烏魯木齊市蔬菜產地環境空氣質量檢測與分析評價

周陽，周玉玲，馬德英

1.新疆農業大學農學院8300002.烏魯木齊市農產品質量安全檢測中心，烏魯木齊830000

烏魯木齊市蔬菜產地環境空氣質量檢測與分析評價

周陽1，2，周玉玲1，2，馬德英1

1.新疆農業大學農學院8300002.烏魯木齊市農產品質量安全檢測中心，烏魯木齊830000

為了分析評價烏魯木齊市無公害蔬菜基地的環境質量狀況，依據國家標準，對主要蔬菜產地的大氣環境指標，按標準規定的方法分別進行布點、采樣、檢測，用單項污染指數法和綜合污染指數法分析其受污染程度，并分析污染物的來源以及污染的途徑，為發展無公害蔬菜生產提供科學依據。實驗結果表明：烏魯木齊市蔬菜產地大氣環境6個檢測點共檢測4個項目，樣品中二氧化硫含量平均值為0.024mg/L；氮氧化物含量平均值為0.035 mg/L；氟化物平均值為0.56 mg/L；總懸浮顆粒物含量平均值為0.20 mg/L。4種污染物污染水平在標準限量內。檢測結果表明烏魯木齊市四區蔬菜產地環境空氣質量符合國家無公害標準要求，可以進行蔬菜種植。

烏魯木齊；蔬菜；產地環境；空氣；評價

由于烏魯木齊市城市化進程的加快，導致工業和城市“三廢”等對農業的污染由局部向整體蔓延，對農產品產地環境安全造成嚴重威脅。農民普遍缺乏環境保護意識，在農業耕作等農業操作中存在著較大的污染隱患,化肥、農藥、秸桿、家禽糞便、污水灌溉等造成的農業環境問題日益突出，而農民卻對自己的行為后果渾然不知，仍在繼續自己的行為。為推動我市農業發展和農民增收，保障城鄉居民農產品消費安全，不斷加強全市農產品質量安全工作，進一步掌握并監控全市各區縣、鄉鎮、行政村種植業、養殖業和漁業生產基地產地環境的質量安全狀況，從源頭上杜絕在不適宜種植、養殖區域開展的生產活動，為全市發展優質農產品生產提供科學、準確和詳實的數據，促進農牧業可持續發展。同時烏魯木齊市采取切實有效措施，建立健全農產品產地環境監測網絡，提升監測預警能力和水平，防止造成農產品產地污染[1]。

蔬菜產地環境中空氣質量評價指標為總懸浮顆粒物（TSP）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、氟化物（F）4種。4種污染物從不同的途徑進入空氣中，在植物進行光合作用時破壞植物中的葉綠素。[20]空氣中的污染物易直接污染在植物的表面，被果實吸收后，在果實中積累，隨果實進入人體后會對人體帶來不同程度的危害。[2][3][4]

總懸浮顆粒物（TSP）：總指空氣中粒徑在100微米以下的顆粒物，簡稱TSP。我們按照不同的危害類型和程度，把總懸浮顆粒物分為兩種。一種是粒徑大于10 μm（PM10），這種顆粒物會直接通過呼吸經過鼻腔和咽喉進入人體，但不能進入肺泡內，此種顆粒物對人體危害相對較小。另一種是10 μm以下的顆粒物（主要指PM2.5），稱為飄塵。這種顆粒物能夠經過呼吸道進入肺泡并沉積。如果長期吸入會導致嚴重的呼吸道疾病。[6][7]

二氧化硫（SO2）：二氧化硫的產生主要是因為燃煤及燃料油中均有含硫物質，在燃煤或燃料油燃燒后會產生二氧化硫。二氧化硫吸入人體后與呼吸道中水分結合形成弱酸，對呼吸到達粘膜產生損害。二氧化硫接觸植物葉片會使其變黃甚至枯死。[8][9]

氮氧化物（NOx）：空氣中氮氧化物按照氮元素價態變化可分為一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化氮（NO3）4種。其產生的主要原因是燃料中含氮物質的燃燒和生產或使用硝酸的化工企業廢氣排放。氮氧化物對人體的危害隨著氮元素價態的升高而升高，各種氮氧化物之間在一定條件下可以相互轉化。[5]

氟化物（F）：空氣中氣態氟化物與顆粒態無機氟化物統稱為氟化物。含氟產品在生產生產過程中會有廢氣等廢物產生，排放后氟化物會進入空氣中。長期生活在含有低濃度氟化物的空氣環境中，嚴重的會導致氟骨癥，造成骨質疏松。[11]

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料：采樣點通常選擇在蔬菜生產面積相對較大，具有一定的地區環境代表性的蔬菜基地上空。二氧化硫、氮氧化物、都是采用吸收液吸收采集法，采樣高度一般在0～5 m。氟化物、總懸浮顆粒物、鉛用濾膜法進行采樣，采樣高度一般為3.5～4 m。另外采樣高度還應考慮當地植物高度，以確保采樣的代表性。

1.2 檢測方法

1.2.1 總懸浮顆粒物重量法（GB/T 15432）

試劑及儀器：大氣采樣器、濾膜，恒溫恒濕箱、天平。

檢測方法：

1、檢查濾膜不能出現針孔，然后將濾膜在恒溫恒濕箱中平衡24 h并且精確稱量至0.1 mg。

2、將大氣采樣器流量調節校準好后，放入已經處理好的濾膜進行采樣。

3、采樣完畢后，將濾膜從采樣器中取出，在與前面相同條件下平衡24 h后精確稱量，計算結果。

1.2.2 氮氧化物SaLtzman法(HJ 479)

試劑及儀器：冰乙酸、鹽酸羥胺溶液、硫酸溶液、酸性高錳酸鉀溶液、亞硝酸鹽標準溶液、大氣采樣器、分光光度計。

檢測方法：

（1）標準曲線將濃度為250 μg/mL亞硝酸鹽標準溶液分別移取0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mL于L0 mL具塞比色管中，加水定容至2.0 mL，每只比色管中加入顯色劑8.0 mL，搖勻，避光靜置20 min以上。

（2）用分光光度計檢測標準溶液的吸光度，測定波長為540-545 nm之間處，用定容的水作為空白對比，用六點的吸光度和濃度繪制標準曲線。

（3）將用吸收液采集好的大氣樣品按照上述相同條件測定吸光度，計算結果。

1.2.3 二氧化硫的測定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法(HJ 482-2009)

試劑及儀器：氫氧化鈉溶液、環已二胺四乙酸二鈉溶液、甲醛緩沖溶液、氨磺酸鈉溶液、碘貯備液、碘酸鉀基準溶液、硫代硫酸鈉標準溶液、亞硫酸鈉溶液、二氧化硫標準溶液、鹽酸副玫瑰苯胺、副玫瑰苯胺、大氣采樣器、分光光度計。

檢測方法：

（1）標準曲線。將濃度為1.00 μg/mL的二氧化硫標準溶液分別移取0、0.50、1.00、2.00、5.00、8.00、10.00 mL至10 mL具塞比色管中，用甲醛緩沖液定容至10.00 mL，同時加入0.5 mL氨碘酸鈉溶液和0.5 mL氫氧化鈉溶液，搖勻后反應。將混勻的溶液迅速分別倒入有1.00 mL副玫瑰苯胺溶液的10 mL具塞比色管中，蓋塞恒溫水浴，進行顯色反應。

（2）將分光光度計波長調節在557 nm處，用水作為空白對照，測定不同濃度標準溶液的吸光度，以濃度和吸光度繪制標準曲線。

（3）樣品測定。若樣品吸收液渾濁，先放置20 min以上，小心的將瓶樣品吸收液移入L0 mL具塞比色管中，后面步驟同標準溶液的處理方法，在相同波長條件下測定樣品吸收液吸光度，計算結果。[1]

1.2.4 氟化物濾膜·氟離子選擇電極法(HJ 480-2009)

試劑及儀器：鹽酸、氫氧化鈉、氟化鈉標準溶液、乙酸-硝酸纖維微孔濾膜、大氣采樣器、氟離子選擇電極酸度計。

檢測方法：

（1）氟化物采樣濾膜為磷酸二氫鉀浸漬濾膜，采樣結束后將濾膜取出，小心封好，待測。

（2）標準曲線：取6個100 mL聚乙烯塑料杯，分別取2.00 mL的六種標準使用液，依次加入鹽酸溶液20.00 mL、氫氧化鈉溶液5.00 mL、總離子強度調節緩沖溶液10.00 mL、水3.00 mL。將氟離子選擇電極及甘汞電極放入配置好的標準溶液中，用磁力攪拌器勻速攪拌數分鐘，讀數穩定后讀取毫伏值，以毫伏值和濃度繪制標準曲線。

（3）樣品測定：將濾膜剪成約為5×5 mm2左右的小碎塊，在50 mL的聚乙烯塑料燒杯中，用鹽酸溶液20.0 mL超聲提取30 min，冷卻至室溫，再加入氫氧化鈉溶液5.0 mL、總離子強度調節緩沖液10.0 mL及水5.0 mL，總體積為40.0 mL，靜置反應3-5 h后進行測定，計算結果。[1][10]

2 結果與分析

2.1 空氣檢測結果與標準值的比較

表2-1 空氣檢測結果

表2-2 環境空氣質量標準GB/T 18407.1-2001

圖2-1 非金屬污染物檢測結果

表2-2是國家無公害蔬菜產地空氣質量標準限量值，比較實際檢測結果和標準限值對比可以看出，烏魯木齊市開發區（頭屯河區）、水磨溝區、天山區、沙依巴克區六個檢測點的大氣各項檢測指標均低于無公害蔬菜產地環境空氣環境標準規定的限值，

六個檢測點的二氧化硫含量最大值為0.039 mg/L，為標準值的7.8%，最小值為0.007 mg/L，為標準值的1.4%。平均值為0.024 mg/L，為標準值的4.8%。氮氧化物含量最大值為0.058 mg/ L，為標準值的38.7%，最小值為0.017 mg/L，為標準值的11.3%，平均值為0.035 mg/L，為標準值的23.3%。氟化物含量最大值為1.08 mg/L，為標準值的21.6%，最小值為0.32 mg/L，為標準值的6.4%，平均值為0.56 mg/L，為標準值的11.2%。總懸浮顆粒物含量最大值為0.27mg/L，為標準值的90%，最小值為0.12 mg/L，為標準值的40%，平均值為0.20 mg/L，為標準值的66.7%。

從檢測結果中可以看出，大氣中各污染物的影響程度不同，其相對大小順序為：總懸浮顆粒物>氮氧化物>氟化物>二氧化硫。開發區（頭屯河區）的兩個檢測點的總懸浮顆粒物、氟化物和氮氧化物三項的結果明顯高于其他檢測點的數值，由于距離工業區較近，各項污染物對空氣的影響較其它地區檢測點高。

2.2 非金屬污染物結果分析

圖2-1中檢測點1為開發區（頭屯河區）西源產業發展中心四站，檢測點2開發區（頭屯河區）河南莊村五隊，檢測點3為水磨溝區八道灣村三組，檢測點4為水磨溝區榆樹溝村，檢測點5為天山區駕考中心，檢測點6為沙依巴克區倉房溝村，將4種非金屬污染物檢測結果用圖表形式進行統一比較。從圖上可以看出二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物三種污染物在四個區的六個檢測點的檢測結果數值比較接近，基本沒有大的差異。氟化物在開發區（頭屯河區）的兩個檢測點檢測結果與其他檢測點相比較高，達到其他檢測點數值的兩倍，但未超過標準的限量指標。

3 結論

空氣的6個檢測點分別是開發區（頭屯河區）西源產業發展中心四站、開發區（頭屯河區）河南莊村五隊、水磨溝區八道灣村三組、水磨溝區榆樹溝村、天山區駕考中心、沙依巴克區倉房溝村。檢測結果按照檢測項目總結檢測結果如下二氧化硫結果為0.023、0.036、0.011、0.007、0.039、0.029單位為mg/m2；氮氧化物檢測結果為0.055、0.058、0.018、0.017、0.033、0.028單位為mg/m2；氟化物檢測結果為0.78、1.08、0.46、0.35、0.38、0.32單位為mg/m2；總懸浮顆粒物檢測結果為0.26、0.27、0.22、0.21、0.12、0.12、單位為μg/(dm2·d)。

實驗結論：烏魯木齊市四區蔬菜產地環境空氣質量符合國家無公害標準要求，可以進行蔬菜種植。距離工業區比較近的生產基地，應注意周圍環境的保護。

[1]李金新.白銀區沿黃灌區無公害蔬菜產地環境質量檢測與分析評價[J]甘肅農業大學-2006，（2）.

[2]王洋.農村環境污染危害及其防治對策[J]綠色科技2011，（6）30-32.

[3]張艷麗，劉東生，徐哲，李想.中日農田土壤污染防治政策體系比較研究[J]農業環境與發展-2010，（5）28-30.

[4]陳歆，韓丙軍，李勤奮，彭黎旭.國內外農業產地環境風險評價研究進展[J]熱帶農業科學-2011，31（11）21-22.

[5]葛曉光.發展綠色蔬菜產業迎接21世紀的到來[J]中國食物與營養1999（2）35.

[6]王淑芳.蔬菜有害物質的污染途徑及防止對策[J]安徽農業科學2006，34（17）36-37.

[7]王勝愛.蔬菜生產過程中的污染途徑及無公害生產技術[J]河北農業科技，2006（8）50-51.

[8]焦冬梅，張占富，韓雪.環境污染對無公害蔬菜的影響[J]黑龍江科技信息-2009（31）152.

[9]姜立國，全冬梅.凈化產地環境保證無公害蔬菜生產質量[J]民營科技-2012（10）51.

[10]柴媛媛.談蔬菜生產污染途徑與防治方法[J]農民致富之友2012（2）25-26.

[11]韓永蘭，王榮利，王振新.蔬菜的主要污染途徑及無公害蔬菜生產要點[J]山東環境-1995-（3）38-39.

周陽（1982年10月—），新疆，本科學歷，主要從事農產品質量安全檢測工作。

2015-09-18