土壤環境分析范文

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土壤環境分析

篇1

1我國耕地土壤環境質量狀況

《中華人民共和國國家標準-土壤環境質量標準》將土壤環境質量問題定位為土壤污染問題,為此,本文也重點談論耕地土壤的污染問題,而耕地土壤的其他環境問題在此暫不涉及。

1.1我國受污染耕地面積監測與分析結果表明,我國耕地土壤肥力質量總體上呈上升之勢,但耕地土壤環境質量趨于惡化,尤其是土壤污染問題日益突出。由于我國對土壤環境的監管才剛起步,我國到底有多少耕地土壤被污染,目前沒有一個統一的說法。據《1990中國環境狀況公報》顯示,當時全國遭受工業“三廢”和城市垃圾危害的農田達667萬hm2,農藥、化肥和農用地膜等化學物質的污染已影響到農業生態環境質量;據《1997中國環境狀況公報》顯示,全國有1000萬hm2的耕地受到不同程度的污染,這占當年12990萬hm2耕地面積的7.7%;據《2000中國環境狀況公報》顯示,對30萬hm2基本農田保護區土壤有害重金屬抽樣監測,其中3.6萬hm2土壤重金屬超標,超標率達12.1%。2007年,趙其國院士的材料顯示,我國重金屬污染農田土壤超過2000萬hm2,農藥污染農田土壤達933萬hm2,污水灌溉污染農田217萬hm2,受石油污染的土壤面積達50萬hm2,受工業廢渣污染的農田己超過10萬hm2,受采礦污染的土壤面積至少有20萬hm2。幾個數據簡單相加為3230萬hm2,相當于當時全國耕地面積(12177.6萬hm2)的26.5%。2011年,羅錫文院士的材料顯示,全國2000萬hm2耕地正在受到重金屬污染的威脅;農業部進行的全國污水灌溉區域調查統計顯示,140萬hm2的污水灌區中,遭受重金屬污染的土地面積占農田灌溉區面積的64.8%;在廣東,清潔土壤只有11%,輕度污染占總耕地數量的77%,重度污染土壤占總量的12%左右;太湖流域有三分之一的耕地受到了污染;湖北省受三廢污染的耕地面積已經達到40萬hm2,占全省耕地面積的10%。2011年,環境保護部組織對全國364個村莊開展的農村監測試點結果表明,農村土壤樣品超標率為21.5%,垃圾場周邊農田、菜地和企業周邊土壤污染較重。以上數據表明,我國耕地土壤受污染面積比率呈逐年上升趨勢,受污染面積呈擴大之勢。

1.2耕地土壤污染物主要來源綜合前人的研究分析結果,土壤污染物主要來自于四個方面:

1.2.1污水灌溉在一些缺水地區,為了保障農產品產量,人們利用污水進行灌溉。雖然生活污水和工業廢水中含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養分,使用污水灌溉具有一定的增產效果;但因污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質,利用污水灌溉的農田往往會受到某些重金屬的污染。用任意排放未經處理的生活污水、工業廢水澆灌田地是造成土壤污染的主要原因,我國80%的土壤污染都是因此造成的。農業部進行的全國污水灌溉區域調查統計顯示,64.8%的污水灌溉農田不同程度地受到了重金屬污染。

1.2.2大氣污染物沉降大氣中的污染物主要來自化石燃料燃燒排放的酸性氣體和微量金屬、冶金工業排放的金屬粉塵、汽車尾氣等。當然,多數物質本來就存在于大氣環境之中,只是由于人類活動過度地向大氣環境中排放酸性氣體和微量金屬破壞了大氣系統微量物質原有的平衡,造成過多物質沉降污染土壤。大氣沉降物質包括汞(Hg)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、鋅(Zn)等重金屬,以及二氧化硫、氟化物、氮氯化物和碳氫化合物等。這些物質以降塵和酸雨等形式進入土壤,引起土壤污染。大氣污染物沉降所造成的土壤污染具有區域范圍廣和外源污染的特點。某一個區域,即使不使用任何污染物質,也有可能受周邊大氣污染的影響,以大氣污染物沉降的方式造成土壤污染。如城市周邊與道路兩側的農田中,每天都有含有污染物的塵埃顆粒落到地面進入土壤;全國每年近12.2%的國土受到酸雨的影響,其主要區域集中在長江沿線及以南和青藏高原以東地區,造成土壤環境惡化。

1.2.3無序堆放的固體廢棄物和生活垃圾隨著工業化和城鎮化的快速發展,城市、農村堆積和處理固體廢棄物與生活垃圾引起的土壤污染現象越來越嚴重。大量無序堆放的固體廢棄物和生活垃圾中的有害物質會隨著大氣遷移、擴散、沉降,以及降水或地表徑流等作用轉化成有毒液體滲入土壤污染農田;有些有毒生活垃圾摻入有機肥,進入土壤,污染農田。

1.2.4不合理的農業生產過程除了利用污水灌溉會造成耕地土壤污染外,其他不合理的農業生產過程同樣會造成耕地土壤的污染。主要包括:①不合理地使用農藥造成土壤污染。農藥包括各種殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、殺線蟲劑、殺鼠劑、除草劑、脫葉劑和植物生長調節劑等。農藥在農業保產增產中發揮了重要作用,但不合理使用農藥所造成的土壤污染問題日益突出,全國受農藥污染的農田土壤達933萬hm2(1.4億畝)。②不合理地使用肥料造成土壤污染。肥料污染包括化肥污染和有機肥污染。化肥污染包括三個方面:一是某些用于生產化肥的原料中所伴生的天然重金屬物質在化肥生產過程中未被完全清除,導致化肥中含有重金屬而污染土壤,在部分磷肥中存在這種現象;二是過量使用化肥和化肥與有機肥比例失衡造成土壤結構惡化和土壤微生物環境的改變,或因土壤環境的改變加劇土壤中有害重金屬物質活化,危害農作物;三是由于過量施用化肥,未被作物吸收的化學成分進入水體(包括地下水和地表水),污染水環境。有機肥污染主要是指有機肥中含有的有毒有害物質對土壤的污染?,F在大量粗制的有機肥,或因摻入含毒生活垃圾而含大量有害污染物質,或摻入含重金屬的湖塘底泥或污水處理廠含重金屬的污泥,還有牲畜糞便本身含有病原菌、重金屬、激素、抗生素及其他有機污染物;另外,不少商品有機肥同樣含有重金屬等有害物質。③不合理使用地膜造成土壤污染。2011年全國地膜使用量124.5萬t,地膜覆蓋面積1979萬hm2。地膜在我國各地的廣泛推廣使用,大大地延長了冷涼地區農作物種植季節,擴大了某些農作物的種植區域,提高了農產品產量。但與此同時,大量的廢棄殘膜也帶來了農田白色污染問題。

2耕地土壤污染的主要特點

2.1土壤污染具有隱蔽性和滯后性大氣污染和水污染一般比較直觀,容易被人們發覺,而土壤污染往往不易被人們發現,一般要等到農產品發生危害時,人們才會追溯到土壤,并且需要通過對土壤樣品進行分析化驗和農作物的殘留檢測才能確定。因此,土壤污染從產生污染到出現問題,通常會滯后很長時間。

2.2土壤污染具有累積性和治理的艱難性污染物質在大氣和水體中一般容易擴散和稀釋,所以只要切斷污染源并采取有效的治理措施,很快就會見效;而污染物在土壤中一般難以擴散和稀釋,土壤污染一旦發生,則很難恢復,治理成本較高、治理周期較長,被某些重金屬污染的土壤甚至需要200~1000年的時間才能夠恢復。

2.3土壤污染趨向多源性和復雜性我國土壤污染正從常量污染物轉向微量持久性毒害污染物;土壤污染從局部蔓延到大區域,從城市郊區延伸到鄉村,從單一污染擴展到復合污染,從有毒有害污染發展至有毒有害污染與氮、磷營養污染的交叉,形成點源與面源污染共存,生活污染、農業污染和工業污染疊加、各種新舊污染與二次污染相互復合或混合的態勢。

3在制定耕地土壤污染防控措施時應注意的問題

3.1必須強化土壤污染防控工作,從源頭控制污染物進入土壤前面的分析表明,我國耕地土壤污染規模呈擴大之勢,因土壤污染而造成的“毒米”、“毒菜”事件不斷在新聞媒體上報道,尤其是2013年湖南“鎘米”事件給人們帶來了很大的恐慌,湖南大米銷量嚴重受損,最嚴重的地方甚至有70%以上的大米加工企業停工,種植水稻的農民利益受到重創。耕地土壤一旦受到污染,其治理難度很大,成本很高。因此,必須強化污染防控,控制污染物進入土壤。當前最為迫切的工作有五個方面:一是強化灌溉水源質量監控工作,嚴控未經處理和處理不達標的污水灌溉;二是嚴控高毒、高殘留農藥的使用,并強化農藥使用知識的宣傳,做到科學用藥;三是強化化肥質量監控,嚴控重金屬超標化肥進入市場,并強化科學用肥技術的推廣,做到化肥用量適度、化肥施用時機與頻率適宜、化肥與有機肥比例合理;四是科學使用地膜,廣泛推廣可降解地膜或可回收地膜,嚴控地膜對土壤的污染;五是嚴控企業污染排放。

3.2對土壤污染概念正確認識,不要夸大污染規模構成土壤污染的要素主要包括三個方面的內容(土壤污染三要素),即有可識別的人為污染物、有可鑒別的污染物數量的增加、有現存(直接顯露)或潛在(通過轉化)的危害后果,三者缺一不可。但有學者認為,只要有人類活動產生的污染物進入土壤,不論是否對有關受體(生物、水體、空氣、人體或財產)產生明顯危害都應稱為污染,即只要有人類活動產生的污染物進入耕地土壤,不管污染物是否超標,即是否對農業產生危害,均稱之為污染土壤。其中部分土壤中的污染物可能并未超標,即只要不再繼續增加污染物,就不會對農業造成危害,也不會造成農產品的安全問題。另外,重金屬是土壤的固有組分,普遍存在于土壤中,這是一種自然現象,不應一見到土壤中含有重金屬就認為土壤受到了重金屬的污染。當然,耕地土壤中一旦有了污染物,不管是否超標,都應該引起重視、加強保護,避免污染物進一步增多。另外,即使自然界本身造成的有害物質超標土壤,也應嚴禁用于種植可食用的農作物。

3.3正確認識有機肥,加強對有機肥的質量管控人們普遍認為化肥是不安全的,而有機肥是安全的。實際上,有機肥受原料的影響,如原料中含有有毒有害物質,施入農田也會造成土壤污染。農村自家粗制的農家肥,有的因摻入含毒生活垃圾(包括電子產品廢棄物),或含重金屬的湖塘底泥,或含有重金屬的畜禽糞便而含有有毒有害污染物質。另外,部分商品有機肥也存在重金屬超標問題。如劉榮樂等對162個商品有機肥樣品測試分析結果表明:按照當時我國現有的有機-無機復混肥料國家標準(GB18877—2002),在162個測試樣品中有1個樣品Cr超標,2個樣品Pb超標,9個樣品Cd超標;但按照德國腐熟堆肥中部分重金屬限量標準,在162個樣品中有110個Cd超標,73個Ni超標,31個Zn超標。王飛等于2012年8~11月對華北地區42個商品有機肥樣品測試分析結果表明:按照中國有機肥行業標準,Pb的超標率高達80.56%,其他測試重金屬不超標;但按照德國腐熟堆肥標準,大部分測試重金屬均超標。因此,我國應強化對有機肥的管控。首先,強化對商品有機肥重金屬等有害物質的監控,嚴控重金屬等有害物質超標的有機肥進入市場;二是開展對農村粗制農家肥質量的抽查檢測工作,并加大宣傳力度,讓廣大農民認識到含毒生活垃圾等有害物質進入農家肥的危害性;三是強化農家肥無害化處理技術的研發與推廣。

篇2

一、土壤污染概念及危害 

(一)土壤污染概念。土壤不僅為植物的生長提供了支撐能力,還將水、肥、氣等肥力要素提供給植物促使其生長發育。近些年來,由于人口增長速度驚人,工作發展迅猛,土壤表面不斷被堆放與傾倒固體廢物,有害廢水迅速滲透到土壤中,汽車廢氣、大氣有害氣體和飄塵利用雨水在土壤中降落。逐漸提高的農業化學水平,在環境中散落了大量的化學肥料與農藥,造成土壤越來越多的受到非點源污染,在水土流失與風蝕的共同作用下,迅速擴大了污染面積。因此,只要是對污染正常功能進行了妨礙,減少了農作物的產量與質量,利用糧食、蔬菜等對人體健康間接造成影響的物質都可以稱為土壤污染物質。 

當土壤中存在較多的有害物質,已經超越了土壤自凈能力,造成土壤發生了結構與功能的變化,抑制了微生物活動,在土壤中有害物質及其分解產物不斷累積,利用一定的方式被人體間接吸收,對人體健康造成危害,即是土壤污染。 

(二)土壤污染危害。1土壤受到病原體污染之后能夠傳播多種傳染病,這些傳染病的病原體通過人與帶菌者的糞便以及洗滌他們衣物用品的污水對土壤造成污染。經過雨水的滲透,病原體又會進入地下水中,進一步產生暴發流行這些疾病的水型。2土壤受到有機廢氣物污染之后,出現了大量繁殖傳染病的媒介蚊蠅與鼠類。有機廢氣物對土壤造成污染之后,具有很大的危險性。3有毒化學物質污染土壤之后,間接對人們造成影響,具體是利用農作物、地面水或者地下水對人體造成影響。在磷酸鈣生產工廠附近,土壤迅速增加了砷與氟的含量。在土壤任意堆放的有毒廢渣,經過雨水沖刷都會對水源造成污染,引起人、畜中毒。4土壤被放射性物質進行污染以后,利用發射性衰變形成射線。這些射線對人體組織進行穿透,導致機體出現組織細胞死亡。這些射線不但致使機體形成外照射損傷,還利用呼吸或者飲食進入人體,形成內照射損傷,使人頭暈、乏力、增加或減少白細胞等。 

二、土壤污染的特點 

(一)隱蔽性與潛伏性。在土壤中污染物長時間積累的過程便是土壤污染,其后果主要是通過人體或者動物長時間攝入土壤污染生產的植物之后的健康情況體現出來。因此,土壤污染凸顯出了隱蔽性與潛伏性,人們沒有辦法輕易感覺到。日本的痛痛病便是一個典型的例子,60年代在神通川流域出現這一疾病,直到70年代才找到原因,是當地居民食用了鉻廢水所污染的土壤生產的硌米,這一過程大概20年。 

(二)不可逆性與長期性。當土壤環境中出現污染物之后,其會自行發生遷移與轉化,同時還會結合土壤形成物質產生相關的吸附、置換作用,這一過程大部分不可逆,最終污染物在土壤中產生難溶化合物。很多有機化學污染物的降解時間很長,因此,一旦污染了土壤,恢復工作十分困難。例如在沈陽發生的灌溉區污染,通過大概十年的努力,利用了很多方法,才實現了部分生產力的恢復。 

(三)難治理性。假如大氣與水體受到了污染,將污染源切斷之后利用稀釋與自凈化也會造成污染問題持續逆轉,難降解污染物在污染土壤中不斷積累將很難利用稀釋與自凈化有效消除。一旦出現土壤污染,只是借助切斷污染源的手段極難進行恢復,有時還需要采用換土、淋洗土壤才能對問題積極解決,其他治理技術收效很慢。因此,對污染土壤進行治理通常需要極高成本,治理時間很長。 

三、土壤污染檢測手段 

(一)氣相色譜法。氣象色譜法是一種采用沖洗法的色譜分離技術,還可以稱為氣象層析法,它對于分離化工成品十分適合,工作主要原理是在色譜中氣相和固定液之間不同的成分擁有不同的分配系數,當成分被氣化之后會在整個色譜柱中運行,經過氣化處理的組分會被反復多次進行分配,由于各個組分溶解程度不同,我們可以科學分析它們在色譜柱中的不同運行速度。所以該技術可以對各種農藥殘留物進行采集與掃描,在檢測農殘物中發揮了關鍵作用。 

(二)高效液相色譜法。在典型液相色譜的基礎上發展形成的高效液相色譜創新分離技術,高效液相色譜法在檢測環境中逐漸已經成為一種普遍的監測方法,具體是對大氣、水體、土壤污染進行分析,可以對有害種類進行監測,包含了殘留農藥,殺蟲劑和除草劑等。 

(三)原子熒光光譜法。原子熒光光譜法的技術優勢綜合了原子吸收與原子發射光譜的特點,是一種優秀的痕量分析技術。其優點是構造簡單的儀器、較高的靈敏性、檢出限低、對氣相干擾很少以及可以快速分析多元素等,當前廣泛應用在環境檢測中。 

(四)其他方法。在對土地生態系統積極處理的過程中,不同環境中的氧化還原也會影響各種污染物的存在情況、轉化原理,進一步對處理效率帶來直接影響、對氧化還原環境積極了解并且科學調控,能夠有效提高去除污染物尤其是N及有機物的效率。熱重分析法是通過熱天平控制程序溫度,對物質質量和溫度關系有效測量的一種熱分析技術,優點是操作簡單、準確度高、迅速靈敏以及僅需微量樣品等。研究環境關系到改善生態環境,在可持續發展中發揮了重要意義。TG-MS聯用技術利用在線監測化學轉換,可以積極對形成污染性氣體的原理進行分析,進一步為它們避免與可控轉化提供寶貴經驗。 

結語 

目前國內外已經高度重視環境污染問題,本文希望通過分析環境中土壤污染情況和檢測手段,為我國環境檢測提供重要參考,從檢測開始,認真做好保護環境工作。 

參考文獻 

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關鍵詞:益智(Alpinia oxyphylla Miq);土壤環境;大氣環境;灌溉水資源;GAP

中圖分類號:S567.239 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)12-2860-02

Environmental Assessment of GAP Cultivation of Alpinia oxyphylla

SUN Xiang-lai1,TIAN Jian-ping2,HUANG Guan-mu3,CHEN Sheng-ting2,LIU Quan-xing1,ZHANG Jun-qing2

(1. Hainan All-Star Pharmaceutical Co. Ltd.,Haikou 570216,China; 2. Hainan Medical College, Haikou 571101, China;

3.Qiongzhong Arima Ecological Industry Investment Co. Ltd., Qiongzhong 572900, Hainan, China)

Abstract: To provide scientific foundation for establishment of Alpinia oxyphylla Miq SOP and construction of A. oxyphylla GAP cultivation base, the environment conditions including soil, water and air in main production area and wild growth area of A. oxyphylla in Hainan province were sampled and analyzed. The results showed that of the A. oxyphylla GAP cultivation base, Changxing village planning area in Qiongzhong of Hainan province, the air environment met the first class of national standard, the irrigation water resource met the national standard, and soil environment met the second class of national standard. The environment quality of A. oxyphylla cultivation area in Hainan province was well, met the demand of green medicine cultivation.

Key words: Alpinia oxyphylla Miq; soil environmental condition; air condition; irrigation water resource; GAP

隨著社會的不斷發展,人類對食物的安全性要求隨之提高,尤其是中藥及中藥飲片的開發與食用,更與人類息息相關,中藥的標準化種植(GAP)與生產加工也亟待解決[1]。根據我國GAP標準要求,要建立現代化的中藥體系,首先要有優質的中藥材藥源基地。益智(Alpinia oxyphylla Miq)為姜科山姜屬多年生熱帶雨林半陰性草本藥用植物,其干燥果實入藥,性溫和,味辛辣且香濃。益智作為“四大南藥”之一,目前已有數百年的栽培歷史,為了保證益智GAP基地的產品質量,對海南省瓊中縣及海南省其他具有代表性的益智生產區的環境質量進行了綜合評價,以期為益智GAP基地建設提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 大氣環境質量監測

在海南省益智主要栽培區及野生益智生長區選擇有代表性的瓊中縣和平鎮長興村(簡稱瓊中)、三亞市育才鎮抱安村(簡稱三亞)、白沙縣南開鄉牙佬村(簡稱白沙)3個點進行監測,采樣方法按國家規定標準進行,監測項目委托中國熱帶農業科學院分析測試中心進行分析,同時也由瓊中華宇公司及海南全星藥物研究院有限公司進行分析。分析項目為TSP、氟化物含量等2項,TSP采樣在每天的8:00、11:00、15:00、18:00 4個時間進行,每次采樣60 min, 連續采樣3 d。氟化物含量根據標準要求,采樣10 d后進行檢測。

1.2 土壤環境質量監測

采樣和監測根據國家頒布的《環境監測分析方法》規定執行,采用梅花采樣法對各個采樣點進行采樣分析,共設置18個采樣點進行監測。分析項目參照HJ332-2006《食用農產品產地環境質量評價標準》執行,共8項。

1.3 水質監測

采樣和監測根據國家頒布的《環境監測分析方法》規定執行,分析項目參照HJ332-2006《食用農產品產地環境質量評價標準》執行,共12項。

2 結果與分析

2.1 益智GAP產區大氣環境質量評價

瓊中等益智GAP產區3個點的大氣環境分析數據表明, 所有監測的環境質量指標均達國家第一級標準要求(表1) ,按照呂洪飛[2]對大氣質量分級標準, 也全部達到第一級標準要求,符合綠色中藥材栽培的環境條件。

2.2 益智GAP產區土壤環境質量評價

土壤分析結果(表2)表明, 益智GAP產區所有的土壤檢測項目都沒有超標現象,都達到GB15618-2008《土壤環境質量標準》的第二級標準要求。因此,益智GAP規劃區為一種自然生態條件下的土壤,完全符合綠色中藥材栽培的土壤環境要求。

2.3 益智GAP產區水質評價

益智GAP產區多為山區, 益智栽培的灌溉用水主要是雨水和天然泉水, 少部分用地面流水灌溉。雨水和天然泉水符合綠色藥材用水要求, 故僅分析了益智種植區內主要的地面流水。結果表明,其所有指標均達《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005) 的要求(表3)。說明優質無公害益智種植區地面流水符合綠色藥材的灌溉用水要求。

3 小結與討論

1)試驗表明,海南省內3個益智種植區的大氣環境都符合國家大氣第一級標準要求,其中TSP含量瓊中最低,為0.15 mg/m3;大氣氟化物含量瓊中與白沙相同,都是1.37 μg/m3,三亞相對較高為2.00 μg/m3。總體來說,在海南益智種植區內的土壤環境都符合國家第二級標準要求,土壤中六六六、DDT 3個種植區內都未檢測出來,表明在海南益智種植區范圍內沒有使用過此類毒性較強的農藥;土壤重金屬檢測顯示,在三亞、白沙益智種植區鎘的含量高于瓊中益智種植區;鉻含量瓊中地區處于中間水平,為14.6 mg/kg。

通過對灌溉用水進行檢測顯示,3個益智種植區域的各項指標都符合國家標準要求,其中重金屬汞含量未檢出,鉛、砷、鎘、鉻等含量都低于國家標準限值;在灌溉用水中同樣未檢出氰化物,氯化物、氟化物都低于國家標準;BOD5、COD、大腸菌群檢測結果雖然相對偏高,但也都低于國家標準。

對瓊中、三亞及白沙益智種植區內的大氣、土壤和灌溉用水進行綜合評價,最終確定將益智GAP種植基地建立在瓊中益智生長區,按國家GAP標準制定SOP進行管理種植,并用于各方面研究。

2)海南省益智栽培主要是在林下進行,土壤有機質含量較為豐富,但是個別野生益智生長的地方由于疏于管理而導致有機質降低,出現缺乏現象,主要原因可能是益智多生長在丘陵坡地,土壤以磚紅壤為主,栽培區覆蓋較少,有機質來源少,高溫多雨風化淋溶會引起有機質等養分流失[3],因此在整個益智栽培區,有機質含量相對來說沒有出現明顯降低。國內外近幾年在多種農作物、蔬菜、藥材中研究表明環境中的有害物質含量高,勢必會加劇植物對有害物質的吸收[4,5],因此國家對中藥材種植的環境條件極為重視,制定了《中藥材生產管理規范》(GAP)。海南省瓊中益智種植生產基地的選擇正是按GAP的要求確定的。

3)近年來,益智的主要加工生產廠家均在益智的原料購進時提出了越來越高的要求,都需要檢測六六六、DDT及重金屬等含量。為了廣泛適應市場要求,近年來,對益智GAP的種植進行了深入探索,制定了《瓊中益智種植綜合標準》和《益智規范化栽培規程》,建立了上百畝的益智GAP 種植試驗示范基地,而環境質量是建立基地優先考慮的重要條件之一。生產實踐證明,只要嚴格按照規范進行生產管理,把好環境質量關,益智產品的各項指標均能達到綠色中藥材標準要求。

參考文獻:

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[2] 呂洪飛. 綠色中藥材的栽培及其環境質量評價[J].中國中藥雜志,1999,24(8):499-502.

[3] 李榕濤,盧麗蘭,甘炳春.海南主要益智生長區土壤養分調查與分析[J].中國農學通報,2011,27(13):130-134.

篇4

環境化學的發展大致可分為三個階段:20世紀70年代年以前為孕育階段,70年代為形成階段,80年代以后為發展階段。二戰以后至60年代,發達國家經濟從恢復逐步走向高速發展,由于當時只注意經濟的發展而忽視了環境保護,污染環境和危害人體健康的事件接連發生,事實促使人們開始研究和尋找污染控制途徑,力求人與自然的協調發展。

20世紀60年代初,由于當時有機氯農藥污染的發現,農藥中環境殘留行為的研究就已經開始。這個階段是環境化學的孕育階段。到了70年代,為推動國際重大環境前沿性問題的研究,國際科聯1969年成立了環境問題專門委員會,1972年在瑞典斯德哥爾摩召開了聯合國人類環境會議,成立了聯合國環境規劃署,確立了一系列研究計劃,相繼建立了全球環境監測系統和國際潛在有毒化學品登記機構,并促進各國建立相應的環境保護結構和學術研究結構。80年代全面地開展了對各主要元素,尤其是生命必需元素的生物地球化學循環和各主要元素之間的相互作用,人類活動對這些循環產生的干擾和影響,以及對這些循環有重大影響的種種因素的研究;重視了化學品安全性評價;開展了全球變化研究,涉及臭氧層破壞、溫室效應等全球性環境問題;同時加強了污染控制化學的研究范圍。1995年諾貝爾化學獎第一次授予三位環境化學家Crutzen,Rowland和Molina,他們首先提出平流層臭氧破壞的化學機制。從發現平流層中氮氧化合物可以被紫外輻射分解而破壞全球范圍的臭氧層開始,追蹤對流層大氣中十分穩定的CFCs類化學物質擴散進入平流層的同樣歸宿,闡明了影響臭氧層厚度的化學機理,使人類可以對耗損臭氧的化學物質進行控制。這些理論的研究成果因1985年南極“臭氧洞”的發現而引起全世界的“震動”,從而導致1987年《蒙特利爾議定書》的簽訂。這充分表明環境化學家的工作已經引起全人類的重視,環境化學已經開始走向全面發展。

我國的環境化學研究也已經有了20多年的歷史,自70年代起,在典型地區環境質量評價,環境容量和環境背景值調查,污染源普查,圍繞工業“三廢”污染,在大氣、水體、土壤中環境污染物的表征、遷移轉化規律,生物效應,以及控制等方面進行了大量的工作。近年來,完成了一批攻關課題和重大基金項目等國家任務。“八五”和“九五”期間,在有毒污染物環境化學行為和生態毒理效應、水體顆粒物和環境工程技術、大氣化學和光化學反應動力學、對流層臭氧化學、區域酸雨的形成和控制、天然有機物環境地球化學、有毒有機物結構效應關系、廢水無害化和資源化原理與途徑等方面的工作分別得到了國家自然科學基金、國家科技攻關、中國科學院等的支持,取得了一批具有創新性的研究成果,形成了一支從政府到地方各級行政管理與環境保護部門、科研單位、高等院校等多層次的管理人員與研究人員隊伍。在酸雨測量技術、形成機制、物理化學特征、高空云雨化學、大氣酸性污染物來源和沉降過程等方面取得重要成果,在天然源研究、區域酸沉降模式和酸雨成因、能源與環境協調規劃、酸雨區域綜合防治和臨界負荷的研究方法等方面達到國際先進水平,獲國家科技進步一等獎。

在環境分析化學方面,從80年代起,我國先后制訂出《環境監測標準方法》《環境污染分析方法》和《環境監測分析方法》等,選取了200多種分析方法,近百種無機和有機物,所用的方法靈敏、準確、可靠,多年來在全國環境監測系統和有關實驗室廣泛應用。對監測分析方法的統一與標準化,在提高分析監測水平及實驗室質量控制方面起了重要作用。

1992―1995年,國家基金委化學部資助了重大基金項目“典型有機污染物環境化學行為與生態效應”的研究,探討了某些有毒有害污染物的環境行為、在介質中的遷移轉化規律,污染物的環境風險評價,水生天然有機物的起源、表征與重金屬相互作用機理與模型,以及鹵代烴生成潛力,等。在新農藥單甲脒的環境行為和生態毒理效應以及有機錫的生態毒理效應研究中取得了創新性成果;首次發現城市水源中的硝基多環芳烴的存在,對多氯聯苯等的光解規律和產物毒性提出了新的機理和解釋。部分研究成果達到國際先進水平,該工作于1999年獲得了中國科學院自然科學一等獎。在O3的測量技術、中國光化學煙霧特征、室內大氣光化學反應模擬、空氣質量模式、汽車尾氣高效凈化等方面取得了重大成果,其中大氣微量組分源排放、大氣氧化能力、大氣光化學模擬和模式的研究達到世界先進水平,曾獲國家科技進步二、三等獎。在天然水質變化與水污染控制原理、難降解有毒有害污染物的物理化學去除與生物降解和高級化學氧化、水質凈化的高效生物和絮凝反應器、廢水的無害化與資源化、清潔生產等方面取得了達到國際先進水平的研究成果,獲中國科學院科技進步二等獎和國家教委科技進步二等獎等獎勵。

篇5

【Abstract】Since twenty-first century, environmental protection has been widely concerned by the community. Among them, ICP-MS is of great significance for environmental monitoring, this is the monitoring technology of rapidly developed and multi element analysis at the same time. In this paper, the application of ICP-MS in environmental monitoring and precautions are discussed and analyzed, hoping to provide some help and support for the relevant technical workers.

【關鍵詞】ICP-MS;環境監測工作;應用;注意事

【Keywords】ICP-MS; environmental monitoring work; application; matters needing attention

【中圖分類號】X37 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)05-0151-02

1 ICP-MS技術的作用和意義

所謂ICP-MS技術,主要就是指電感耦合等離子體質譜,這種分析儀器的靈敏度是非常高的,對于環境監測工作具有重要意義,在目前的環境監測工作中,我們可以看到很多發達國家已經把ICP-MS技術進行了推廣和運用,并用其對地面土壤、水中的痕量元素進行探測和分析,這是一種極其高效的測定環境中元素的方法。

近些年來,隨著科學技術的不斷發展,ICP-MS技術也得到了很大的進步,并且測量精度越來越高了,ICP-MS的重要優點之一就是所受的干擾比較小,并且能夠與多種類型的分離技術進行有機結合,從而大大方便環境監測工作。ICP-MS的另一個優點就是痕量分析的下限比較低,因而能夠適用于監測某種元素含量微弱的情況,ICP-MS測試所需要的時間也比較短,能夠對環境中無機元素的分析帶來很大幫助,從而大大提升了環境監測工作的質量和效率。最后,ICP-MS技術所需要的取樣量非常少,我們只需要提出很少的樣本就能夠實現相當準確的監測。

2 ICP-MS在環境監測工作中的應用

2.1 水環境的監測分析

水是生命之源,對于水資源的監測是一項極其重要的工作,大體上而言,水環境的監測是環境監測項目中最為重要的內容,近些年來,隨著飲用水資源的逐漸短缺。我們對于水資源的監測工作就變得更加迫切了,再加上環境影響評價法的實施,我們對于水資源監測就需要更加認真。在水環境之中,包含有地表水和地下水,里面有很多無機元素,我們就需要針對這些無機元素進行大量的數據分析,從而保證檢測結果的可靠性和有效性,但是,當我們把這些元素全發出來之后,還需要對元素進行綜合分析,這是一個比較困難的工作,因為水環境中含有多種不同類型的元素,不同元素時所涉及的分析儀器是不一樣的,在操作起來比較浪費時間和精力。然而,ICP-MS的出現則順利解決了以上這些問題,它擁有兩種類型的監測方法,一種是信號脈沖,另一種是模擬,而且其動態線性范圍是很寬的,非常適合同時分析多種元素,正是由于這些優點,ICP-MS技術在水環境監測中得到了廣泛運用。

2.2 土壤環境的監測分析

近些年來,隨著工業的發展,我國的土壤環境污染愈加嚴重,土壤污染是一種看不見的污染,這會間接影響地下水,也會影響到植物的生長,最終通過生物鏈影響到人。我國的相關部門已經意識到了這項問題的嚴重性,并對土壤污染狀況進行了一定程度的分析調查,設立了污染土壤修復和綜合治理的試點。從我國目前的實際狀況來看,土壤分析不單單是土壤普查需要進行的工作,而且還是環保評測需要進行的工作,我們要用到這些測定數據進行質量分析。實際上,ICP-MS監測技術已經被廣泛運用到了地質行業當中,并且有了比較成熟的測定方法,從實際的工作看來,ICP-MS技術是一種十分高效的監測方法。

2.3 環境應急分析

21世紀以來,環境應急事故頻頻發生,這給人民大眾的生命財產安全造成了很大的威脅,并引起了社會各界的廣泛關注,例如安徽巢湖事件、云南滇池事件等,這些都表明了環境污染狀況是極為嚴重的,我們必須要采取有力措施來進行制止,因此,環境應急分析能力顯得尤為重要。面對一些比較緊急的環境事故,ICP-MS掃描技術可以提供相當強大的技術支持,我們可以迅速分析出水環境中無機元素的大體數值,從而為應急處理提供一定的參考依據,方便各種后續工作的開展。

2.4 環境污染的研究分析

ICP-MS技術對于環境污染監測工作而言具有重要意義,以為其具有同位素豐度比測量的能力,我們可以充分運用這個技術特點來開展工作,并把其運用到質譜分析領域。例如,在環境污染監測項目中,鎘是一種有毒金屬,也是重點監測項目,由于年代和含量的不同,很多物質中鎘的同位素豐度也是不同的,我們可以運用這個特點來識別鎘污染的源頭,從而進一步分析和確定鎘污染的演變情況。

3 ICP-MS應用于環境監測工作中的注意事項

3.1 做好儀器調試之前的準備工作

準備工作是極其重要的,只有準備好一切需要注意的事項,才能夠保證后續工作的順利進行。首先,儀器室必須要符合儀器工作的要求條件,而且溫度需要保持在16~18℃之間,從而能夠達到工作溫度,保證測量工作的準確性。外界溫度的變化量必須要小于2℃/h,而且相對濕度要合理控制,最好小于60%,為此,可以配備一臺除濕器來控制濕度。儀器和氣體鋼瓶室應當分開放置,而且實驗室應當配備好防塵設施,走道和儀器之間也應當設置出過渡房間。

其次,儀器室應當設置好高效的排風裝置,排風口的風量應當達到一定標準,一般情況下而言,我們把排風口風量設置在20m3/min,而且風速要達到40m/s,也要防止下雨天時雨水順著管道灌入到儀器之中。儀器應當使用專用的電源,而且安裝好斷路保護器,當斷路情況發生的時候,儀器能夠保證不發生損壞。除此之外,我們應當注意地線的設置工作,應當運用獨立的地線,而且接地電阻的大小應當控制在4Ω以內。

最后,應當保證好氬氣的純度,應當在99.995%以上,從而保證測量精度,當我們在進行儀器調試工作的時候,會用到大量的氬氣,因此,氬氣應當備足量,至少應當準備8瓶。

3.2 選擇好合適的調試指標

調試指標的選擇是一項重要的工作環節,只有科學合理地確定指標,才能夠保證后續工作的有效性。

首先,在調試儀器的時候,必須要充分做好氧化物的測定工作,確定氧化物的產率,并合理控制產率在一定范圍之內,這是因為氧化物的產生能夠有效減少該元素的點電荷離子,而且可能會出現干擾峰的現象,造成測量結果的不穩定性,因此,為了減少這種影響的發生,我們必須要盡量減少氧化物的產生。

其次,在儀器調試的時候,我們應當盡可能使雙電荷低于一定的數值,這是一項十分重要的工作,因為雙電荷離子的形成會對元素的分析工作造成很大的干擾,這些干擾有負干擾和正干擾,都是應當盡力避免的。

再次,精密度是有級別劃分的,按照精密時間的長短,可以分槎淌奔渚密度和長時間精密度,分類依據就是評價分析方法對于某種樣品在多次檢測之后的重復程度。在實際的樣品分析工作之中,我們通常會用到短時間精密度,長期精密度指標的意義并不大。

最后,大部分的元素都具有很多個同位素,根據這個特點,我們可以創新環境監測的方法,可以檢測同位素的比值變化,從而分析環境污染。然而,這個方法也有一定的限制,那就是必須要保證儀器的穩定,否則會讓結果出現較大偏差,必須要控制線性動態范圍等,否則會出現失真。

總而言之,ICP-MS在環境監測工作中有重要意義,相關的工程技術人員一定要不斷探索ICP-MS的應用方法和應用思路,并在實際的工程實踐之中不斷總結經驗,為環境監測工作質量的提升而不懈努力。

【參考文獻】

【1】甘志永,劉浩.ICP-MS在環境監測方面的應用及最新進展[J].廣州化工,2016(20):33-34+84.

篇6

  自從水稻之父揚名天下,自從基因技術深種人心,農學專業揚眉吐氣,不再灰頭土臉。

  其實,農學專業的內涵非常寬,包含水產類、植物生產類、草業科學類、動物醫學類、環境生態類、森林資源類、動物生產類7大類,分為作物學、園藝學、農業資源利用、植物保護學、林學、水產養殖學、畜牧學、動物醫學等8個一級學科,共27個二級學科。今天,小編將帶你淺嘗“農家樂”,想要報考這類專業的考生們也可以順便多了解一下相關信息。

汗滴不再禾下土――作物學

  十里稻花,百里飄香。提起“雜交水稻之父”袁隆平,你一定不會感到陌生。他成功地研制出雜交水稻,使得中國的糧食產量驚人般地增長,堪稱作物學的標志性人物。狹義的農學就是指作物學。這是一門研究作物遺傳、生長規律和育種技術的學科,也是農學科學的核心學科之一。作物學是通過改良糧食品種、提高糧食產量和質量,探索并實現高產、優質、高效、生態、低成本集約化的理論栽培與技術措施的綜合性應用科學,是實踐帶動理論學習的新探索。

  【主要課程】植物學、植物生理學、基礎生物化學、基礎微生物學、遺傳學、生物統計與田間試驗、農業生態學、作物栽培學、耕作學、作物育種學、種子學等。

  【就業方向】 畢業后主要到企事業單位、科研院所、高等院校、政府機關從事技術與設計、推廣與開發、經營與管理、教學與科研等工作。考研率也在35%左右。

  【學府推薦】在作物栽培學與耕作學、作物遺傳育種學領域首屈一指的當然要數中國農業大學了。當然,南京農業大學、華中農業大學、吉林大學、西南大學、西北農林科技大學 、山東農業大學、四川農業大學、浙江大學、揚州大學等也都久負盛名。

農園的美發師――園藝學

  現代栽培技術加入了美學元素,通過對園藝作物的栽培、育種、組織培養等技術的貫徹,實現果樹、蔬菜以及觀賞植物的栽培。園藝場(庭園)規劃設計、園藝植物栽培、種質資源保護、品種選育和良種繁育、病蟲害防治、園藝產品商品化處理等都是園藝學專業學生需要掌握的技能??磥恚r學專家也要給作物們穿上漂亮的外衣了。

  【主要課程】英語、計算機、植物學、植物生理學、遺傳學、生物統計與田間試驗、園藝學總論、園藝學各論、園藝作物育種學總論、園藝作物育種學各論、園藝植物組織培養學、設施園藝學、園產品商品學、無土栽培學、現代果樹科學、現代蔬菜科學、現代觀賞園藝科學等。

  【就業方向】畢業生主要在園藝科研院所、中等和高等院校、企業部門、行政部門等從事園藝作物栽培和遺傳育種、園藝生物技術、現代園藝生產技術、現代設施園藝等方面的教學、科研、管理、開發和規劃設計工作。

  【學府推薦】南京農業大學、華中農業大學、吉林大學、西南大學、北京林業大學、西北農林科技大學、華僑大學、浙江大學、中國農業大學、華南農業大學、沈陽農業大學、山東農業大學等。

土地的魔術師――農業資源利用

  農業資源利用是農學門類中的一個新生科學,是伴隨著人口增加、資源短缺、環境問題日益突出等問題而產生的適應社會發展需要的產物。本專業主要研究土壤、水、養分、氣候、生物等農業資源高效利用的基本理論與知識,推進資源的優化配置、高效利用和環境的協調發展。

  【主要課程】植物生理學、土壤學(英語教學)、普通生態學、植物營養學(英語教學)、地學基礎、土壤資源調查與評價、遙感與信息技術、土壤環境污染與治理、資源與環境分析等。

  【就業方向】主要在農業資源與環境相關部門和單位,包括環境保護部門、生態環境治理、農業資源開發、農產品綜合利用等企事業單位,或在科研單位、農業生產、土地管理、環保、農資等部門、單位從事教學、科研、管理工作。

  【學府推薦】西北農林科技大學已形成地域特色明顯的土壤侵蝕與水土保持、土壤物理、土壤地理與信息技術、土壤生態與旱地農業、土壤化學5個研究方向。南京農業大學、華中農業大學、吉林大學、中國農業大學、浙江大學、華南農業大學、西南大學等大學也是不錯的選擇。

植物的白衣衛士――植物保護學

  植物保護學是農學類專業中一門跨學科、綜合性最強的學科。其開設目的就是提高綜合生產能力、保護生物多樣性、控制環境污染、節約能源,以實現農業的可持續發展和保護生態的目的。給植物作白衣衛士,也是很光榮的工作。

  【主要課程】植物學、微生物學、植物生理學、普通植物病理學、普通昆蟲學、農業植物病理學、農業昆蟲學、植物化學保護。

  【就業方向】畢業生可在出入境檢疫,國家、省、市縣植保部門,涉農大型企業,農業科技園區等從事檢疫、測報、植保技術推廣與開發、企業經營與管理等工作。

  【學府推薦】浙江大學的植物保護學科可是響當當的,中國農業大學、南京農業大學、西北農林科技大學、華南農業大學、福建農林大學、山東農業大學、云南農業大學、沈陽農業大學的植物保護學科也都非常不錯。

森林的檢測器――林學

  林學是研究森林的生長發育、結構與功能,探求如何對森林進行培育、管理、保護和利用的學科。注重培養森林基礎科學研究、森林防火、林木育種、森林培育、森林資源管護、森林資源調查規劃、濕地保護與管理、城鄉生態環境保護與建設、森林植物資源開發利用等方面高素質的科學研究、應用技術和經營管理方面的研究應用型人才。其中,木材科學與工程的家具與室內設計方向是該學科的熱門,就業前景廣闊,就業率相當高。

  【主要課程】植物學、植物生理學、植物營養學、基礎生物化學、普通遺傳學、林木病理學、森林生態學、測量學、樹木學、土壤肥料學、森林培育、林木育種學、森林環境學、數字林業技術、森林計測學、森林資源經營管理、林業經濟管理。

  【就業方向】畢業生可在林業、城市園林綠化、環保、農業等部門從事森林培育、森林資源管理與利用、森林生態環境建設、城市園林綠化等方面的技術、經營與管理、教學和科研工作。

  【學府推薦】東北林業大學、西北農林科技大學、北京林業大學、四川農業大學、貴州大學、大學、甘肅農業大學、青海大學、寧夏農學院、新疆農業大學、河北農業大學、山西農業大學、內蒙古農業大學等。

海底大將軍――水產養殖學

  水產養殖學是以水產經濟動植物(如魚、貝、海藻等)為研究對象,研究水產經濟動植物的應用、開發、經營管理及開發新型漁業技術的科學。通過學習生物科學、水域生態學、水環境科學、水生生物技術以及水產動物生產、水產品加工與貿易和水生資源開發和利用等方面的基本知識,畢業生將具備水產經濟動植物生產、水產飼料生產、水生生物病害檢測與控制、水域環境監測、水產資源開發、水產品加工等方面的基本能力。

  【主要課程】普通動物學、魚類學、細胞生物學、動物生理學、生態學、水生生物學、遺傳育種學、動物營養與飼料學、水產動物病害學、魚類增養殖學、無脊椎動物增養殖學等。

  【就業方向】畢業生可到水產部門從事水產品的增殖、養殖、保藏加工利用工作,也可從事漁業技術設備研究、制造工作,還可到海洋、海運、輕工、外貿、環保等部門從事科研工作。

  【學府推薦】中國農業大學、南京農業大學、華中農業大學、西南大學、西北農林科技大學、中國海洋大學等大學的水產養殖學都非常棒。

風吹草低見牛羊――畜牧學

  傳統的畜牧技術,加上現代化的科學管理,讓大草原上牛羊成群、膘肥體壯的景色,成為眼底更加美麗的風景線。農業現代化的今天,發展無污染、無公害的綠色畜牧業,提高畜產品品質、實施名牌戰略,降低畜產品藥物殘留指標,開發畜禽附加利用,滿足市場多元化的需要,早已成為畜牧業的發展方向。畜牧學專業就是研究家畜育種、繁殖、飼養、管理、防病防疫以及草地建設、畜產品加工和畜牧經營管理等的學科。

  【主要課程】動物生理與生物化學、動物遺傳學、家畜育種學、動物營養學、飼料與飼養學、動物繁殖學、家畜環境衛生學、動物生產學、草地學、生物統計學、畜牧經濟管理學、畜產品加工學等。

  【就業方向】畢業生可以到農業院校、科研院所、畜牧生產企業、飼料加工企業、畜產品進出口企業、國家機關等單位從事農業科研、教育和行政管理工作,還可從事與動物科學相關領域和部門從事技術與設計、推廣與開發、經營與管理等工作。

  【學府推薦】南京農業大學是我國進行畜牧學研究生培養最早的單位之一。此外,中國農業大學、浙江大學、內蒙古農業大學、甘肅農業大學、華中農業大學、華南農業大學、四川農業大學、東北農業大學、西南大學、西南民族大學、西北民族大學等的實力也很雄厚。

動物的保護神――動物醫學

  現在,人類與動物越來越親密,動物醫學也越來越受到人們的重視。動物醫學可算得上農學領域的熱點了,主要包括預防獸醫學、基礎獸醫學,研究預防和治療家畜疾病,通過掌握動物疾病的致病因素及疾病發生規律,預防和治療動物疾病的發生。

  【主要課程】基礎生物化學、動物生理學、動物解剖學、動物組織胚胎學、獸醫病理生理學、獸醫藥理學、獸醫微生物學、獸醫免疫學、獸醫臨床診斷學、獸醫內科學、獸醫外科學、動物傳染病學、動物寄生蟲病學、獸醫產科學、中獸醫學等。

  【就業方向】本專業的畢業生可從事各級農業教育部門、畜牧獸醫研究單位、獸醫行政管理機關、各級獸醫診斷和醫療機構、畜牧生產企業、衛生行政部門及實驗動物研究生產單位、生物藥品制造及研究部門和企業、商品檢驗部門、海關檢疫單位、環境保護部門、外貿系統、農業科技出版單位、軍事部門、獸醫醫療器械檢測管理部門、科技情報單位、科研管理部門、公安系統等方面的工作及其他相關的工作,前景不錯。