廣州市不同區(qū)域水稻質量狀況及其污染源探討 - 生態(tài)環(huán)境學報

1、謝曉麗等：廣州市不同區(qū)域水稻質量狀況及其污染源探討 267廣州市不同區(qū)域水稻質量狀況及其污染源探討謝曉麗，陳仁忠，馮 曄廣州市農業(yè)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 廣州 510030摘要：根據(jù)1999年度對部分水稻質量監(jiān)測結果，認為產品質量為重污染級這一問題，于2001年再選擇一些監(jiān)測點開展水稻質量、生產環(huán)境質量監(jiān)測和評價，結果表明，2001年度水稻質量仍存在受污染問題，污染因子為氟化物、鉛、鎘和汞，大氣污染為主要原因，其次為水質污染。關鍵詞：水稻；質量；污染源中圖分類號：X56 文獻標識碼：A 文章編號：1008-181X（2002）03-0264-04廣州市地處南亞熱帶，得天獨厚的自然條件極利于農作物的生

2、長，糧食作物以水稻為主，糧食產量連年提高。水稻生產高產了，但品質又如何？據(jù)1999年度糙米監(jiān)測結果，樣本中的Pb含量100%檢出并100%超標，最高超標倍數(shù)為6.38倍，還有部分樣本As和Cr超標，綜合評價這些水稻為重度污染。根據(jù)當前部分水稻生產中存在的主要污染問題，進行了產品和生產環(huán)境監(jiān)測，掌握污染的變化發(fā)展動態(tài)，以便采取相應的有效措施，控制污染和保護生態(tài)環(huán)境，進一步全面提高水稻衛(wèi)生質量，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。1 監(jiān)測方法1.1 監(jiān)測布點根據(jù)廣州市環(huán)境狀況（廣州市環(huán)境報告書1999）和廣州市農業(yè)生產狀況，將廣州市劃分為三大監(jiān)測區(qū)域和選擇一個生產基地（見表1），各設置5個監(jiān)測點，共20個監(jiān)測點。

3、表1 監(jiān)測區(qū)域基本情況監(jiān)測區(qū)域代表面積/hm2基本情況白云雅瑤（近郊區(qū)）213監(jiān)測點位地處京廣鐵路和新廣花公路沿線，灌溉水來自重度污染的新街河，是上游城區(qū)每日數(shù)以萬噸計的生活污水和工業(yè)廢水的一級納污水體，其中工業(yè)廢水中以漂染廢水為主。該鎮(zhèn)以及周邊有磚廠、電器、鋁型、電鍍、水泥廠等，廣州某機保段的廢機油經(jīng)常流進舊村等農田番禺譚洲（遠郊區(qū)）187監(jiān)測點位位于水網(wǎng)交織之地，灌溉水主要來自洪奇瀝水道是順德水道和容桂水道的二級納污水體，該鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)多，其中洗水布廠和電鍍廠較多，監(jiān)測點附近還有4間磚廠從化龍?zhí)叮ㄉ絽^(qū)）267監(jiān)測點位位于廣州市北部丘陵地，106國道沿線；使用石龍、大塘、金雞群水庫水，有專渠引

4、水；有水泥廠增城三江(生產基地)10000該區(qū)農田建設較完善，灌溉水雖然是聯(lián)和和大埔圍水庫水，但途經(jīng)該監(jiān)測區(qū)域所在鎮(zhèn)的第一工業(yè)區(qū)(電鍍、五金、化工等鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))，且監(jiān)測點的村莊4000多人的生活污水排入灌溉渠，周圍有數(shù)間磚廠1.2 監(jiān)測要素農田土壤，農用水質，農田大氣，水稻（糙米）。1.3 評價參數(shù)土壤和水體環(huán)境以及水稻產品質量評價選用Pb、Cd、Cr、As、Hg；產品增加氟化物和五種在用農藥；大氣評價選擇Pb、F-。1.4 評價標準按農田灌溉水質標準（GB5084-92）、土壤環(huán)境質量標準值（GB15618-1995）、大氣環(huán)境質量標準值（GB3095-96）和農產品中污染物殘留限量標準（DB

5、44/102.3.3-1999）執(zhí)行。1.5 評價方法采用單項污染指數(shù)法和M.L.內梅羅綜合污染指數(shù)法（劉常海等，1998）。1.6 環(huán)境質量分級產品和環(huán)境質量污染分級標準分別按單項評價分級標準和綜合評價分級標準進行（見表2）。2 結果與討論2.1 農田大氣質量狀況水稻生產大氣質量監(jiān)測100%檢出Pb和F-，但不超標，經(jīng)過綜合評價水稻生產環(huán)境中大氣為清潔無污染級水平（見表3）。表2 單項評價分級標準及綜合評價分級標準級別各監(jiān)測要素質量單項評價分級標準污染綜合分級標準（劉常海等，1998）農產品土壤灌溉水分級依據(jù)清潔尚清潔輕污染中污染重污染嚴重污染Pi1.01.0PI1.51.52.0Pi 1.

6、01.0 PI 2.02.03.0Pi 0.50.5 PI 1.01.02.0 多數(shù)項目未檢出，個別項目檢出也在標準內檢出值均在標準內，個別值接近標準有一項檢出值超過標準有12項檢出值超過標準全部或相當部分監(jiān)測項目檢出值超過標準相當部分項目檢出值超過標準1到數(shù)倍表3 水稻質量和生產環(huán)境質量監(jiān)測評價地點項目PbCdCrAsHgF-糙米土壤灌溉水樣大氣檢出率/%超標率/%單項污 最大值染指數(shù) 平均值檢出率/%超標率/%單項污 最大值染指數(shù) 平均值 檢出率/%超標率/%單項污 最大值染指數(shù) 平均值檢出率/%超標率/%單項污 最大值染指數(shù) 平均值 100301.530.9010000.170.1210

7、000.570.35100000100101.200.6085252.301.27未檢出00010000.260.1710000.160.0810000.600.14未檢出00.000.0010000.650.25未檢出0009551.0500.550100302.231.37100201.300.901001007.403.5510000.260.142.2 農田灌溉水質量狀況水稻生產中灌溉水主要污染因子Hg，超標率20%，最大超標倍數(shù)1.3倍，綜合評價水稻生產灌溉水質量屬尚清潔警戒級（表3）。2.3 土壤質量狀況水稻生產土壤主要污染因子為Cd和Hg，超標率分別為25%和30%，綜合評價水稻

8、生產土壤質量屬中污染級水平，作物開始受到污染（見表3）。分區(qū)域評價增城三江的土壤質量屬尚清潔警戒級，其余三區(qū)域的土壤質量屬輕污染級，污染程度依次為番禺譚洲白云雅瑤從化龍?zhí)对龀侨ū?）。 土壤污染因子Cd多來自于采礦和冶煉、廢物焚化處理、肥料制造、電機、電鍍工業(yè)以及化學工業(yè)中的合金、涂料和塑料等企業(yè)排放的工業(yè)“三廢”；Hg多來自于氯堿工業(yè)以及塑料、制藥、造紙、電鍍、儀表等行業(yè)。表4 分區(qū)域水稻土壤污染狀況番禺譚洲增城三江白云雅瑤從化龍?zhí)毒C合污染指數(shù)1.670.761.621.03污染因子Cd 100%超標, 最大超標倍數(shù)2.3Hg 80%超標, 最大超標倍數(shù)2.23Hg 40%超標, 最大超

9、標倍數(shù)1.4 本次監(jiān)測水稻土壤中的Cd和 部分Hg以固體廢棄物污染為主，部分Hg來自于水源污染，所有監(jiān)測點的灌溉水100%檢出Hg，其中番禺譚洲和白云雅瑤灌溉水中Hg污染因子超標率分別為20%和40%。在番禺譚洲和白云雅瑤的監(jiān)測點田塊面積小而分散（每塊代表面積6.7至53 hm2左右），座落于村中周圍，生活垃圾以及部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)固體廢棄物堆放在田邊，小電鍍廠、電池廠、顏料和涂料廠的廢水污染田地；番禺譚洲監(jiān)測點位灌溉水主要來自洪奇瀝水道是順德水道和容桂水道的生活污水和工業(yè)廢水的二級納污水體，而且該區(qū)域鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)多，其中洗水布廠和電鍍廠較多；而白云雅瑤灌溉水源新街河，是該河上游每日數(shù)以萬噸計的生活污水

10、和工業(yè)廢水的一級納污水體，電器、鋁型、電鍍廠分布于監(jiān)測點位周圍，這些都為土壤帶來Cd和Hg污染。而增城三江的監(jiān)測點位于1000 hm2高產示范片，農田基本建設較完善，基本杜絕鄉(xiāng)鎮(zhèn)的固體廢棄物進入農田。2.4 水稻質量狀況本次水稻質量監(jiān)測綜合評價水稻質量為重污染級水平，主要污染因子F-，最大超標倍數(shù)達7.4倍，最少超標倍數(shù)1.9倍，污染指數(shù)3.55，達到重污染的單項分級標準；其他污染因子Pb、Cd、Hg,超標率分別為30%、10%和5%，污染指數(shù)分別為0.9、0.6和0.55，屬尚清潔級警戒水平（表3）；水稻中五項殘留農藥監(jiān)測中，沒有檢出農藥殘留。水稻（糙米）污染程度依次為白云雅瑤增城三江番禺譚

11、洲從化龍?zhí)叮ū?）。2.4.1 水稻（糙米）氟污染 水稻中最主要的污染因子是氟化物，糙米中100%檢出并超標，單項污染指數(shù)3.55，達重污染級水平。氟對水稻（糙米）產生如此大的污染，與作物有吸收富集作用有關，可使得早已被大氣稀釋的氟化物重新在植物體內積聚，并因此影響水稻質量。而環(huán)境中的氟主要是冶金、煉鋁、磷肥廠、陶瓷和磚瓦窯等行業(yè)排放的廢氣中的氟污染，含氟空氣進入大氣中后，氟化物可直接轉入水體、土壤、被植物吸收，對整個環(huán)境造成污染。含氟廢水通過灌溉而污染土壤進而被植物吸收。因此不同區(qū)域的生產環(huán)境，水稻中的氟污染水平也不同，主要與該地的磚廠排出廢氣有關，而F-最大超標倍數(shù)7.4倍的監(jiān)測點位于白云

12、雅瑤岑鏡村，監(jiān)測點東鄰廣花公路，東北方向有南灣鋼管廠，北邊有國光電器總廠，西邊有磚廠，這些工廠排出的廢氣對水稻造成污染。從表6可知各監(jiān)測區(qū)域水稻中氟污染狀況依次為：白云雅瑤增城三江從化龍?zhí)斗T洲。 要降低大氣中氟污染水平，必須控制污染源，使用含氟原料的化工廠廢氣排放必須達標排放；合理調整鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)布局，在農田周圍不宜建磚廠；建筑業(yè)不準使用紅磚等措施，以減少大氣中氟含量。2.4.2 水稻（糙米）Pb污染 水稻中另一污染因子是Pb，檢出率100%，超標率30%，最大超標倍數(shù)1.53倍，單項污染指數(shù)0.90，屬尚清潔警戒水平，而水稻生產環(huán)境中空氣、土壤和灌溉水中Pb均檢出但不超標，這與大氣和水采樣時

13、間過短，未完整反映大氣和水質量有關。表5 分區(qū)域水稻污染狀況番禺譚洲增城三江白云雅瑤從化龍?zhí)毒C合污染指數(shù)2.413.165.332.19污染因子超標率/%F- 100Pb 40Cd 40F- 100F- 100Pb 80Hg 20F- 100表6 各監(jiān)測區(qū)域水稻（糙米）氟污染狀況白云雅瑤增城三江從化龍?zhí)斗T洲單項污染指數(shù)最大值單項污染指數(shù)平均值7.405.984.402.943.002.743.302.52綜合污染指數(shù)3.55表7 各監(jiān)測區(qū)域水稻(糙米)Pb污染白云雅瑤增城三江從化龍?zhí)斗T洲單項污染指數(shù)最大值單項污染指數(shù)平均值1.331.131.000.850.800.701.530.98

14、綜合污染指數(shù)0.90表8 各監(jiān)測區(qū)域水稻中Cd和Hg污染狀況白云雅瑤增城三江從化龍?zhí)斗T洲CdHgCdHgCdHgCdHg糙米超標率%單項污染指數(shù)00.70200.8000.4000.3500.3500.60400.9000.45綜合污染指數(shù)Cd 0.60，Hg 0.55土壤超標率%單項污染指數(shù)00.63801.6700.6300.7000.57401.131002.000.30綜合污染指數(shù)Cd 1.27，Hg 1.37水稻Pb污染是外來污染源汽車廢氣、燃油、燃煤廢氣和水泥廠以及工業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢氣所造成的，汽車廢氣是水稻鉛污染的最主要來源。據(jù)資料介紹，汽車廢氣中約有一半的鉛沉積在公路30 m

15、以內的土壤和農作物上，在運輸繁忙的公路兩側90 m以內的植物含鉛量要比正常植物高100倍。而監(jiān)測區(qū)域的大部分監(jiān)測點位位于公路沿線，如13號點位于繁忙的新廣花公路邊，5號點位于譚新公路邊，8號點位于荔三公路，18號點位于106國道，這些點位水稻（糙米）鉛含量均是各監(jiān)測區(qū)域的最大值。從表7中的數(shù)據(jù)可知各監(jiān)測區(qū)域水稻中Pb污染狀況依次為：白云雅瑤番禺譚洲增城三江從化龍?zhí)丁?.4.3 水稻（糙米）Cd和Hg污染 水稻中Cd和Hg污染水平均屬尚清潔級警戒水平，部分樣品超標，最大超標倍數(shù)分別為1.20和1.05。 水稻中Cd和Hg污染與土壤和水污染的關系：在水稻產區(qū)土壤Cd和Hg均達到輕污染水平，超標率分

16、別為25%、30%，最大超標倍數(shù)分別為1.27、1.37。從表8可知，土壤中Cd和Hg濃度與糙米含Cd和Hg呈現(xiàn)正相關。而土壤中Cd和Hg來源于水污染和固體廢棄物污染，也是工業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)“三廢”的污染（見第2.3節(jié)）。 要控制農作物受到污染，必須控制土壤受到污染，應采取預防為主，綜合治理的方針。可采用改種法，即在重金屬污染的土地上經(jīng)過改換作物類型或品種仍可維持農業(yè)生產；抑制吸收法，即采用合理的農業(yè)措施，可以減少農作物對重金屬的吸收；土壤改造法，即在污染不太重的土壤上，采用深耕的辦法使上下層混合，降低耕層中重金屬的含量，也可用深耕倒換土層的辦法，使上層土淹入下層；生物改良法，即種植某些具有很高富

17、集重金屬的作物，通過植物吸收作用，可以降低土壤中的某些重金屬。2.5 討論這次監(jiān)測結果初步表明水稻污染的主要因子是氟化物、鉛、鎘和汞，主要是大氣污染和土壤污染所至，而土壤的主要污染因子是鎘和汞，主要是水污染和固體廢棄物污染所至，因此防止水稻污染應從防止環(huán)境污染著手。制定合理的環(huán)境規(guī)劃，把污染源與治理措施統(tǒng)一考慮，把環(huán)境目標與基本建設統(tǒng)一考慮，把近期環(huán)境狀況與長遠規(guī)劃統(tǒng)一考慮，以便在經(jīng)濟日益發(fā)展的情況下，不斷改善農業(yè)生產環(huán)境。并控制和消除外來污染源，工廠和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)清潔生產，“三廢”達標排放，杜絕污染物超標進入農業(yè)生產環(huán)境。參考文獻：1 廣州市統(tǒng)計局. 廣州統(tǒng)計年鑒 1999 Z. 北京: 中國統(tǒng)

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