电镀厂农作物铬污染环境监测论文
电镀厂农作物铬污染环境监测论文预读: 摘要:1材料与方法
1.1样品的采集
1.1.1粮食和蔬菜样品采集
在两电镀厂周边1.5km范围内,涉及大孙各庄镇后岭上村、大崔各庄、佟辛庄和薛家庄,以及木林镇陈家坨村、李各庄和业兴庄,采集9-10月份间公共种植、养殖已成熟可供食用或食用原料的产品,同时在1.5km范围外采集相应种类样品作为对照,涉及村庄包括大孙各庄镇的郭家坞村、四福庄、大石各庄、大坝洼庄,木林镇的东沿头村、蒋各庄、魏家店和杨镇的下坡村、二郎庙,以及李桥镇的王家场村.2011-2013年3年间共环境监测样品144件,主要环境监测样本类别为蔬菜(包括白菜、萝卜、玉米、小麦、菜花、油菜、生菜、菠菜和柿子椒)和粮食作物(包括玉米和小麦),其中有19件样品为对照(包括10件蔬菜和9件粮食作物).
1.1.2土壤样品采集
每一环境监测地区,选取被采集农作物种植的土壤作为采集对象,范围以电镀厂为中心,在东、南、西、北四个方向各布一个采样点,最远端距离电镀厂1.5公里.同时根据采集土壤上农作物的覆盖率可以增加土壤的采样点,农田土壤环境环境监测采集耕作层土样,一般为0,20cm深土层.为保证样品的代表性,采取对角线法、梅花点法或棋盘式法采集混合样,每个采样区的样品为农田土壤混合样,采样量为1,2kg,对所得混合样反复按四分法弃取,最后留下所需的土量,装入布袋或塑料袋内检测.
1.2检测方法
农产品和土壤中的铬参照GB/T5009.123-2003《食品中铬的测定方法》和《环境环境监测分析方法》进行检测.
1.3质量控制
开展环境监测工作同时参加中国疾病预防控制中心组织的重金属分析质量考核,由北京市疾病预防控制中心统一提供部分环境监测的关键耗材.在环境监测中出现异常结果时,将样品送到市疾控中心进行复核.检测中同时使用标准参考物质,并保证测定结果在准许范围内.对于没有相应标准参考物质的项目,实验时做样品加标试验,控制加标回收率为80%,120%.每个检测样品进行两次平行测定,平行测定结果满足相应分析方法的误差要求,报告检测结果平均值.
1.4统计学分析
应用SPSS13.0软件对环境监测数据进行统计学分析,组间比较用两独立样本t检验和方差分析,两两比较用q检验,以α,0.05为检验水准.富集系数为作物重金属含量与所在土壤重金属含量的比值,他可以用来表示重金属在植物体内的积累特征及迁移难易程度,测出土壤样品及相对应的蔬菜样品中重金属含量后,可计算该地区重金属富集系数,以筛选出该地区适合种植的蔬菜品种.其计算方法为:富集系数,,作物重金属含量(鲜重)/土壤中重金属含量,×100,.
2环境监测结果与分析
2.1区内部分农作物铬污染整体环境监测情况
2011-2013年对区内采集的部分农作物中铬污染状况进行环境监测,总体合格率为93.8%.虽然两类农作物P50值均低于国家标准限值,但蔬菜P90值0.662mg/kg则高于0.5mg/kg的国家标准限值,说明重金属铬在区内部分蔬菜中存在一定程度的污染.通过对两类农作物铬污染水平进行比较,显示蔬菜被铬污染更严重(F,11.885,P,0.001;t,-2.226,P,0.029),见表1.
2.2粮食中重金属铬环境监测情况
对各年粮食中铬污染情况进行环境监测,P90值在2011年和2012年分别为0.217mg/kg和0.172mg/kg,较为平稳,但2013年达到0.490mg/kg,呈现上升趋势,见表2、图1.
2.3蔬菜中重金属铬环境监测情况对各年粮食中铬污染情况进行环境监测,整体合格率为87.7%,所有不合格样品均为2013年采集,2013年样品合格率仅为64.0%.P90值由2011年的0.232mg/kg到2012年的0.164mg/kg表现较平稳,但到2013年达到1.44mg/kg,远高于0.5mg/kg的国家标准限值上升趋势明显,提示存在污染.2013年蔬菜中铬含量水平也高于前两年,差异有统计学意义(F,8.904,P,0.001;q检验两两比较P值均为0.001),见表3、图2.
2.4距电镀厂不同距离农作物铬污染环境监测情况
对两电镀厂所在村(包括大孙各庄镇后岭上村和木林镇陈家坨村)、电镀厂周边1.5km范围内村庄(包括大孙各庄镇的大崔各庄、佟辛庄、薛家庄,以及木林镇的李各庄和业兴庄)、1.5km范围外村庄(包括大孙各庄镇的郭家坞、四福庄、大石各庄、大坝洼庄;木林镇的东沿头、蒋各庄和魏家店;以及杨镇的下坡村、二郎庙和李桥镇的王家场)内农作物铬含量进行比较显示,1.5km范围内村庄采集农作物铬含量高于电镀厂所在村和1.5km范围外村庄,且有统计学意义(F,4.683,P,0.011;q检验两两比较,P值分别为0.003和0.039),见表4.图22011-2013年蔬菜中铬污染水平变化趋势2.5不同种类农作物富集系数差异根据农作物铬富集系数含量高低可分为3类,一类为油菜、白菜、菜花,富集系数最高;其次为二类,包括生菜、小麦、玉米;萝卜、菠菜、柿子椒为三类,富集系数最低,其中富集系数最高的农作物是最低的农作物近五倍,见表5.
3结论
据原创论文数据统计分析,通过对顺义区两个重点电镀厂前期进行基本情况调查,两厂主要对金属表面进行耐磨耐腐处理时需要用到镀铬工艺.工厂用水均为自备井水,含铬的废水经过pH值调节、还原反应、混凝反应以及沉淀后,中水在生产中得到重新利用或在厂后河道排放,沉淀后的废渣有专业部门进行集中转运处置.但通过本次对两厂周边1.5km范围内外农作物铬含量进行环境监测比较发现,1.5km范围内农作物尤其是蔬菜依然存在铬污染情况.同时2013年还检测出部分蔬菜铬超过国家标准限值,蔬菜检测合格率仅为64%.顺义区曾在2011年针对重金属污染企业开展过专项检查,但是时隔两年环境监测力度有所下降,势必造成相关企业对工业废水废渣控制不利,导致2013年度铬对部分农作物的污染.同时通过对不同农作物铬污染情况进行比较显示,不同类作物对铬的蓄积作用存在较大差异,本次环境监测发现,油菜、白菜、菜花等农作物更易富集铬,这与2006年宋波等人对北京市蔬菜中白菜富集作用较弱的调查结果不符,3,,出现这样结果不一致的情况可能与采样地点不同、土壤污染情况不同有关.生菜、玉米、小麦富集系数较低;最后萝卜、菠菜、柿子椒富集系数最低,这与韩静等人研究结果相符,4,.
一般情况下,在相同含铬量的土壤中,铬富集系数低的农作物积累铬相对较少,其铬含量相对不容易超标;而对于富集系数较高的品种,只有种植在铬含量较低的
土壤中,其铬超标风险才能降到最低.因此,种植农作物时需要根据不同土壤的铬含量状况和不同农作物品种的铬富集能力选种适宜的蔬菜品种,这就是选择性种植.种植作物既要根据土壤中元素含量高低,又要了解欲种植作物对该元素的吸收、富集的喜好,在营养元素含量高的地区种植对该元素富集系数较高的作物;同理,在重金属污染地区种植对此种有害元素吸收、富集较低的农作物,“趋利避害”,以提高农作物品质,5-7,.
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