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        灌溉水與空氣環(huán)境健康評價

        2018-10-12 09:26:50李杰
        現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2018年16期
        關鍵詞:灌溉水重金屬空氣

        李杰

        摘要 工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進加劇了我國生態(tài)環(huán)境的污染程度,灌溉水和空氣污染物對人類健康和作物生長有嚴重影響。本文以皖南地區(qū)為例,調(diào)查分析了灌溉水和空氣中的重金屬含量,按照國家重金屬要求標準對灌溉水和大氣進行了評價,發(fā)現(xiàn)灌溉水和大氣重金屬含量均符合相關標準要求,處于無污染狀態(tài)。本研究可為灌溉水和空氣重金屬健康評價以及作物生態(tài)健康生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

        關鍵詞 環(huán)境健康評價;灌溉水;空氣;重金屬;皖南地區(qū)

        中圖分類號 X821 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)16-0171-02

        在我國現(xiàn)代化發(fā)展和工業(yè)化進程加速推進的同時,生態(tài)環(huán)境污染也在加劇,農(nóng)田土壤、灌溉水、空氣和肥料是植物中重金屬的主要來源。本文以灌溉水和空氣為研究對象,對其重金屬含量進行調(diào)查,按照國家重金屬要求標準評價調(diào)查結(jié)果,以期為作物生態(tài)健康生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)域概況

        研究區(qū)域位于宣城市和池州市。宣城市位于安徽省東南部,地處北緯29°57′~31°19′、東經(jīng)117°58′~119°40′;池州市位于安徽省西南部、長江下游南岸,地處北緯29°33′~30°51′、東經(jīng)116°38′~118°05′。

        1.2 樣品采集

        1.2.1 灌溉水。宣城市調(diào)查點包括河水4個、塘水2個、水庫2個和地下水2個,共計10個灌溉水樣;池州市調(diào)查點包括河水4個、塘水2個、水庫3個和山水1個,共計10個灌溉水樣。在確定的每個調(diào)查點采集1個灌溉水樣,裝進清潔、干燥的1 L PVC塑料瓶中,并盡快帶回實驗室測定分析[1]。

        1.2.2 大氣。由皖南定點觀測站提供,正常年份連續(xù)觀察2年,每年四季各取樣1次。

        1.3 研究方法

        (1)水樣用于測定Hg、As、Pb、Cr和Cd的含量,As、Hg采用原子熒光分光光度法測定,Pb、Cr和Cd采用火焰原子吸收分光光度法測定[1]。灌溉水重金屬評價標準為《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB 5084—2005)[2]。

        (2)大氣重金屬評價方法采用富集因子法(EF)[3],判斷和評價氣溶膠粒子中元素的自然來源和人為來源,根據(jù)富集因子大小可以將元素大體上分為2類。當某種元素的富集因子值<10時,則可以認為是非富集成分,來源于地殼;當富集因子增大到10~104,則可以認為是富集成分,來源于人為污染源;介于二者之間的元素,人為污染亦占相當比例。

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0和Microsoft Excel 2013等軟件進行統(tǒng)計分析。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 農(nóng)田灌溉水的重金屬污染風險評價

        農(nóng)田灌溉是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和作物產(chǎn)量的重要保障,如果灌溉水質(zhì)量存在問題,則會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水,甚至造成污灌區(qū)土壤和農(nóng)作物重金屬超標等問題[4-5]。因此,灌溉水土壤重金屬環(huán)境污染及其健康風險越來越受關注[6-7]。宣城市和池州市農(nóng)田灌溉水重金屬含量和評價標準如表1、2所示,由灌溉水重金屬分析表可知,宣城市和池州市灌溉水中Hg、As、Pb、Cr、Cd等重金屬含量均在國家標準之內(nèi),說明農(nóng)田的灌溉水處于無污染狀態(tài),符合農(nóng)用灌溉水的要求。皖南地區(qū)低山丘陵較多,植被覆蓋率非常高,工礦企業(yè)相對較少,污染性企業(yè)少。因此,該區(qū)域內(nèi)的河水、塘水、水庫和地下水的重金屬含量普遍較低,灌溉水重金屬含量均在國家標準之內(nèi),符合農(nóng)用灌溉水的要求。

        2.2 大氣的重金屬污染風險評價

        隨著工業(yè)化和城市化進程的加快,大氣中PM2.5(指直徑≤2.5 μm的大氣顆粒物)有明顯的增加趨勢。PM2.5中含有大量有害元素,特別是有毒重金屬元素,對人體危害較大[8-9]。在美國環(huán)境保護局的有害空氣污染物原始列表中,含As、Cd、Cr、Co、Hg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se等10種有毒重金屬[3]。大氣中如果含有大量的有害空氣污染物,對人體健康和作物生產(chǎn)都有嚴重的影響。地殼中Cd、Cr、Pb、Ni、Cu、Zn、Co的豐度分別為0.2、110.0、12.0、89.0、63.0、94.0、2.5 mg/kg。由表3可知,宣城市和池州市農(nóng)田大氣中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Co、Zn等的大氣降塵富集因子均<10,說明人為因素沒有對大氣降塵中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Co、Zn等重金屬元素產(chǎn)生影響,大氣質(zhì)量良好,處于無污染風險狀態(tài)。

        3 結(jié)論

        (1)宣城市和池州市的灌溉水中Hg、As、Pb、Cr、Cd等重金屬的含量均在國家標準之內(nèi),符合農(nóng)用灌溉水的要求[10-11]。

        (2)在宣城市和池州市的調(diào)查區(qū)域,人為因素沒有對大氣降塵中Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金屬元素產(chǎn)生影響,大氣質(zhì)量良好,處于無污染風險狀態(tài)。

        4 參考文獻

        [1] 武小凈,李德成,胡鋒.福建典型煙區(qū)土壤、灌溉水和肥料中重金屬含量調(diào)查[J].土壤,2013,45(2):246-249.

        [2] 國家農(nóng)業(yè)部.農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準:GB 5084—2005[S].北京:中國標準出版局,2005.

        [3] 姚青,韓素芹,蔡子穎.天津采暖期大氣PM2.5中重金屬元素污染及其生態(tài)風險評價[J].中國環(huán)境科學,2013,33(9):1596-1600.

        [4] 段飛舟,高吉喜,何江,等.灌溉水質(zhì)對污灌區(qū)土壤重金屬含量的影響分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2005,24(3):450-455.

        [5] 吳文勇,尹世洋,劉洪祿,等.污灌區(qū)土壤重金屬空間結(jié)構(gòu)與分布特征[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2013,29(4):165-173.

        [6] 馬祥愛,秦俊梅,馮兩蕊.長期污水灌溉條件下土壤重金屬形態(tài)及生物活性的研究[J].中國農(nóng)學通報,2010,26(22):318-322.

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        [8] 李友平,劉慧芳,周洪,等.成都市PM2.5中有毒重金屬污染特征及健康風險評價[J].中國環(huán)境科學,2015,35(7):2225-2232.

        [9] 李麗娟,溫彥平,彭林,等.太原市采暖季PM2.5中元素特征及重金屬健康風險評價[J].環(huán)境科學,2014,35(12):4431-4438.

        [10] 陳衛(wèi)平,張煒鈴,潘能,等.再生水灌溉利用的生態(tài)風險研究進展[J].環(huán)境科學,2012,33(12):4070-4080.

        [11] 李名升,佟連軍.遼寧省污灌區(qū)土壤重金屬污染特征與生態(tài)風險評價[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2008,16(6):1517-1522.

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