安寧草鋪地區(qū)環(huán)境污染特征分析研究

羅延齡，李發(fā)榮，李曉銘，嚴(yán)谷芬，黃 俊，陳 松，余 冬，耿國(guó)斌

（1.昆明市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，云南 昆明650228；2.云南省環(huán)境科學(xué)研究院，云南 昆明 650034）

安寧草鋪地區(qū)環(huán)境污染特征分析研究

羅延齡1，李發(fā)榮1，李曉銘1，嚴(yán)谷芬2，黃 俊1，陳 松1，余 冬1，耿國(guó)斌1

（1.昆明市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，云南 昆明650228；2.云南省環(huán)境科學(xué)研究院，云南 昆明 650034）

將安寧草鋪轄區(qū)磷化工企業(yè)污染物對(duì)周邊大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、植物、農(nóng)作物以及食物鏈的污染影響進(jìn)行深入的分析研究，揭示其污染特征、水平、規(guī)律，為以磷化工為主的區(qū)域污染防治提供參考。

環(huán)境污染；特征；研究；防治對(duì)策；安寧；草鋪

安寧市是昆明市工業(yè)較集中、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的遠(yuǎn)郊縣級(jí)市。改革開(kāi)放以來(lái)，特別是在 “九五”時(shí)期，安寧市的國(guó)有及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)得到了較快的發(fā)展，其中安寧草鋪被列為安寧市的主要工業(yè)區(qū)及磷化工［1～2］工業(yè)基地。經(jīng)過(guò)近 10年的發(fā)展，該地區(qū)有規(guī)模工業(yè)企業(yè) 18家，其中磷化工企業(yè) 10余家。這些企業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了安寧草鋪地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，與此同時(shí)，這些企業(yè)的污染也對(duì)草鋪的區(qū)域空氣環(huán)境、水環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不同程度的影響。本文就該轄區(qū)磷化工企業(yè)污染物對(duì)周邊大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、植物、農(nóng)作物以及食物鏈的污染影響進(jìn)行深入的分析研究，揭示其污染特征、水平、規(guī)律，為以磷化工為主的區(qū)域污染防治提供借鑒。

1 研究材料與方法

該研究以安寧草埔區(qū)域的磷肥基地周圍的自然村環(huán)境為研究對(duì)象。包括：草鋪區(qū)域所屬吉地鋪、下古屯、三家村、馬明安、茅草房、上龍樹(shù)、下龍樹(shù)、鳳麒村、小石橋、草鋪村、楊柳壩、龍鳳箐、楊柳村、下權(quán)甫、碗窯、青龍哨、邵九村等 17個(gè)自然村，面積約為 40km2（圖略）。監(jiān)測(cè)要素包括大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、植物、農(nóng)作物以及食物鏈，監(jiān)測(cè)指標(biāo)為氟化物、pH、二氧化硫、顆粒物。調(diào)查方法為國(guó)家環(huán)境相關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范。

2 結(jié)果與討論

2.1 污染源解析

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，轄區(qū)內(nèi)磷化工企業(yè)的生產(chǎn)時(shí)間一般為每年的3～12月份，生產(chǎn)使用的主要原料有磷礦石、焦碳、原煤、粉狀過(guò)磷酸鈣等，在生產(chǎn)過(guò)程中向外環(huán)境排放的廢氣污染因子為：氟化物、煙（粉）塵和二氧化硫等。污染物年排放量2675.90t，其中：煙 （粉）塵2334.28t，二氧化硫214.64t，氟化物126.98t。污染物按污染負(fù)荷比大小排序，依次為：氟化物、煙 （粉）塵、二氧化硫。該行業(yè)廢氣主要污染物是氟化物和煙 （粉）塵。

2.2 環(huán)境空氣影響

采用氟掛片方法對(duì)草鋪近40km2的區(qū)域空氣氟進(jìn)行采樣分析（圖1），經(jīng)監(jiān)測(cè)，調(diào)查區(qū)空氣10月氟超標(biāo)率為47.6%，11月氟超標(biāo)率40.9%，12月氟超標(biāo)率為4.5%，三個(gè)月累計(jì)平均超標(biāo)率為33.8%。該地區(qū)空氣氟濃度分布較高的區(qū)域依次為：大黃磷渣庫(kù)、吉地鋪、小石橋、上龍樹(shù)、下古屯、下龍樹(shù)、馬明安及三家村一帶，監(jiān)測(cè)值分別為13.14、5.46、5.5、4.25、3.74、3.63、3.64及3.18μg／100cm2·d，分別超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3.5倍、0.8倍、0.8倍、0.4倍、0.2倍、0.2倍、0.2倍和0.1倍。這些高值測(cè)點(diǎn)地理坐標(biāo)上處在草鋪大黃磷的東北和西北偏西一帶，位于大黃磷的下風(fēng)方向；王家灘及邵九一帶的上風(fēng)向則為該地區(qū)氟濃度分布最低的區(qū)域。

2.3 土壤環(huán)境影響

土壤環(huán)境是污染物的受納體之一，能表征環(huán)境污染的信息。本次主要監(jiān)測(cè)土壤速效氟、pH；調(diào)查土壤種類為水田土壤、旱地土壤及荒山土壤。按公里網(wǎng)格并結(jié)合農(nóng)作物、植物樣點(diǎn)布設(shè)樣品采集點(diǎn)位，同時(shí)在常年主導(dǎo)上風(fēng)向的邵九村設(shè)置1個(gè)對(duì)照點(diǎn)位，總計(jì)63個(gè)測(cè)點(diǎn)。從表1可看出，耕作土壤氟含量總體均值比非耕層土的土壤氟含量高一倍，耕作土為48.1 mg／kg，非耕作土為28.1 mg／kg，屬人為活動(dòng)所致。

2.4 植物與農(nóng)作物

2.4.1 牧草

植物和農(nóng)作物對(duì)空氣中的氟最為敏感［3］，主要通過(guò)植物葉片的呼吸孔進(jìn)入到植物體內(nèi)，造成植物生理細(xì)胞的損害。本次調(diào)查共采集牧草樣本 253個(gè)。經(jīng)對(duì)這些樣本檢測(cè)分析，牧草［4］含氟量以大黃磷工業(yè)渣場(chǎng)最高，為1073.89mg／kg，邵九最低，為4.88mg／kg；測(cè)區(qū)牧草含氟均值也以工業(yè)渣場(chǎng)及吉地鋪?zhàn)罡?，分別為329.02mg／kg和 273.15mg／kg；其次為小石橋104.64 mg／kg；其余以大海子測(cè)區(qū)最低為10.37mg／kg。253個(gè)牧草樣本中 ＜40mg／kg（正常參考值）的樣本為 125個(gè)，占 49%。超正常值的樣本見(jiàn)圖2，從測(cè)值結(jié)果分析，部分地區(qū)已不能作為放牧區(qū)。

2.4.2 農(nóng)作物

轄區(qū)主要農(nóng)作物為玉米、蠶豆、水稻、小麥，對(duì)78個(gè)玉米樣品氟含量監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析表明，草鋪調(diào)查區(qū)內(nèi)玉米果實(shí)氟含量以吉地鋪?zhàn)罡邽?.38mg／kg，其次 為 小 石 橋、下 古 屯，分 別 為3.88mg／kg和2.06mg／kg，超標(biāo) 1.6倍和 0.37倍；王家灘測(cè)區(qū)最低，為0.65mg／kg。同時(shí)抽取下古屯的5個(gè)農(nóng)作物［4］玉米植株樣品分析氟含量，結(jié)果顯示（圖3），同一植株不同部位氟含量不盡相同，其中以葉部含氟量最高為 362.19mg／kg，約占整個(gè)植株的91.47%；其次莖桿部為33.62mg／kg，約占整個(gè)植株的 9.2%；果實(shí)部含氟量最低為 1.75mg／kg，僅占0.44%。因此，調(diào)查區(qū)內(nèi)的農(nóng)作物葉、莖不宜作為耕牛的青飼料。

2.5 動(dòng)物食物鏈影響

各種生物通過(guò)一系列吃與被吃的關(guān)系，把這種生物與那種生物緊密地聯(lián)系起來(lái)，這種生物之間以食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)系起來(lái)的序列，在生態(tài)學(xué)上被稱為食物鏈［5～6］。在環(huán)境污染中是指污染物通過(guò)污染食物再進(jìn)入到動(dòng)物體內(nèi)循環(huán)的表征。本次調(diào)查在每個(gè)村隨機(jī)抽取10頭耕牛進(jìn)行監(jiān)測(cè) （當(dāng)?shù)匚桂B(yǎng)一年以上的成牛）。

采集到的牛尿樣品含氟量分析結(jié)果顯示，小石橋、上古屯、上龍樹(shù)三個(gè)地區(qū)牛尿含氟量最高，＞70mg／L；其次是三家村、茅草房、水井灣、馬明安村約為50mg／L；牛尿含氟量最低的地區(qū)為王家灘和 大 海子，平均 值分 別 為8.41 mg／L和14.54mg／L。采集到的樣品分析結(jié)果表明，食物鏈牧草是導(dǎo)致牛尿氟含量升高的主要原因，建議要管理好轄區(qū)耕牛的管養(yǎng)。

3 防治對(duì)策

該地區(qū)是昆明市主要磷化工基地，其主要污染排放物為氟化物，由于該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，早晨多霧，靜風(fēng)頻率高，易形成逆溫層，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，不利于空氣的擴(kuò)散。如果工業(yè)企業(yè)超標(biāo)排放，將給草鋪鎮(zhèn)的環(huán)境空氣質(zhì)量帶來(lái)潛在的污染影響，應(yīng)引起高度的重視。環(huán)保部門(mén)對(duì)有污染治理設(shè)施的企業(yè)針對(duì)污染治理設(shè)施的運(yùn)行狀況及治理效果進(jìn)行定期和不定期的檢查，確保治理設(shè)施的污染物處理效率能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定，持久達(dá)標(biāo)排放。

鑒于目前草鋪已規(guī)劃作為安寧市工業(yè)基地，建議當(dāng)?shù)卣紤]適當(dāng)調(diào)整該區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并在氟污染嚴(yán)重的地區(qū)建立禁牧區(qū)，耕牛進(jìn)行圈養(yǎng)，能有效防止耕牛繼續(xù)發(fā)生氟中毒事件。此外，農(nóng)作物葉、莖不宜作為青飼料喂牛。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)對(duì)草鋪區(qū)域內(nèi)污染源污染物監(jiān)測(cè)及區(qū)內(nèi)污染企業(yè)排污的污染負(fù)荷比統(tǒng)計(jì)分析，轄區(qū)內(nèi)首要污染物為氟化物，而氟對(duì)環(huán)境影響最大的是植物，包括農(nóng)作物、牧草、果樹(shù)，其次是食物鏈中的受體牲畜。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，轄區(qū)內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量、農(nóng)作物、牧草、果樹(shù)以及食物鏈中的牲畜均不同程度受到區(qū)域內(nèi)磷化工企業(yè)一定氟排放的影響。此外，通過(guò)對(duì)植株不同部位的監(jiān)測(cè)研究，揭示出其受影響大小的部位。由于該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，早晨多霧，靜風(fēng)頻率高，易形成逆溫層，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，不利于空氣的擴(kuò)散，容易造成環(huán)境污染，建議當(dāng)?shù)卣紤]適當(dāng)調(diào)整該區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在氟污染嚴(yán)重的地區(qū)建立禁牧區(qū)，耕牛進(jìn)行圈養(yǎng)，以有效防止耕牛繼續(xù)發(fā)生氟中毒事件。此外，農(nóng)作物葉、莖不宜作為青飼料喂牛。加強(qiáng)轄區(qū)企業(yè)污染排放管理和提高轄區(qū)企業(yè)清潔生產(chǎn)措施，做好環(huán)境保護(hù)工作，能促進(jìn)轄區(qū)環(huán)境良性發(fā)展。

［1］梁日忠，胡山鷹，李有潤(rùn).基于元素代謝的磷肥生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃 ［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2005，18（4）：116－119.

［2］史亞利，蔡亞岐.全氟和多氟化合物環(huán)境問(wèn)題研究 ［J］.化學(xué)進(jìn)展，2014，26（4）：665－681.

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Analysis of Pollution Characteristics in Caopu Area in Anning

LUO Yan－ling1，LI Fa－rong1，LI Xiao－ming1，YAN Gu－fen2，HUANG Jun1，CHEN Song1，YU Dong1，GENG Guo－bin1
（1.Kunming Environmental Monitoring Center，Kunming Yunnan 650228 China）

The pollution impacts of phosphorus industry in Caopu area on air environment，soil，plants，crops，and food chain were examined.The pollution characteristics and levels were revealed.The results provided a reference for regional pollution control for phosphorus industry in Anning.

environmental pollution；characteristic；research；pollution prevention；Caopu area in Anning

X51

A

1673－9655（2014）04－0029－03

2014－04－11

李發(fā)榮 （1954－），男，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境污染研究。