農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的調(diào)查與鑒別方法

姚富鵬　陳一清　龍　睿　鄒　霖

摘要農(nóng)業(yè)和農(nóng)村環(huán)境是人類生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)安定的基礎(chǔ)和根本保證；但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口進(jìn)一步增長(zhǎng)，各種工業(yè)廢棄物和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)不斷地涌入農(nóng)業(yè)環(huán)境，使得農(nóng)業(yè)環(huán)境的污染負(fù)荷增加和農(nóng)業(yè)本身產(chǎn)生的污染問題日益嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染糾紛已成為基層農(nóng)業(yè)、環(huán)保部門所面對(duì)的一個(gè)重要問題。就如何調(diào)查、鑒別農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到了環(huán)境污染，從大氣、灌溉水、土壤3個(gè)方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)；環(huán)境污染；調(diào)查；鑒別

中圖分類號(hào)X50文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739（2009）02-0181-02

農(nóng)業(yè)環(huán)境受污染后，污染物對(duì)作物可以產(chǎn)生化學(xué)作用和物理作用?；瘜W(xué)作用表現(xiàn)為污染物進(jìn)入植物細(xì)胞中與內(nèi)含物起化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生一系列變化，或是累積在作物內(nèi)；物理作用指的是污染物堵塞氣孔或侵入植株體內(nèi)，填塞細(xì)胞間隙，引起機(jī)械損傷。上述作用的結(jié)果是影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育，造成產(chǎn)量下降，或使農(nóng)產(chǎn)品中帶有殘留毒素，失去其經(jīng)濟(jì)食用價(jià)值。

污染物主要通過空氣、灌溉水、土壤及直接接觸等多種途徑來影響作物?？諝庵械挠泻怏w與作物接觸后，主要影響作物的產(chǎn)量，改變農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)；空氣中的顆粒狀污染物除了沉降到土壤外，還可以粘附在植株體上或被作物吸收，造成糧食、蔬菜污染。灌溉水被污染時(shí)，污水流入農(nóng)田可以直接與作物接觸，對(duì)作物造成各種影響。污水中的有害物質(zhì)沉積到土壤中，又將污染土壤。有的污水還能破壞土壤結(jié)構(gòu)，引起土壤肥力下降。施用化學(xué)農(nóng)藥時(shí)，有一部分農(nóng)藥可以不經(jīng)其他環(huán)境途徑直接沾附在作物體上，除了可能對(duì)作物產(chǎn)生藥害外，還會(huì)通過沾附與吸收的途徑進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品中，造成農(nóng)藥殘留污染。

不論是空氣、灌溉水污染，還是施用農(nóng)藥和肥料，大部分污染物最后都要進(jìn)入土壤，經(jīng)過不斷積累，導(dǎo)致土壤污染。土壤污染后，不僅影響作物生長(zhǎng)、污染農(nóng)產(chǎn)品，而且土壤中的污染隨水流失后，還會(huì)給地面水和地下水帶來污染。

1作物受空氣污染危害的調(diào)查與鑒別

引起大氣污染的物質(zhì)主要來自2個(gè)方面，一是自然界各種過程中產(chǎn)生的，即所謂的“自然源”，主要指火山噴發(fā)、森林火災(zāi)等會(huì)釋放出有害物質(zhì)。二是人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)過程中產(chǎn)生的，即所謂的“人工源”。廣泛而又嚴(yán)重地引起大氣污染的大氣污染源主要是“人工源”。所以一般所說的大氣“污染源”通常是指“人工源”。重要的大氣污染源可分為工業(yè)企業(yè)污染源、交通運(yùn)輸污染源、農(nóng)業(yè)污染源。

大氣污染對(duì)農(nóng)作物的致害特征主要包括以下幾方面：一是有明顯的方向性，主要分布在污染源的下風(fēng)向。二是受害程度表現(xiàn)為距污染源越近受害越高，越遠(yuǎn)受害越輕，受害范圍以污染源為中心呈放射扇面狀分布。三是大氣污染主要是使上部葉片、葉尖受害，出現(xiàn)點(diǎn)狀、條狀、塊狀斑點(diǎn)癥狀，根系較少受害。

由于作物受空氣污染危害產(chǎn)生的癥狀與病蟲害、旱害、凍害、微量元素缺乏、施肥不足、農(nóng)藥危害和自然衰老等癥狀有相似之處，易混淆，所以在判斷作物受害原因時(shí)，必須做全面調(diào)查。內(nèi)容包括調(diào)查基本情況，如危害發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)，受害面積、程度，污染物情況，當(dāng)?shù)匚廴練v史，發(fā)生危害時(shí)的氣象情況。另外，要進(jìn)行田間現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，如受害作物的種類、分布規(guī)律，作物生長(zhǎng)狀況、受害癥狀。然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析鑒定。必要時(shí)還要對(duì)非污染區(qū)進(jìn)行調(diào)查，以便作對(duì)照，同時(shí)做人工熏氣實(shí)驗(yàn)，最后經(jīng)綜合分析，才能做出正確的判斷。

1.1田間調(diào)查

為找出作物受害原因，首先要進(jìn)行田間現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。作物受空氣污染危害有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）作物受害往往限定在一定的地區(qū)范圍內(nèi)，這個(gè)范圍與空氣污染物的擴(kuò)散范圍相一致，多半呈帶狀分布。

（2）離污染源越近的地方，作物的受害程度越嚴(yán)重。但煙囪很高時(shí)，受害最嚴(yán)重之處是距離煙囪高度的10~20倍遠(yuǎn)的地方，而不是緊靠煙囪附近的地方。

（3）受害地區(qū)有明顯的方向性。受害嚴(yán)重的地區(qū)多位于污染源的下風(fēng)向處（指發(fā)生污染時(shí)的風(fēng)向）。

（4）同一受害地區(qū)，往往是多種植物（包括作物、樹木和其他野生植物等）同時(shí)受害，這和病害及其他災(zāi)害只影響某一種或幾種作物的特點(diǎn)是不同的。

（5）作物受害的癥狀及發(fā)生部位大致是一定的。

（6）傷害在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生，癥狀也多在較短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。新的癥狀很少是在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)一個(gè)一個(gè)慢慢出現(xiàn)。

（7）氣體擴(kuò)散后，如果遇到高大的障礙物，如建筑物、喬木樹叢、山丘等，則被遮蔽處的作物和其他植物一般受害較輕或不受害。

從以上7方面特點(diǎn)可以初步判斷作物受害是否來自于空氣污染。

如果已確定是因空氣污染造成危害后，要確定造成作物受害的是哪種污染物，還必須了解附近工廠排放有害氣體的種類和數(shù)量，同時(shí)要掌握不同作物對(duì)不同污染物的抗性資料和傷害癥狀資料，即哪些作物對(duì)哪些空氣污染物敏感，不同作物受不同的空氣污染物危害后，產(chǎn)生的癥狀有何特點(diǎn)（包括癥狀出現(xiàn)的部位、形狀和顏色）。根據(jù)受害作物的種類和出現(xiàn)的典型癥狀，可以初步鑒別出污染物的種類。

1.2測(cè)定葉片和空氣中污染物含量

（1）作物葉片的測(cè)定。某些空氣污染物經(jīng)氣孔進(jìn)入作物體內(nèi)后，大部分積累在被吸收部位或其附近。對(duì)這部分含量進(jìn)行測(cè)定也可作為判斷作物是否因空氣污染而受害的依據(jù)。但這種方法只適用于一部分污染物，如氟化氫、二氧化硫、氯氣及重金屬等，因這些污染物在作物葉片內(nèi)的含量范圍都是比較固定的。其他污染物，如氧化煙霧、二氧化氮、碳?xì)浠衔锏葎t不用這種方法。

采集作物樣品時(shí)，要注意在污染區(qū)內(nèi)采集包括有受害癥狀的、無受害癥狀的同一種類及品種作物上的相同葉齡和葉位的葉片。每個(gè)采樣點(diǎn)采200~300g樣品裝入聚乙烯塑料袋中。在非污染區(qū)內(nèi)也采集2~3個(gè)地點(diǎn)的相同種類、品種、部位、葉齡的健康葉片作為對(duì)照樣品。樣品采回后，如果有泥沙、塵土及其他污染物質(zhì)附在葉面上時(shí)，可將一部分樣品用水輕輕地沖洗干凈，作為水洗樣品。方法是取一定量（一般為50g），用一定量（一般為300mL）的蒸餾水洗滌，將洗滌后的水溶液作為水洗溶液進(jìn)行加熱、蒸發(fā)、濃縮后再進(jìn)行測(cè)定。水洗樣品測(cè)得的數(shù)據(jù)為進(jìn)入葉片內(nèi)的污染物含量。

采來的葉片樣品（即非水洗樣品）和水洗樣品要盡早放入鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，先在90~100℃下烘30min，再在60~70℃下干燥數(shù)小時(shí)，然后粉碎，過1mm篩，裝入廣口瓶?jī)?nèi)作為待分析樣品保存。

作物樣品分析測(cè)定的主要項(xiàng)目是氟、硫、氯和重金屬等。如果葉片中某一污染物質(zhì)的含量顯著高于清潔區(qū)，就有可能是空氣污染。

（2）空氣樣品的測(cè)定。直接測(cè)定空氣中污染物質(zhì)的含量也是判斷作物是否因有害氣體造成危害的依據(jù)之一。但由于作物的急性危害大部分是由于工廠突然排放高濃度有害氣體所致，當(dāng)作物出現(xiàn)傷害癥狀時(shí)，高濃度的有害氣體已經(jīng)被稀釋擴(kuò)散。這樣測(cè)得的結(jié)果就不能代表當(dāng)時(shí)的實(shí)際濃度。不過在低濃度有害氣體長(zhǎng)期對(duì)作物作用的情況下，這種測(cè)定還是十分重要的。

污染物質(zhì)在空氣中的存在形式、濃度不同，以及所采用的分析方法的靈敏度不同，采集空氣樣品的方法也不同。普遍采用的是動(dòng)力采樣法，如溶液吸收法，即將大量的空氣通過液體吸收劑或固體吸附劑，將欲分析的物質(zhì)吸收、吸附或阻留，使原來在空氣中濃度較小的物質(zhì)得到濃縮，然后再進(jìn)行測(cè)定。還有填充柱采樣法、低溫冷凝濃縮法等；另一類采樣方法是直接采樣法，當(dāng)空氣中被測(cè)組分濃度較高，或所用的分析方法靈敏度很高時(shí)，可選用直接采取少量氣體樣品的采樣法。如注射器采樣法、塑料袋采樣法、固定容器采樣法等。

2灌溉水污染的調(diào)查

2.1調(diào)查的目的與要求

（1）判斷某水源能否用于灌溉。如果農(nóng)業(yè)上需要利用某一水源進(jìn)行灌溉，首先要深入細(xì)致地調(diào)查是否有各類污水排入，然后對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定，將結(jié)果與灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，就可初步判斷出該水源能否用于灌溉。

（2）判斷作物受害的原因。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一地塊里作物受害后（包括生長(zhǎng)發(fā)育受危害或農(nóng)產(chǎn)品受毒物污染），為判斷受害的原因是否來自灌溉水，首先，要調(diào)查受害作物的分布情況。如果只在污水灌溉區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有受害現(xiàn)象，而在清水灌區(qū)內(nèi)無此現(xiàn)象時(shí)，則可初步確定受害是因灌溉水污染所致。其次，要對(duì)受害作物進(jìn)行癥狀調(diào)查，將受害癥狀與各種已知毒物對(duì)作物所產(chǎn)生的癥狀進(jìn)行比較，則可初步找出污染物的種類。另外，對(duì)受害地塊的灌溉水、土壤和作物中的污染物還要進(jìn)行分析測(cè)定，并與清水灌區(qū)作比較，這樣得出的結(jié)論更符合實(shí)際情況。

（3）查出造成農(nóng)業(yè)受害的污染源。當(dāng)發(fā)現(xiàn)作物受害是由于灌溉水污染所造成之后，就要較快找出排放使作物受害的污染物的有關(guān)工廠，以便及時(shí)采取措施，制止污染。這種調(diào)查首先要了解排放這種污染物的都是哪些工廠？工廠排水口污染物的濃度是多少？其次要了解污染物從工廠排出后到農(nóng)田這一段距離內(nèi)的消長(zhǎng)變化情況。如果工廠廢水是排入河道的，則廢水進(jìn)入河道處及其上、下游等處也應(yīng)該進(jìn)行調(diào)查。

2.2水樣的采集與保存

（1）采樣時(shí)間。一般應(yīng)在整個(gè)灌溉季節(jié)隨時(shí)采樣。考慮到氣象條件等因素會(huì)影響水質(zhì)，采樣最好選在晴天、水質(zhì)比較穩(wěn)定的時(shí)候進(jìn)行。

如果調(diào)查水質(zhì)污染的動(dòng)態(tài)變化情況，則在一年四季要多次采樣，具體次數(shù)根據(jù)水源的季節(jié)變化特點(diǎn)和與水源污染有關(guān)的工廠企業(yè)排污特點(diǎn)而定。如果灌溉水源為地面河水，則在河流的封凍期、汛期、枯水期和平水期都要采樣；如果直接引用工業(yè)廢水或城市污水灌溉，由于污水的成分和含量經(jīng)常發(fā)生變化，不僅一年內(nèi)要經(jīng)常采樣測(cè)定，而且在一晝夜之內(nèi)也應(yīng)定時(shí)連續(xù)采集污水樣品，分別進(jìn)行測(cè)定。

（2）采樣地點(diǎn)。對(duì)以地面水（包括河流、湖泊、水庫(kù)、池塘等）、地下水作為灌溉水源的，應(yīng)設(shè)在水源取水口處。對(duì)以工業(yè)廢水和城市污水作為灌溉水源的，如屬自流灌溉的，應(yīng)選在渠首；如屬固定或臨時(shí)機(jī)械提灌的，應(yīng)選在提水站出水口；如果在灌入農(nóng)田前設(shè)有污水處理場(chǎng)或簡(jiǎn)易的土氧化塘、污水沉淀池等專門設(shè)施的，應(yīng)選在這些設(shè)施的出水口處。如果不單是作為灌溉水污染調(diào)查，而是作為一般河流、湖泊等自然水體污染調(diào)查時(shí)，則布置采樣點(diǎn)要根據(jù)各河流、湖泊的具體情況來定。河流的采樣點(diǎn)應(yīng)選在支流與主流匯合之前和匯合口點(diǎn)的下游、兩條河水已充分混合的地方。

（3）采樣方法。一般水體水深超過3m時(shí)，各斷面上下布置2個(gè)采樣點(diǎn)，3m以內(nèi)時(shí)可只取表層水樣。表層水樣應(yīng)該采集水面20~50cm處的水。

3土壤污染調(diào)查及土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

3.1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)

（1）土壤背景值是評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量（特別是否有污染源）的重要參考依據(jù)。土壤背景值是指在一定地區(qū)范圍內(nèi)，在沒有人為污染的情況下，一定類型土壤中某些元素的自然含量平均值，也稱為土壤自然本底值。這種背景值由于限于一定地區(qū)范圍內(nèi)，所以也叫區(qū)域土壤背景值。

在沒有人為污染和自然污染的情況下，土壤中污染物的含量在自然含量范圍內(nèi)一般不至發(fā)生危害。如果土壤中污染物的含量超過了背景含量，說明其中可能有人為影響而引起積累。由于人為影響進(jìn)入土壤中的物質(zhì)與自然狀態(tài)下存在于土壤中的物質(zhì)在形態(tài)與性質(zhì)上是不同的，因此，它們所產(chǎn)生的危害也是不同的。

（2）土壤污染對(duì)作物及整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響是評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量（特別是土壤污染程度）的主要依據(jù)。作物是人和家畜的主要食物和飼料來源，土壤則是作物的生長(zhǎng)基地。由于土壤污染可以影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育，給人類帶來經(jīng)濟(jì)上的損失（產(chǎn)量下降），或是通過土壤-作物系統(tǒng)，污染農(nóng)產(chǎn)品，給人、畜健康帶來危害。因此，反映土壤與作物之間關(guān)系的主要標(biāo)志是作物的產(chǎn)量及農(nóng)產(chǎn)品中有毒物質(zhì)的含量。對(duì)于不同的污染物，這種危害與影響的情況也不同。

3.2評(píng)價(jià)前調(diào)查

（1）土壤及其環(huán)境特征的調(diào)查。主要應(yīng)調(diào)查了解被評(píng)價(jià)地區(qū)的地貌類型、土壤類型、成土母質(zhì)、土壤理化特性、土壤粘土礦物類型、土壤微生物群落等；收集當(dāng)?shù)氐乃?、氣象資料。還要調(diào)查土地利用情況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況。

（2）污染源調(diào)查。要確定區(qū)域土壤污染物質(zhì)的主要來源、污染物質(zhì)的種類和性質(zhì)，了解土壤污染的過程和特征。具體內(nèi)容是：是否受附近工業(yè)廢氣及公路汽車排氣影響？是否利用污水灌田？是否施用含毒污泥肥料？農(nóng)藥、化肥的使用情況,有無發(fā)生過危害作物事件？造成農(nóng)田土壤污染的是哪些工廠排放的何種污染物？排放量如何？是否采取了治理措施？

（3）區(qū)域土壤背景值的調(diào)查。選取的斷面首先需避開工業(yè)污染源，也盡可能避免農(nóng)藥、化肥等農(nóng)用化學(xué)物的影響，選擇沒有受到污染物影響的點(diǎn)作為土壤背景斷面。

3.3土壤污染布點(diǎn)采樣方法

（1）應(yīng)以事故發(fā)生地為中心，在事故發(fā)生地及其周圍一定距離內(nèi)的區(qū)域按一定間隔圓形布點(diǎn)采樣，并根據(jù)污染物的特性在不同深度采樣，同時(shí)采集未受污染區(qū)域的樣品作為對(duì)照樣品。必要時(shí)，還應(yīng)采集在事故附近的作物樣品。

（2）在相對(duì)開闊的污染區(qū)域采取垂直深10cm的表層土。一般在10m×10m范圍內(nèi)，采用梅花形布點(diǎn)方法或根據(jù)地形采用蛇形布點(diǎn)方法（采樣點(diǎn)不少于5個(gè)）。

（3）將多點(diǎn)采集的土壤樣品除去石塊、草根等雜物，現(xiàn)場(chǎng)混合后取1～2kg樣品裝在塑料袋內(nèi)密封。

（4）對(duì)于所有采集的樣品，應(yīng)分類保存，防止交叉污染?，F(xiàn)場(chǎng)無法測(cè)定的項(xiàng)目，應(yīng)立即將樣品送至實(shí)驗(yàn)室。

4參考文獻(xiàn)

[1] 傅克文.農(nóng)業(yè)環(huán)境的化學(xué)污染[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1985.

[2] 陳英旭.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3] 李國(guó)剛.環(huán)境化學(xué)污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)與裝備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[4] 國(guó)家環(huán)?？偩?水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[5] 國(guó)家環(huán)?？偩?空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法 [M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2003.