥流失区域。
（2）吉林省
1952 年到1982 年30 年间，吉林省化肥施用量也在逐年增加，据吉林省资料记载，50 年代末化肥施用量为1 万吨，60 年代为10万吨，70 年代为110 万吨，而80 年代末到90 年代初增加到520 万吨，有些放射性核素就是随化肥施
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入到农田中，由于近二三十年忽视了农家肥的使用，不但造成了化肥的效力递减，而且使土壤中微生物的群落发生变化， 失去平衡， 造成地力下降，土壤板结。
吉林省九个市州中单位面积耕地化肥负荷比较高的地区是长春、吉林、四平、辽源和通化，表明由于过量施用化肥造成严重面源污染的主要是中部和中东部地区的黑土地带，相对人口密度比较大的也是这一地区，致使土地压力相对较大。
5.3.3畜禽养殖污染
畜禽规模化养殖产生的畜禽废弃物,既是农田的重要肥料也是污染源之一，畜禽粪便含有大量的氮和磷，防治畜禽疾病的常用药剂含有砷等，都可污染土壤。
（1）黑龙江省
黑龙江省农业畜禽养殖业污染排放量，绥化市、哈尔滨市为重要污染区域，并且比大庆市、佳木斯市畜禽养殖业污染量高出4～7倍。农业畜禽养殖业污染主要有两项：养殖场污水产生量、畜禽粪尿排放总量。各地市污染排放量统计如表所示。
表13 黑龙江省畜禽养殖污染情况
可以看出，绥化市无论是畜禽养殖业污染经过处理和未经过处理，都是黑龙江省农业畜禽养殖业最大的地区，并且远远高于其他次重要区域1～3倍以上，污染处理率属于全省较低水平，具有在此基础上再降低一半的潜能。哈尔滨市地区，畜禽养殖业污染未经过处理时污染排放量列于大庆市、佳木斯市之后，经过处理后污染排放量为全省第二，成为重点污染源。
除了绥化市地区以外，大庆市、佳木斯市是黑龙江省畜牧业最重要的区域，由于对农业畜禽养殖业污染实施了有效管理与污染源的控制措施，其畜禽养殖业
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污染排放量并不大，污染排放量处理率较高，在80%左右。黑龙江省畜禽养殖业污染处理率在80%左右较高的地区有佳木斯市、牡丹江市、伊春市、大庆市。畜禽养殖业污染处理率在40%以下较低的地区有：哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市。黑龙江省农业畜禽养殖业污染每年达到了1.6亿吨多，污染量是较大的，已构成了对区域地表水水质质量的威胁。全省尚有潜力使畜禽养殖业污染再降低30％ ，每年畜禽养殖业污染控制量在1亿吨以下。
（2）吉林省
目前吉林省畜禽存栏总数达到20185 万头，畜禽粪、尿产生总量为6533 万吨，相当于全省工业固体废弃物产生量的4.1 倍。大部分养殖场没有污水、固体废弃物处理设施，导致畜禽废弃物污染环境,表现为水质污染、空气污染以及土壤重金属污染等。
6. 综合分析
从区域看，农田土壤污染辽宁相对严重，吉林次之，黑龙江较好。其中辽宁省农田土壤重金属（镉）、有机物（多环芳烃）污染较严重。主要集中在沈阳地区，包括于洪区（张士灌区所在地）、新民市及细河沿岸等其他地区，达到了重度污染水平（图）。辽宁省的污染来源以工业“三废”、污水灌溉、农资投入为主。
图8 辽宁省主要农田污染状况
就目前资料看，吉林省农田土壤污染情况好于辽宁省。吉林农安县、榆林市、德惠市、白城市的这些地区未受到重金属（包括铜、锌、铅、汞、铬、镉、砷、
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镍）污染，仅有敦化市官地镇的铜、镍及桦甸市的铜含量超标，分别达到轻度污染。
图9 吉林省主要农田污染状况
黑龙江省黑土区20多个县市，包括五常县、双城市、阿城市、哈尔滨市、宾县、呼兰县、巴彦县、兰西县、绥化市、庆安县、望奎县、青冈县、明水县、海伦市、绥棱县、北安市、克东县、克山县、依安县、甘南县、讷河市、德都县、五大连池市、嫩江县。 镉污染较为普遍，近一半土壤受到不同程度的污染，其中约70%为中、重度污染，镉污染主要集中在市区和城乡结合部，如哈尔滨、海伦、北安等市的市内和市郊。最严重的2个点分别在哈尔滨市工业区附近的保护地以及绥棱市郊的蔬菜大棚地； 未受重金属铅、铜污染；约20%样点受到锌轻度污染，主要集中在城乡结合部和哈尔滨市区。黑龙江省以化肥、农膜、农药等农业生产自身污染因素为主；
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图10 黑龙江省黑土区重金属污染状况
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