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        蔬菜生產(chǎn)中重金屬的污染狀況研究及防控措施

        2012-04-12 00:00:00莫家斌

        摘 要:蔬菜是人們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚氖澄铮鼛啄陙?lái)蔬菜基地化生產(chǎn)也較為普遍,但由于工業(yè)化的發(fā)展,蔬菜生產(chǎn)中重金屬污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。本文結(jié)合某蔬菜生產(chǎn)中重金屬的污染狀況進(jìn)行了研究,總結(jié)分析了重金屬污染特征及污染原因,探討了防控蔬菜生產(chǎn)受重金屬污染的措施,對(duì)蔬菜安全綠色生產(chǎn)提供參考價(jià)值。

        關(guān)鍵詞:蔬菜;重金屬污染;土壤;污染特征;防控措施;環(huán)境監(jiān)測(cè)

        中圖分類號(hào):X17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        蔬菜是人們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚氖澄铮商峁┤梭w所必需的多種維生素和礦物質(zhì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對(duì)蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有了更高的要求。由于工業(yè)三廢和城市生活垃圾的排放,礦物的開(kāi)采和冶煉,含重金屬?gòu)U水灌溉農(nóng)田以及含重金屬的農(nóng)藥、化肥的不合理使用,導(dǎo)致蔬菜生產(chǎn)中受重金屬的污染日益嚴(yán)重。人們食用受重金屬污染的蔬菜,會(huì)繼續(xù)在人體身上富積下來(lái),進(jìn)而危及人體健康。因此,蔬菜生產(chǎn)重金屬污染問(wèn)題的防控受到了廣泛關(guān)注。

        某蔬菜種植基地附近有冶煉廠,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有Ni、Cu、Cd、As等重金屬元素的煙氣,為此,結(jié)合該地工業(yè)污染特征,開(kāi)展重金屬污染對(duì)蔬菜基地的影響研究,對(duì)于制定和完善“菜籃子”產(chǎn)品種植、養(yǎng)殖產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和監(jiān)管辦法,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)作用。

        1 研究方法

        1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置

        本次研究主要圍繞著該蔬菜種植基地的環(huán)境空氣、土壤及蔬菜設(shè)置不同采樣點(diǎn)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

        (1)環(huán)境空氣采樣點(diǎn)的設(shè)置:蔬菜基地環(huán)境空氣質(zhì)量采樣點(diǎn)共設(shè)5個(gè),即1#點(diǎn)蔬菜種植區(qū);2#點(diǎn)蔬菜種植區(qū);3#點(diǎn)郊區(qū);4#點(diǎn)近城區(qū);5#點(diǎn)蔬菜種植區(qū)。

        (2)土壤采樣點(diǎn)的設(shè)置:共設(shè)置土壤樣品采集點(diǎn)6個(gè),即1#點(diǎn)清潔對(duì)照點(diǎn);2#點(diǎn)近城區(qū);3#點(diǎn)近郊區(qū);4#點(diǎn)蔬菜種植區(qū);5#點(diǎn)蔬菜種植區(qū);6#點(diǎn)蔬菜種植區(qū)。

        (3)蔬菜樣本的采集:采集蔬菜樣本為西紅柿、茄子、豆角和辣椒。

        1.2 儀器及分析方法

        分析儀器分別為:PE-AAnalyst原子吸收分光光度計(jì),砷化氫發(fā)生裝置。

        砷采用二乙氨基二硫代甲酸銀光度法,鎳、銅、鉛、鎘采用原子吸收分光光度法。

        1.3 數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制

        數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用均值型污染指數(shù)法,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用清潔對(duì)照點(diǎn)監(jiān)測(cè)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。

        質(zhì)量控制是保證監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的必要措施。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中,根據(jù)質(zhì)控程序?qū)λ脙x器參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室分析采用帶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品和加標(biāo)回收措施進(jìn)行準(zhǔn)確度控制。結(jié)果表明,曲線斜率b、截距a和相關(guān)系數(shù)r均在規(guī)定的范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)樣品和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)均符合要求。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 蔬菜基地環(huán)境空氣中重金屬污染特征

        按照環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)法,對(duì)環(huán)境空氣中重金屬污染分級(jí)(分級(jí)依據(jù)為國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)總站環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(shū)編寫(xiě)技術(shù)規(guī)定)。即:P<4輕污染;4<P<6中污染;6<P<8重污染;P>8嚴(yán)重污染。

        環(huán)境空氣質(zhì)量分級(jí)見(jiàn)表1。

        環(huán)境空氣中重金屬污染區(qū)域特征為:遠(yuǎn)郊區(qū)(蔬菜種植區(qū))為輕污染區(qū);近郊區(qū)為中污染區(qū);近城區(qū)為重污染區(qū)。

        環(huán)境空氣中重金屬監(jiān)測(cè)指標(biāo)污染特征主要以Ni、Cu污染為主,Cd、Pb污染為輔,并且Ni、Cu污染為重污染,Cd為中污染,Pb為輕度污染,As無(wú)污染。

        2.2 蔬菜基地土壤中重金屬污染特征

        依據(jù)中國(guó)文化書(shū)院《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》中關(guān)于土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法中的土壤分級(jí)方法,由于土壤本身尚無(wú)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),所以土壤的分級(jí)一般都按綜合污染指數(shù)而定。P<1定為未受污染,P>1為已污染,P值越大,污染越嚴(yán)重。

        根據(jù)這一分級(jí)規(guī)則,由表2可見(jiàn),蔬菜種植區(qū)一帶的土壤未受重金屬污染,土壤環(huán)境質(zhì)量較好;其余測(cè)點(diǎn)均為輕度污染。

        土壤重金屬污染特征表現(xiàn)為以Cd污染為主,其次為Ni,兩項(xiàng)指標(biāo)均為輕度污染,其它三項(xiàng)指標(biāo)無(wú)污染,但Cu卻處于將要污染的臨界值。

        2.3 蔬菜中重金屬污染特征

        由于蔬菜中無(wú)重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),故本次評(píng)價(jià)是參照土壤的分級(jí)方法,采用對(duì)照點(diǎn)新華測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的,其污染特征具有一定的區(qū)域性。

        根據(jù)土壤的分級(jí)規(guī)則,城郊蔬菜種植區(qū)所采集的四種最常見(jiàn)蔬菜中,重金屬含量相對(duì)而言均屬輕度污染,且污染水平基本相當(dāng),其中西紅柿相對(duì)而言污染偏高,辣椒與豆角偏低。

        蔬菜的區(qū)域污染特征為:離市區(qū)較近的蔬菜中重金屬污染重于離市區(qū)較遠(yuǎn),即離市區(qū)越近,重金屬污染越重。

        蔬菜中各項(xiàng)重金屬指標(biāo)的污染特征為:各項(xiàng)指標(biāo)中重金屬污染特征不十分顯著,表現(xiàn)為As污染略高于其它指標(biāo),Cd污染略低于其它指標(biāo),其余指標(biāo)污染水平相當(dāng)。

        3 污染原因分析

        3.1 環(huán)境空氣

        從環(huán)境空氣中重金屬污染特征分析,可清楚地看到,環(huán)境空氣中重金屬污染地域特征很明顯是以冶煉廠為中心,向東南、西北兩個(gè)方向展開(kāi),并且呈逐漸減弱之勢(shì),由此也說(shuō)明造成環(huán)境空氣中重金屬污染的原因,主要是冶煉煙氣中排放的大量金屬粉塵。其次氣象因素也是很重要的原因之一,這兩個(gè)方向區(qū)域的環(huán)境空氣中重金屬污染嚴(yán)重,是因?yàn)樵摰貐^(qū)夏季的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)與東南風(fēng),因此,導(dǎo)致這部分區(qū)域環(huán)境空氣中重金屬污染加重。

        3.2 土壤

        根據(jù)土壤中重金屬污染特征,再加上這一帶灌溉用水為水庫(kù)地表水,而該地表水中重金屬指標(biāo)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),不會(huì)對(duì)土壤造成污染,由此可以得出造成近城區(qū)一帶土壤中重金屬污染的主要原因是冶煉廠煙氣所致。

        3.3 蔬菜

        根據(jù)蔬菜中重金屬污染特征,各區(qū)域蔬菜中重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果同清潔對(duì)照點(diǎn)相比,相差不是很大,但還是表現(xiàn)出了地域特點(diǎn),即離冶煉廠越近,蔬菜中重金屬污染越重,可以說(shuō)造成蔬菜中重金屬污染的原因是由冶煉煙氣造成的。

        通過(guò)對(duì)該地區(qū)蔬菜基地環(huán)境空氣、土壤、蔬菜中重金屬污染特征研究,得出蔬菜基地環(huán)境空氣已不同程度受到重金屬的污染,且表現(xiàn)為離城區(qū)越近重金屬污染程度越重;而土壤、蔬菜未受重金屬污染,但仍表現(xiàn)出很明顯的污染地域特征,即離市區(qū)較近區(qū)域土壤及蔬菜中重金屬含量高于離市區(qū)較遠(yuǎn)的區(qū)域。表明冶煉廠煙氣對(duì)該地區(qū)蔬菜基地環(huán)境質(zhì)量造成了不同程度的影響,應(yīng)引起各方面的關(guān)注。

        4 重金屬污染防控措施

        4.1 制定污染防治規(guī)劃

        有關(guān)部門應(yīng)結(jié)合市區(qū)環(huán)境空氣中重金屬污染現(xiàn)狀,劃定重金屬污染規(guī)劃區(qū),制定規(guī)劃區(qū)重金屬污染防治規(guī)劃,確定目標(biāo),逐年實(shí)施,控制污染。

        4.2 形成各部門齊抓共管機(jī)制

        污染防控工作涉及部門廣泛,如環(huán)保、城建、林業(yè)、水利等部門,應(yīng)建立起由政府對(duì)規(guī)劃區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量負(fù)責(zé),環(huán)保部門統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督管理,各部門通力合作,齊抓共管的管理運(yùn)行機(jī)制。

        4.3 建立制度,規(guī)范管理

        環(huán)境空氣中重金屬污染防控工作,技術(shù)難度大,沒(méi)有成熟的管理經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。因此,要建立切實(shí)可行的管理制度,使污染防治工作有章可循,有法可依,逐步走上法制化軌道。

        4.4 強(qiáng)化源頭管理,推行清潔生產(chǎn)

        該地區(qū)的環(huán)境污染與生產(chǎn)工藝技術(shù)落后、管理不善密切相關(guān)。冶煉過(guò)程的采掘率和金屬回收率較低,這樣,既浪費(fèi)了資源,又污染了環(huán)境。因此,要依靠科技進(jìn)步,積極探索研究冶煉煙氣中重金屬回收利用的新途徑,推行清潔生產(chǎn)工藝,以減少污染物排放。

        4.5 加強(qiáng)“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境管理

        在所劃定的蔬菜種植基地設(shè)置必要的防治污染的隔離帶或緩沖區(qū),在其周邊要嚴(yán)格控制工業(yè)污染源的排放,對(duì)已經(jīng)投產(chǎn)的有污染且不達(dá)標(biāo)的建設(shè)項(xiàng)目,必須嚴(yán)格監(jiān)管,依法停產(chǎn)治理,對(duì)逾期不能達(dá)標(biāo)的企業(yè),建議政府對(duì)其關(guān)閉。

        加強(qiáng)對(duì)蔬菜種植基地產(chǎn)品產(chǎn)地的環(huán)境監(jiān)督管理力度,及時(shí)調(diào)查處理蔬菜種植基地環(huán)境污染事故與糾紛,并對(duì)蔬菜產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),為政府選擇劃定蔬菜產(chǎn)品產(chǎn)地提供依據(jù)。

        4.6 充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)監(jiān)督作用

        環(huán)境監(jiān)測(cè)要充分發(fā)揮其技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)支持、技術(shù)服務(wù)的作用,根據(jù)國(guó)家和省、市環(huán)保部門的實(shí)際需求,進(jìn)一步補(bǔ)充完善環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)路線,組織制定蔬菜產(chǎn)品產(chǎn)地專項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃或方案,開(kāi)展對(duì)蔬菜產(chǎn)品產(chǎn)地大氣、水質(zhì)、土壤等環(huán)境要素的監(jiān)測(cè),為市政府決策并加強(qiáng)污染防治提供科學(xué)依據(jù)。

        4.7 合理布局,加強(qiáng)城市綠化工作

        城市綠化對(duì)防止、減輕大氣污染具有相當(dāng)重要的作用,它不僅可以調(diào)節(jié)空氣濕度、溫度,調(diào)節(jié)城市小氣候,而且可以凈化大氣,尤其是林木,對(duì)煙塵、粉塵有很大的阻擋、過(guò)濾和吸收作用。因此,要因地制宜,合理選擇對(duì)有害氣體具有吸附和抵抗作用的樹(shù)木、花草、以及綠化布局等。

        結(jié)語(yǔ)

        總之,隨著人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全的越來(lái)越重視,蔬菜生產(chǎn)重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)得到了相關(guān)部門和專家的重視。為此,必須系統(tǒng)、全面地開(kāi)展蔬菜生產(chǎn)重金屬污染問(wèn)題的調(diào)查和研究, 堅(jiān)持“預(yù)防為主、防控結(jié)合、綜合治理”的原則,制定合理、有效的防控措施,將污染降到最低。目前,大多數(shù)的防控措施尚處于探索階段,還值得相關(guān)學(xué)者不斷去研究和總結(jié)。

        參考文獻(xiàn)

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        [2] 呂保玉,白海強(qiáng),喻澤斌.蔬菜重金屬污染的研究現(xiàn)狀與防治措施[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(04).

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