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中圖分類號:s665.106+.1文獻標識號:a文章編號:1001-4942(2013)05-0085-02
冬棗適合土壤酸堿度(ph值)為65~85、總含鹽量低于03%、氯化鈉含量低于012%、雨季地下水位不高于1 m的園地,園地應遠離市區、工業區和交通要道,周圍3 km內無“三廢”污染企業,土壤無污染史。河口區地處黃河入海口,土地鹽漬化現象嚴重,東營市河口區政府率先把發展冬棗作為鹽堿灘綠化的主要措施。現有種植面積3 3333 hm2,冬棗總產量在3萬噸以上,產值達16億元,每6667m2平均收益可達3 000元左右,已成為河口區創建富裕新區的主打產業之一。
1土壤環境狀況
11土壤樣品的布點與采集
關鍵詞 土壤環境污染;農產品質量安全;現狀;途徑;防治對策
中圖分類號 TS207.7 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)18-0262-01
土壤是農產品生產的基本要素,直接影響農產品質量安全。“三品一標”認證工作對申請者、生產環境都有嚴格要求,特別是土壤環境。人們所獲取農產品的數量與品質由土壤質量直接決定[1]。隨著城鎮化不斷推進,大量城市發展的廢棄物向農業環境轉移,加之農業生產中濫施化肥和農藥,畜禽排泄物中獸用藥物殘留等的增加,有害物質不斷滲入土壤,大氣中的有害氣體及揚塵也會隨著降水進入土壤中[2]。土壤本身有一定的自凈功能,但如果污染物累計數量過高,超出其承載能力,土壤結構會遭受破壞,其中的微生物群落也會遭到破壞,失去凈化污染物的能力,從而導致這些污染物由農作物的根系吸收進入農產品內,嚴重影響農產品的質量安全[3]。隨著消費者食品安全意識逐步提高,土壤環境污染對農產品質量安全的影響越來越受到人們的關注。
1 土壤環境污染現狀
目前,國內土壤環境污染的總體形勢較為嚴峻,2007年,我國土壤環境污染嚴重的耕地在2 000萬hm2以上,占耕地面積的比例超過1/5[4]。受到工業“三廢”污染的農田、固體廢棄物堆存占地和毀田、污水灌溉耕地、有機污染物污染農田分別為近700萬hm2、近13萬hm2、超過220萬hm2、3 600萬hm2,主要農產品的農藥殘留超標率達16%~20%。每年因土壤環境污染造成的減產在1 000萬t以上,形成的各種經濟損失為200億元[5]左右。
2 土壤環境污染的主要途徑
2.1 不合理使用有機肥
隨著消費需求的不斷增長,養殖業快速發展。據報道,我國每年畜禽糞便排泄量超過20萬億t,達到了工業廢棄物的3倍,若未經無害化處理即投入使用,其中的大量殘留重金屬、抗生素和有毒有害微生物將引起土壤環境污染,某些地方畜禽廢棄物污染甚至成為土壤主要的污染源。
2.2 過量使用化肥
我國耕地占全球耕地的比例在10%以下,但氮肥使用量卻占全世界的33.3%[6]。長期大量使用氮、磷等速效化學肥料,會導致土壤板結、地力減退,在不斷推升農業生產成本的同時,也影響了農作物的產量與質量。在發生地面徑流或土壤風蝕時,未被土壤吸附固定的多余的養分物質會轉移至其他地方,土壤環境污染范圍進一步擴大。
2.3 農藥污染
農藥是不可或缺的農業生產資料,在穩定產量方面發揮了巨大作用。據統計,全國每年使用的農藥量近60萬t,農藥平均施用量為13.9 kg/hm2,是發達國家的2倍[7]。與此同時,濫用農藥致使農藥在水土中殘留,土壤中As、Hg等重金屬元素大量富集。
2.4 污水、污泥的使用
據統計,我國農田污水灌溉面積在330萬hm2以上。若生活和工業污水未經妥善處理進行灌溉,其中多種有害物質(重金屬、有機物和病原菌等)會導致土壤中的重金屬富集。此外,長期灌溉養殖污水存在重金屬積累的潛在風險[8]。污泥的重金屬含量較高(Zn、Cd、Hg等),隨著其在農田培肥中的廣泛應用,必然導致土壤中重金屬含量增加[1-6]。
2.5 污染大氣的干濕沉降
油漆工業、冶金工業、化石燃料的使用等產生的金屬氧化物粉塵、廢氣、交通揚塵及尾氣等進人大氣后沉降進入土壤[2],其中的致酸污染物隨雨水進入土壤會致其酸化,造成土壤環境污染。
3 土壤環境污染對農產品質量安全的影響
過量使用農藥會造成農產品中農藥殘留超標,降低農產品的品質與安全性[2-3],嚴重降低了出口農產品的國際競爭力,是目前制約我國農產品質量的重要因素之一。
重金屬經農作物根系吸收并在體內積累,某些酶的活性會受到抑制,蛋白質合成受到影響,細胞膜系統遭到破壞,光合作用和呼吸作用降低,從而使植物生長發育受到影響[2]。同時,由于重金屬的影響,農作物體內的營養成分都有相應的變化,從而影響農產品的品質[8]。
研究表明,氮肥過量施用會導致植物體內硝酸鹽或亞硝酸鹽積累;過量使用磷肥,會導致Cd、Pb等重金屬嚴重超標,對植物產生毒害作用,嚴重時甚至絕收。飼料作物過量使用化肥,會導致硝酸鹽過多,妨礙牲畜體內氧氣輸送,使牲畜患病,甚至死亡[9]。
4 防治對策
4.1 加強土壤環境整治力度
堅持 “防重于治”的基本方針,從污染源頭上杜絕污染。嚴禁污染物直接進入農田,控制灌溉污水、污泥施用量;嚴格執行排放標準,對城市生活垃圾、污泥等作有效技術處理后方可用作肥料,防止其二次污染環境[10]。
4.2 強化對農戶的技術培訓和宣傳教育
為提高農戶的環保意識和生產技術素質,應強化對農戶和農民的宣傳教育和技術培訓指導,進行長期的環保意識宣傳[2]。
4.3 建立健全污染防控制度體系
環保部門要對農田土壤環境進行監測,密切關注污染物排放及處理方式,嚴防疏漏。發現污染必須及時報告當地政府,采取強制措施消除污染。完善相關法律制度,建立各個環節(從農業生產投入品到食品加工、儲運等)的法律法規及配套制度[1-2]。
4.4 加大農業技術推廣和科研投入力度
大力推廣科學施肥,合理使用化肥、有機肥(經過充分腐熟發酵處理達到無害化要求)、農藥,充分利用天敵生物,推廣綠色防控技術。
5 參考文獻
[1] 梁堯,李剛,仇建飛,等.土壤重金屬污染對農產品質量安全的影響及其防治措施[J].農產品質量與安全,2013(3):9-13.
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隨著二十一世紀高科技的快速發展,我國土地環境也將面臨一些問題,土壤質量也直接關系到食品的安全和人們的健康情況,現在這不單單是一個環境問題了,它也關乎這發展,更是民生問題的一個重要組成部分。因此,我們一定要認真了解土壤環境的復雜性,保護工作的重要性、和面對自然發展的緊迫性,隨著科學的發展觀,堅持環境保護與經濟發展、工業和農業、城市和農村的觀點,并且與區域發展規劃、城市建設規劃有效的銜接;同時,我們還需要用科學的決策,充分的運用所有力量,結合多樣化資源,綜合運用經濟、技術、行政等多種方式的宣傳和教育,廣泛的參與,促進土壤環境綜合治理機制的形成。
2、我國土壤污染現狀
隨著高科技時代的到來,我國部分地區土壤污染嚴重,尤其是農業土壤的污染,影響著農作物的‘安全’。目前土壤污染的總體形勢越來越嚴峻。據調查統計,我國農業區的土壤污染面積染呈現出逐年大幅度增加的形勢。而且土壤的污染種類呈多樣化,也出現了新污染物體與老污染物并存、各種污染不利于大自然農作物的發展形勢。土壤污染的途徑變化較多,并且原因相對復雜,控制起來難度較大。由于土壤污染引起的農副產品的質量問題和越來越多,已經嚴重影響人們的生產、生活以及社會的穩定。
3、土壤污染原因
土壤污染的原因主要是人為污染,是由人類的生產、生活活動造成的。主要分為工業污染、農業污染和生物污染。土壤污染的主要原因有:1,工業生產中排放的廢水、廢氣、廢渣造成的污染;2,農業生產中過量使用化肥造成的污染;3,農業生產中農藥的使用造成的有機污染;4,農業生產中污水灌溉造成的污染;5,重金屬元素造成的土壤污染;6,含有致病病原體、寄生蟲的生活污水、醫院垃圾污水等造成的生物污染等。
4、關于土壤環境保護的措施及控制
4.1有效的制定治理方案
如今,各地區及部門開始積極開展土壤污染狀況的調查,進行全面的實施并加以改善,使土壤環境的保護取得了積極進展。但是我國的土壤環境條件總體仍是并不樂觀,必須加強重視。有效地保護土壤環境,預防控制和減少污染的土壤、土壤環境保護和綜合管理工作提出以下意見
4.1.1有效的控制新增土壤污染。提高環境執法和污染的控制,確保企業標準;防止新項目造成新的污染土壤。定期對工礦企業排放的有機污染物和危險廢物進行處理設施監控,并對周圍的土壤污染限期治理。標準的處理污水,有效的完善垃圾處理的控制措施,全面改善并加強非正式的廢物處理網站。肥料的科學應用,禁止使用有毒、有害物質,嚴格控制稀土農用。嚴格執行國家相關的高毒性、高殘留農藥的使用管理規則,制定對農藥包裝容器廢物的回收。加強對廢物污染塑料的回收和利用。禁止在農業生產中使用含有機污染物的廢水以及未經檢驗和安全處置的污水污泥等。
4.1.2規劃重點保護區域。將耕地和集中式飲用水水源作為土壤環境保護的重點區域。在土壤環境質量評價和污染源前提下,土壤環境質量水平分工的基礎上,建立一個相關的數據庫。并嚴格禁止在優先領域新建有色金屬、煤炭、化學藥品,如鉛蓄電池生產項目。
4.1.3加強被污染土壤的環境風險控制。農田土壤環境監測和農產品質量檢驗、受污染的耕地分類管理,以控制農業,種植結構的調整,如土壤污染修復和管理措施,確保耕地的安全使用,嚴重污染,很難修復,地方人民政府應當按規定將指定的農業生產區域劃分為被禁止區域。污染土地使用權的改變或修改,應按照有關規定在土壤環境風險評估和土壤環境修復,在未進行風險評估和土壤環境質量不能滿足建設用地的要求的時有關部門不得頒發土地使用證和施工許可證。住宅開發不得用已經嚴重影響人類的健康評估污染土地,采取措施防止污染擴散、治理標準之前的土地。加以關注新工業的用地,并建立土壤環境強制調查評估和備案制度。
4.2環境的保障措施
4.2.1加強組織管理。建立環境保護部門以及相關的部門積極的參加部門協調機制,并有效的指導和監督土壤環境保護和綜合治理工作。與有關部門協調個人和協作,共同促進土壤環境保護和綜合治理工作。
4.2.2完善治理機制。各級逐漸增加投資在土壤環境保護和綜合治理,保護土壤環境保護基金。并鼓勵企業開展土壤污染控制,充分的加以利用市場機制,引導和鼓勵社會資本進入土壤環境保護和綜合治療。中央政府對土壤環境保護工程的符合條件的充分支持。
4.2.3完善法規政策。經過研究土壤環境保護特殊的法律法規草案,制定農業用地土壤和集中式飲用水源環境保護、新建設用地土壤環境調查、環境管制污染地塊的有效的管理辦法。并建立重點區域保護效果評價和考核機制,制定和實施“保護獎按”政策。這是良好的土壤環境保護和綜合治理產業發展的經濟政策。研究土壤污染損害責任保險,鼓勵有機肥料的生產和使用,及老污染塑料回收、處理和利用的政策措施。
4.2.4加強科技支撐。改善土壤環境保護標準體系、系統土壤環境質量、土壤污染風險評估及受污染的土壤管理和修復,土壤污染物的主要分析測試,重金屬在土壤樣品、肥料和其他有毒、有害物質限量標準,制定土壤環境質量評價和層次結構,土地污染環境風險評估、土壤污染控制技術規范,如修復、研究土壤環境保護效能評估過程和評估技術。加強土壤環境保護和綜合治理的基礎和應用研究,及時啟動重大研發項目。研發和推廣適合中國國情的土壤環境保護和綜合治理技術和設備。
5、結語
一、充分認識加強土壤污染防治的重要性和緊迫性
(一)土壤污染防治工作取得初步成效。高度重視土壤污染防治工作。各地區、各部門認真貫徹落實中央關于環境保護工作的決策和部署,不斷加大工作力度,在開展土壤基礎調查、完善相關制度規范、強化污染源監管、提升土壤污染防治科技支撐能力、組織污染土壤修復與綜合治理試點示范等方面進行了積極探索和有益實踐,取得了初步成效。
(二)土壤環境面臨嚴峻形勢。目前,我國土壤污染的總體形勢不容樂觀,部分地區土壤污染嚴重,在重污染企業或工業密集區、工礦開采區及周邊地區、城市和城郊地區出現了土壤重污染區和高風險區;土壤污染類型多樣,呈現出新老污染物并存、無機有機復合污染的局面;土壤污染途徑多,原因復雜,控制難度大;土壤環境監督管理體系不健全,土壤污染防治投入不足,全社會土壤污染防治的意識不強;由土壤污染引發的農產品質量安全問題和逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會穩定的重要因素。
(三)加強土壤污染防治意義重大。土壤是構成生態系統的基本環境要素,是人類賴以生存和發展的物質基礎。加強土壤污染防治是深入貫徹落實科學發展觀的重要舉措,是構建國家生態安全體系的重要部分,是實現農產品質量安全的重要保障,是新時期環保工作的重要內容。各級環保部門要從全局和戰略的高度,進一步增強緊迫感、責任感和使命感,把土壤污染防治工作擺上更加重要和突出的位置,統籌土壤污染防治工作,切實解決突出的土壤環境問題。
二、明確土壤污染防治的指導思想、基本原則和主要目標
(四)指導思想。以科學發展觀為指導,以改善土壤環境質量、保障農產品質量安全和建設良好人居環境為總體目標,以農用土壤環境保護和污染場地環境保護監管為重點,建立健全土壤污染防治法律法規,落實土壤污染防治工作機構和人員,增強科技支撐能力,拓寬資金投入渠道,加大宣傳教育力度,夯實工作基礎,提升管理水平,切實解決關系群眾切身利益的突出土壤環境問題,為全面建設小康社會提供環境保障。
(五)基本原則。
預防為主,防治結合。土壤污染治理難度大、成本高、周期長,因此,土壤污染防治工作必須堅持預防為主;要認真總結國內外土壤污染防治經驗教訓,綜合運用法律、經濟、技術和必要的行政措施,實行防治結合。
統籌規劃,重點突破。土壤污染防治工作是一項復雜的系統工程,涉及法律法規、監管能力、科技支撐、資金投入和宣傳教育等各個方面,要統籌規劃,全面部署,分步實施。重點開展農用土壤和污染場地土壤的環境保護監督管理。
因地制宜,分類指導。結合各地實際,按照土壤環境現狀和經濟社會發展水平,采取不同的土壤污染防治對策和措施。農村地區要以基本農田、重要農產品產地特別是“菜籃子”基地為監管重點;城市地區要根據城鎮建設和土地利用的有關規劃,以規劃調整為非工業用途的工業遺留遺棄污染場地土壤為監管重點。
政府主導,公眾參與。土壤是經濟社會發展不可或缺的重要公共資源,關系到農產品質量安全和群眾健康。防治土壤污染是各級政府的責任。各級環保部門要在同級黨委政府統一領導下,認真履行綜合管理和監督執法職責,積極協調國土、規劃、建設、農業和財政等部門,共同做好土壤污染防治工作。鼓勵和引導社會力量參與、支持土壤污染防治。
(六)主要目標。
到20*年,全面完成土壤污染狀況調查,基本摸清全國土壤環境質量狀況;初步建立土壤環境監測網絡;編制完成國家和地方土壤污染防治規劃,初步構建土壤污染防治的政策法律法規等管理體系框架;編制完成土壤環境安全教育行動計劃并開始實施,公眾土壤污染防治意識有所提高。
到20*年,基本建立土壤污染防治監督管理體系,出臺一批有關土壤污染防治的政策法律法規,土壤污染防治標準體系進一步完善;建立土壤污染事故應急預案,土壤環境監測網絡進一步完善;土壤環境保護監管能力明顯增強,公眾土壤污染防治意識顯著提高;土壤污染防治規劃全面實施,土壤污染防治科學研究深入開展,污染土壤修復與綜合治理示范項目取得明顯成效。
三、突出土壤污染防治的重點領域
(七)農用土壤環境保護監督管理。以基本農田、重要農產品產地特別是“菜籃子”基地為監管重點,開展農用土壤環境監測、評估與安全性劃分。加強影響土壤環境的重點污染源監管,嚴格控制主要糧食產地和蔬菜基地的污水灌溉,強化對農藥、化肥及其廢棄包裝物,以及農膜使用的環境管理。對污染嚴重難以修復的耕地提出調整用途的意見,嚴格執行耕地保護制度。積極引導和推動生態農業、有機農業,規范有機食品發展,組織開展有機食品生產示范縣建設,預防和控制農業生產活動對土壤環境的污染。
(八)污染場地土壤環境保護監督管理。結合重點區域土壤污染狀況調查,對污染場地特別是城市工業遺留、遺棄污染場地土壤進行系統調查,掌握原廠址及其周邊土壤和地下水污染物種類、污染范圍和污染程度,建立污染場地土壤檔案和信息管理系統。
建立污染土壤風險評估和污染土壤修復制度。對污染企業搬遷后的廠址和其他可能受到污染的土地進行開發利用的,環保部門應督促有關責任單位或個人開展污染土壤風險評估,明確修復和治理的責任主體和技術要求,監督污染場地土壤治理和修復,降低土地再利用特別是改為居住用地對人體健康影響的風險。
對遺留污染物造成的土壤及地下水污染等環境問題,由原生產經營單位負責治理并恢復土壤使用功能。加強對化工、電鍍、油料存儲等重點行業、企業的監督檢查,發現土壤污染問題,要及時進行處理。區域性或集中式工業用地擬規劃改變其用途的,所在地環保部門要督促有關單位對污染場地進行風險評估,并將風險評估的結論作為規劃環評的重要依據。同時,要積極推動有關部門依法開展規劃環境影響評價,并按規定程序組織審查規劃環評文件;對未依法開展規劃環評的區域,環保部門依法不得批準該區域內新建項目環境影響評價文件。
按照“誰污染、誰治理”的原則,被污染的土壤或者地下水,由造成污染的單位和個人負責修復和治理。
造成污染的單位因改制或者合并、分立而發生變更的,其所承擔的修復和治理責任,依法由變更后承繼其債權、債務的單位承擔。變更前有關當事人另有約定的,從其約定;但是不得免除當事人的污染防治責任。
造成污染的單位已經終止,或者由于歷史等原因確實不能確定造成污染的單位或者個人的,被污染的土壤或者地下水,由有關人民政府依法負責修復和治理;該單位享有的土地使用權依法轉讓的,由土地使用權受讓人負責修復和治理。有關當事人另有約定的,從其約定;但是不得免除當事人的污染防治責任。
四、強化土壤污染防治工作措施
(九)搞好全國土壤污染狀況調查。各級環保部門要按照全國土壤污染狀況調查工作的統一部署,加強溝通協調,有效整合資源,強化質量管理,落實配套資金,確保調查的進度和質量;在搞好調查成果集成的基礎上,組織對調查成果的開發利用,服務于國家和地方經濟社會發展。同時,要嚴格執行國家有關保密的規定,做好數據、文件、資料、報告的信息安全和保密工作,確保萬無一失。
(十)建立健全土壤污染防治法律法規和標準體系。抓緊研究、制定有關土壤污染防治的法律法規和政策措施。加快制定污染場地土壤環境保護監督管理辦法,并組織好實施。組織制修訂有關土壤環境質量、污染土壤修復、污染場地判別、土壤環境監測方法等標準,不斷完善土壤環境保護標準體系。鼓勵地方因地制宜,積極探索制定切實可行的土壤污染防治地方性法規、標準和政策措施。
(十一)加強土壤環境監管能力建設。把土壤環境質量監測納入先進的環境監測預警體系建設,制定土壤環境監測計劃并組織落實。進一步加大投入,不斷提高環境監測能力,逐步建立和完善國家、省、市三級土壤環境監測網絡,定期公布全國和區域土壤環境質量狀況。加強土壤環境保護隊伍建設,加大培訓力度,培養和引進一批專門人才。制定土壤污染事故應急處理處置預案。編制國家和省級土壤污染防治專項規劃,并組織實施。國家和地方環境保護規劃應包括土壤污染防治的內容,并提出具體的目標、任務和措施。
(十二)開展污染土壤修復與綜合治理試點示范。根據土壤污染狀況調查結果,組織有關部門和科研單位,篩選污染土壤修復實用技術,加強污染土壤修復技術集成,選擇有代表性的污灌區農田和污染場地,開展污染土壤治理與修復試點。重點支持一批國家級重點治理與修復示范工程,為在更大范圍內修復土壤污染提供示范、積累經驗。
(十三)建立土壤污染防治投入機制。地方要加大土壤污染防治投入,保證投入每年有所增長。中央集中的排污費等專項資金安排一定比例用于土壤污染防治,保證資金逐年增加并適當向中西部地區傾斜;地方也應在本級預算中安排一定資金用于土壤污染防治。我部將協調中央財政部門視情況對地方土壤污染防治給予資金補助。財政資金重點支持土壤環境監測、污染場地調查與評估、土壤污染防治科學研究和技術開發、污染土壤修復與綜合治理示范工程建設。按照“誰投資、誰受益”的原則,引導和鼓勵社會資金參與土壤污染防治。
Abstract: Through the study on geochemical features of soil in Bazhong, we get the content of the typical elements Cd, I, Pb, S, Se, Zn in Bazhong, Tongjiang, Nanjiang, and Pingchang. The results show that the soil quality in Bazhong is similar with the national soil background value. The content of Cd in Bazhong is over the first class standard of national environmental quality, but the all met the second class standard. The Nemerow formula points that the soil pollution index is less than 0.7 and the agriculture soil in Bazhong is clean.
關鍵詞: 地球化學特征;環境質量評價;巴中
Key words: geochemical feature;environmental quality assessmen;Bazhong
中圖分類號:TU5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)12-0212-02
0 引言
硒、碘、硫、鋅是人和動物所必需的營養元素,以硒元素為代表,環境中硒過量會導致人和動物中毒,缺乏會導致白肌病、克山病、大骨節病等地方病,這四種元素與人體健康關系密切[1]。據統計中國72%的縣市發現有不同程度的缺硒情況存在,有研究指出湖北的恩施、貴州開陽與四川、重慶東部這幾省交界處是中國硒的富硒地帶[2-4]。巴中市處于這一區域的邊緣,因此,勘察該區硒元素豐富程度具有重要現實意義。碘元素是人體必需的微量元素之一,約有1/2分布在甲狀腺內;硫元素是很多蛋白質的重要成分;鋅是維持動植物和人體正常生長發育必需的微量營養元素;鉛和鎘為重金屬元素。本文對巴中縣域(巴州、通江、平昌、南江)開展土壤環境地球化學調查,以摸清其土壤元素家底,合理實施農業特色種植,提高土地產出率。
1 研究區概況
巴中為四川東北部門戶,轄巴州區、通江縣、南江縣、平昌縣,幅員12325km2,地形地貌多樣,以中低山地貌為主,屬亞熱帶季風氣候,年平均氣溫16.9℃,年平均降雨量1150mm[5]。森林覆蓋率達35.91%,堪稱“綠色寶庫”。南江北部山區3000公頃“巴山水青”被稱為“四川盆地北緣山地重要的生物基因庫”。
2 研究方法
2.1 野外調查與樣品采集
結合各縣區特色產業帶、地形、水文、土壤、交通等因素對樣點進行設計。表層土壤采樣:在采樣中心點20m半徑范圍內,避開施肥點,采集相同土壤類型和用地類型的0-20cm土柱4-5個,去除雜物裝袋1.5kg以上。晾干后用木槌敲打土壤至自然粒級后篩分,將篩分后重量大于600g樣品裝入容器。采樣工作共獲得表層土樣344件,南江縣83件,通江縣122件,平昌縣91件,巴州區48件。
2.2 樣品測試分析
本文選取比較典型的六種元素進行測試分析,其中Se、I、S、Zn元素為生命元素代表,Cd、Pb為重金屬元素的代表。Se元素根據國家標準用原子熒光分析方法進行分析;Zn元素根據原子吸收光譜分析方法進行分析;I元素根據碘量法進行分析。
2.3 數據整理
將樣地野外調查以及室內測試分析資料回籠、整理,建立基礎數據庫,利用數據處理工具對收集的數據匯總,對比分析巴中市土壤環境地球化學特征。
3 結果與分析
3.1 土壤典型元素的背景特征
共獲得的344件土壤樣品,進行土壤進元素測定,得到平均值見表1。
式中,Z為比較指數,n為元素個數,A為對作物生長及發育起積極作用的元素比較值,高者為2,低者為-2,相等為0;B為對作物生長及發育起消極作用的元素比較值,高者為-2,低者為2,相等為0[7]。通過上式的計算得到,研究區的元素含量與全國平均含量的比較指數為0,說明研究區的土壤質量與全國水平相當。有益元素中I較缺乏,重金屬Cd高于全國水平,在農業生產活動中要注意有益元素的補充及有害元素的避免及消除。
3.2 土壤典型元素的環境評價
3.2.1 單因子指數評價法
單因子指數評價法[9]計算公式為:Pi=Ai/Bi
式中,Pi為土壤的單項污染指數,Ai為土壤元素實測值,Bi為土壤元素評價標準值。若Pi≤1,則土壤環境質量在標準內,相反,則土壤環境質量在標準之外,Pi值越大,污染越嚴重。本文采用《中國土壤環境質量標準》,根據土壤應用功能和保護目標,劃分為三類:Ⅰ類主要適用于國家規定的自然保護區、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護地區的土壤,土壤質量基本保持自然背景水平;Ⅱ類主要適用于一般農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤,土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染;Ⅲ類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產附近等地的農田土壤,土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。本文采用土壤二級標準,即適用于一般農田、蔬菜地等。
通過表2可知,3個典型元素除Cd元素以外,其他元素均未超出中國土壤環境質量一級標準,所有元素均符合中國土壤環境質量二級標準,證明巴中市土壤環境質量較好,但仍需加強重金屬元素監管。
3.2.2 尼梅羅綜合評價法
尼梅羅綜合評價法需要根據單項污染指數進行綜合計算,不僅考慮了各種污染物的平均污染狀況,而且突出了某種超標特別嚴重的污染物的作用,使用在污染項比較集中的環境中有很大的優勢。尼梅羅指數特別考慮了污染最嚴重的因子,尼梅羅環境質量指數在加權過程中避免了權系數中主觀因素的影響,是目前仍然應用較多的一種環境質量指數。計算公式為:P=[(Pijmax2+pijave2)/2]1/2
式中,P為樣點綜合指數,Pijmax為樣點中所有評價污染物單項指數的最大值;Pijave為樣點中所有評價污染物單項指數的平均值。P≤0.7為清潔,0.7
由表4計算結果可知,各縣域土壤污染指數均小于0.7,證明巴中市土壤清潔。
4 結論與討論
尼梅羅綜合指數評價表明,各縣域土壤污染指數均小于0.7,巴中市土壤清潔。研究區六個典型元素比較指數為0,研究區土壤質量與全國水平相當,有益元素中I較缺乏,重金屬Cd高于全國水平。土壤環境質量評價中的單因子評價表明,六個典型元素除Cd元素以外,其他元素均符合中國土壤環境質量一級標準,所有元素均符合中國土壤環境質量二級標準。Cd元素為重金屬元素,在水體中不能被微生物降解,只能發生各種形態相互轉化和分散、富集過程。通過植物的吸收、揮發、根際過濾、降解等作用,降低土壤中Cd元素的含量,即提高了土壤的價值功能。
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【摘要】
目的對雞骨草種植基地土壤、灌溉水污染現狀進行評價,旨在為雞骨草規范化種植基地建設提供科學依據。方法土壤及灌溉水污染現狀運用單項污染指數法和內梅羅綜合污染指數法進行評價。結果種植基地土壤和灌溉水污染等級均屬于“清潔”一級。結論雞骨草種植基地的土壤和灌溉水質量完全符合《中藥材生產質量管理規范》(GAP)的相關要求。
【關鍵詞】 毛雞骨草; 環境質量評價; 內梅羅綜合污染指數
Abstract:ObjectiveTo provide the scientific foundation for the construction of GAP cultivation bases of Abrus mollis Hance by evaluating the pollution status of soil and irrigation water in Abrus mollis Hance cultivation base.MethodsThe environment quality was appraised by the Nemerow Pollution Index method.ResultsThe quality of soil and irrigation water was good, falling in the categories of "clean".ConclusionThe quality of soil and irrigation water in Abrus mollis Hance cultivation base accords with the requirement of GAP of Chinese medicinal materials.
Key words:Abrus mollis Hance; Environment quality assessment; Nemerow Pollution Index
按照《中藥材生產質量管理規范》(Good Agricultural Practice,GAP)建立優質中藥材藥源基地,是我國中藥現代化的重要內容,而中藥材生產的環境質量評價是建立GAP生產基地的基礎工作,也是對基地進行科學管理的理論依據。毛雞骨草原植物為豆科相思子屬植物毛相思子Abrus mollis Hance,全草入藥稱“雞骨草”,有清熱解毒、舒肝止痛的功效。用于治療急、慢性肝炎,脅肋不舒,胃脘脹痛,乳腺炎[1],是廣西玉林制藥有限責任公司暢銷名優中成藥——雞骨草丸的主要原料之一。由于市場需求的不斷增加,野生資源已不能滿足企業需求,制藥企業聯合科研院所對其人工栽培進行了研究。本文以玉林福綿區雞骨草種植基地為研究對象,對其土壤、灌溉水污染現狀進行評價,并分析其影響因素,旨在為雞骨草規范化種植提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 樣本采集分別采集土壤及灌溉水混合樣本各1個用于檢測基地環境指標。土壤采樣以能控制整個基地為原則,按梅花型采樣法,采樣點10個,取樣土層為栽種層(0~30 cm) ,混勻后用四分法留取風干樣1 000 g備分析。灌溉水樣于基地灌溉水渠入口處采集。
1.2 測定項目與分析方法土壤樣本測定項目包括:pH、鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳、陽離子交換量、六六六、滴滴涕。重金屬及農殘的測定按照土壤環境質量標準(GB15618-1995)選配方法進行。
灌溉水樣測定項目包括:生化需氧量、化學需氧量、懸浮物、陽離子表面活性劑、總磷、全鹽量、氯化物、總汞、總鎘、總砷、鉻、總鉛、總銅、總鋅、氟化物、氰化物、揮發酚、硼、石油類、糞大腸菌群數、蛔蟲卵數。灌溉水樣測定按照國家農田灌溉水質標準(GB5084-92)選配方法進行。
1.3 評價標準與評價方法
1.3.1 評價標準根據中藥材GAP的相關規定,土壤選用中華人民共和國土壤環境質量標準(GB15618- 1995)中的二級標準(主要適用于一般農田、蔬菜 地、果園、牧場等),灌溉水選用國家農田灌溉水質標準(GB5084-92旱作 )作為評價標準。
1.3.2 評價方法土樣及水樣質量主要采用中國綠色食品發展中心推薦的“單項污染指數法”和“內梅羅綜合污染指數法”[2]進行現狀評價。
單項污染指數法:土壤及水樣環境質量評價一般以單項污染指數為主,一般以Pi來表示,其計算公式如下:
Pi=Ci/Si
式中Pi為某污染物的污染指數,Ci為某污染物實測值,Si為某污染物評價標準值;當Pi1時表示受污染,且Pi值越大,污染越嚴重。
內梅羅污染指數評價:由于土壤和灌溉水均是一個復雜的體系,由單因子污染物來評價土壤只能反映各個污染物的污染程度,不能全面綜合地反映土壤的污染狀況,故可使用多因子綜合評價的方法。本研究選用內梅羅(Nemerow)污染指數法來計算綜合污染指數,該指數反映了各污染物對土壤的作用,同時突出了高濃度污染物對環境質量的影響,可根據指數值,劃定污染等級(見表1)。該指數計算公式為:
內梅羅污染指數(PN)= {[(Pi均)2+ (Pi最大)2]/2}1/2
式中Pi均和Pi最大分別是平均單項污染指數和最大單項污染指數。
表1 內梅羅污染指數綜合污染程度分級標準(略)
土壤污染累積指數法[3]:土壤由于地區背景差異較大,用土壤污染累積指數可反映土壤的人為污染程度。該指數計算公式為:
土壤污染累積指數=土壤污染物實測值/污染物背景值
土壤污染累積指數越高,表明該地人為污染程度越嚴重。
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2 結果
2.1 土壤質量評價通過對玉林雞骨草規范化種植基地土壤中10種污染物質分析結果(見表2)表明,除六六六和滴滴涕以外,每一種污染物質都有不同程度的檢出。從各污染物單項污染指數小于1可看出,各種污染物含量均處在國家土壤環境質量標準(GB15618-1995)中的土壤環境質量二級標準的限量范圍內;通過單項污染指數統計(低于分析方法檢出限的測定結果參加統計時,按1/2最低檢出限計算[3])得到內梅羅污染指數為0.580,參照土壤綜合污染程度分級標準[3],該基地污染等級為“清潔(安全)”。
表2 國家土壤環境質量二級標準與雞骨草種植基地土壤重金屬、農殘含量及其污染指數(略)
除pH、水分外,其余項目均以干基計;本表所列各含量限值適用于陽離子交換量>5 cmol(+)/kg的土壤,若≤5cmol(+)/kg,其標準值為表內數值的半數;*最低檢出限
雖然以上污染物含量均在國家標準限量內,但從土壤重金屬污染累積指數(見表3)看,除砷、鉛、鉻含量低于當地土壤背景值外,鎘、汞、銅、鋅、鎳均不同程度的高于背景值,其中,鎘和鎳的含量均是背景值的3倍多。土壤中重金屬含量高于該地區背景值的成因是多方面的:第一,隨著城市工業化的發展與城市化進程的加快,工農業生產的各種活動,使各種污染物質進入環境,污染大氣、水體、土壤。第二,污水灌溉、污泥施肥、有機氯農藥的施用、大氣沉降物等;如大量使用農藥會造成土壤中汞、銅、鋅含量提高。由于基地土壤pH較低,土壤中的磷容易被固定成“閉蓄態磷”,使得植物表現出缺磷癥狀,需要常施用磷肥以滿足植物生長需要,制造磷肥的原料磷礦粉中就含有鎘,長期使用會提高土壤中的鎘含量。第三,如果排除人類活動(如污水灌溉等)所造成污染的因素,使得該基地重金屬含量超過該地區背景值還可能是自然成因的因素,即基地土壤成土母質重金屬含量比該地區的背景值高,即使未受到外來污染,耕層土壤中重金屬含量也較高。
表3 玉林市土壤背景值與雞骨草基地土壤重金屬含量及其污染累積指數(略)
2.2 灌溉水質量評價從表4看出,雞骨草基地灌溉水單項污染指數均遠小于1;內梅羅污染指數為0.432,參照綜合污染程度分級標準(表),該基地灌溉水污染等級為“清潔(安全)”,符合國家農田灌溉水標準(GB5084-1992) 中“旱作”的相關要求。
3 結論
玉林雞骨草規范化種植基地土壤中10種污染物質單項污染指數均小于1,內梅羅污染指數為0.580,污染等級屬于“清潔”一級,符合完全符合國家土壤質量標準GB15618-1995中二級土壤的相關要求。
雞骨草基地灌溉水單項污染指數均遠小于1,內梅羅污染指數為0.432,灌溉水污染等級為“清潔(安全)”,符合國家農田灌溉水標準(GB5084-1992) 中“旱作”的相關要求。綜上所述,玉林雞骨草GAP基地的土壤和灌溉水質量完全符合GAP中的相關規定。
表4 農田灌溉水標準與雞骨草種植基地灌溉水污染物含量及其污染指數(略)
*為最低檢出限
參考文獻
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關鍵詞:農村環境質量;監測;評價
中圖分類號:X506
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)12011002
1引言
農村環境日益受到全社會的關注,改善農村生態環境已成為新形勢下推進農村環保工作的必然要求。經過多年的努力,農村環境污染防治和生態保護取得了積極進展,但農村環境質量監測及其分析評價工作開展得較少,隨著農村經濟的不斷發展,我國農村環境質量面臨著嚴峻的考驗。因此,加強農村環境質量監測及其分析評價,加強農村環境質量監督管理顯得尤為重要。
為推進博爾塔拉州(以下簡稱博州)農村環境質量監測工作,了解和掌握農村環境質量狀況,逐步建立農村環境質量監測與評價體系,根據《全國農村環境質量試點監測工作方案》和《全國農村環境質量試點監測技術方案》的要求,博州于2016年開展了農村環境質量監測工作。農村環境質量監測包括村莊監測和縣域監測兩個層次,博州地區主要在精河縣、溫泉縣各選取3個村莊,監測對象為環境空氣質量、地表水水質、飲用水水源地水質、土壤環境質量。縣域監測以縣域整體作為監測區域,開展地表水水質狀況監測。
2監測內容
2.1村莊監測內容
主要包括縣域及村莊背景調查、環境空氣質量、飲用水源地水環境質量、土壤環境質量等。
2.2縣域監測
以縣域全境為監測區域,開展地表水環境質量監測。
3監測范圍
2016年博爾塔拉州共監測溫泉縣扎勒木特鄉麻尼圖村隊、哈日布呼鎮埃勒木圖村、查干屯格鄉吐日根村,精河縣茫丁鄉北地村、大河沿子鎮浩斯托干村、茫丁鄉巴西莊子村等6個村環境質量狀況。
土壤監測點位以村莊為點位布設單元,在基本農田、園地(果園、茶園、菜園等)、飲用水源地周邊各布設1個監測點位,共18個點位。同時根據村莊環境狀況,在重點區域土壤中選取兩類,各布設1個監測點位,共12個點。
縣域地表水監測在溫泉縣和精河縣河流入口和出口各設一個點,共4個點。同時在兩縣各設了一個水庫監測點,共2個點。
4監測項目及監測頻次
4.1環境空氣質量監測
環境空氣質量監測項目為二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物共(PM10)3項。每季度監測一次,全年4次,每次監測連續5 d,每天21 h連續采樣,取各監測項目的日均值,采用手工監測。
4.2飲用水源地
博爾塔拉州村莊無地表飲用水源地,因此只測地下飲用水源地。地下飲用水源地監測項目為《地下水質量標準》(GB/T14848-1993)中的23項。每季度監測1次,全年4次。監測方法以手工監測為主,自動監測為補充。
4.3土壤監測
土壤監測項目為土壤pH值、陽離子交換量、離子、鎘、汞、砷、鉛、鉻等元素的全量。每年監測一次,采樣時間為8月份。
4.4縣域地表水監測
縣域河流湖庫水質監測項目按照《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)表1中的基本項目24項。每季度監測一次,全年4次。監測方法以手工監測為主。
5監測結果及評價
5.1環境空氣
各村莊環境空氣質量良好,按照《環境空氣質量指數(AQI)技術規定(試行)》(HJ633-2012),各村環境空氣質量指數均為一級,類別為優。
5.2飲用水源地
各村莊飲用水源地水質良好,達到《地下水質量標準》(GB/T14848-1993)Ⅱ類標準,水質達標率為100%。鐵、錳、銅、鋅、鉛、鎘、汞、氰化物、六價鉻、揮發分、陰離子表面活性劑、高錳酸鹽指數、亞硝酸鹽氮、氨氮、總大腸菌群等項目均未檢出。
5.3土壤
各村莊土壤環境質量良好,達到《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)二級標準,無污染。
5.4縣域地表水
兩個縣域地表水監測斷面均達到《地表環境水質量標準》(GB/T3838-2002)Ⅲ類標準,水質良好,水質達標率為100%。銅、鋅、鉛、鎘、汞、氰化物、六價鉻、揮發分、陰離子表面活性劑、硫化物、石油類、五日生化需氧量等項目均未檢出。
2016年博州地區兩縣6個村莊共布設了具有代表性的6個環境空氣、6個飲用水源地、29個土壤監測點位和6個縣域地表水監測點位。結果表明,博州地區農村環境空氣質量、飲用水源、地表水質量、土壤環境質量良好,達到各類國家標準,農村環境質量總體保持良好。
6結語
2017年6月綠色科技第12期
吐爾拉娜?亞力肯,等:博爾塔拉州農村環境質量現狀監測及評價
環境與安全
隨著博爾塔拉州農村經濟社會的快速發展,加強農村環境質量監測與評價是進一步落實科學發展觀、統籌城鄉發展、保護和改善農村環境質量、構建和諧博州的必然要求。通過開展農村環境質量監測及其分析評價工作,對于掌握該州農村環境質量狀況及其變化趨勢,提出農村環境污染防治建議和對策,加強農村環境管理,推進社會主義新農村建設,促進農村經濟與環境協調發展具有重要作用。
⒖嘉南祝
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根據我國農村的實際環境狀況,以村為監測和評價單元,可以把農村環境類型大致分為4種:(1)生態型農村:指生態環境優美、無主要污染源、種植業以傳統生產方式為主的村莊;(2)現代種植型農村:指以現代種植業(糧食、蔬菜、水果)為主業,使用農膜、化肥、農藥量較大的村莊;(3)養殖型農村:以畜禽、水產養殖業為主業,主要污染源為畜禽、水產養殖等廢氣、廢水的村莊;(4)工礦企業型農村:以工業、礦業為主的村莊,主要污染源為工礦業的廢水、廢氣、廢渣,周邊環境受工、礦業影響較大的村莊。
監測指標的選擇與點位布設的優化原則
我國是農業大國,農村污染源的種類、數量多且復雜,分布與城市環境、工業污染源均有較大差別。所以,要取得有代表性、客觀性、科學性、能準確反映農村環境質量的數據,優化監測布點及監測指標顯得尤為重要。要優化監測布點及監測指標,首先需對農村環境狀況進行詳細調查,充分了解和分析農村村莊的類型和農村環境污染源特點,然后用針對性與隨機性布點原則相結合的方法布設監測點位,在確定其所代表的村莊類型的基礎上,再進行優化布點,選擇獲取的監測結果能真實全面地反映農村區域環境質量的點位。但對懷疑或已證實污染相對嚴重的區域,要優先布設和適當增加監測點位,重點掌握該區域環境質量狀況。監測項目的準確選取,決定能否真實反映農村環境質量及污染源的特征,其選取需具有代表性、針對性、靈活性、可操作性。同時,可設置必測指標、選測指標和特征污染物指標,以便能全面反映污染源及環境質量的特征。必測指標適用于所有監測地區,能反映環境質量基本狀況;選測指標適用于個別監測地區,能夠根據地區、時間及特殊情況的需要,重點選擇監測指標。特征污染物指標屬于必測指標,根據當地環境污染狀況,確認對環境危害較大、影響范圍廣、毒性較強的污染物,或污染事故對環境造成嚴重不良影響的物質,反映不同區域的特殊環境質量狀況[2-3]。綜上所述,監測項目及點位選擇的優化需遵循5個方面原則,即(1)代表性,獲取的監測結果必須能夠真實反映該區域環境質量狀況;(2)重點性,重點針對該區域環境質量狀況;(3)隨機性,全面反映該區域環境質量狀況;(4)靈活性,為體現不同地區的農村環境質量狀況之間的差異,設置必測項目指標、選測項目指標和特征污染物指標;(5)易操作性,點位的設置需具有較強的可操作性[3-4]。
農村環境質量狀況評價現狀
目前,我國尚無針對農村環境質量的評價方法,現有的評價均是按照水、空氣、土壤等的分要素,采用已有的評價標準。分別進行評價,缺乏對農村環境特點的針對性,不能綜合反映農村環境質量的實際狀況。農村環境質量綜合評價,目前可用的方法有2種,一種為特爾斐法,即由少數專家直接根據經驗并考慮反映某評價觀點后定出權值。該法的特點就是能把分散的評估意見經過一定的處理而趨于集中,從而獲得所需的結論;一種方法為層次分析法,即將一個復雜問題的各種要素轉化為有條理的有序層次系統,并以同一層次的各種要素按照上一層要素為準則,構造判斷矩陣,進行兩兩判斷比較并計算出各要素的權重,根據綜合權重按最大權重原則確定最優方案。這種方法的特點是將分析人員的經驗判斷給予量化,對目標(因素)結構復雜且缺乏必要數據的情況更為實用[5-6]。
農村環境質量指數的確定及計算方法
依據特爾斐法和層次分析法的特點,筆者將2種方法結合應用于農村環境質量綜合評價,即根據調查及專家評判結果,建立問題的遞階層次結構,構造判斷矩陣,通過計算確定各評價指數的權重,最后得出結論。為了直觀地反映農村環境質量,筆者在此提出農村環境質量指數(REQI)綜合評價方法,該法主要由水環境質量指數(集中式飲用水源地水質指數、地表水環境質量指數)、環境空氣質量指數、土壤環境質量指數、生態環境狀況指數4個分指數構成。2011年,湖南省開展了18個農村環境質量試點,通過對這些地區的地理位置、自然特征、水文狀況、土壤森林植被、土地利用情況、社會經濟情況以及主要農業、生活及工業污染源與危害現狀的調查,結合水、氣、土壤等環境要素的綜合分析、判斷及計算,提出農村環境質量指數的計算及綜合評價方法。5.1農村環境質量指數的計算根據對湖南省18個試點村的的自然、社會概況及飲用水源、農作物種植及生產管理現狀、污染源分布的調查結果,確定以水環境質量、空氣環境質量、土壤環境質量、農村生態環境質量等作為一個系統來綜合反映農村環境質量。依據對環境質量狀況調查及專家評判的結果,通過一系列的計算,確定農村環境質量指數權重,最后通過一個計算公式用以表征和評價農村環境質量狀況。即:農村環境質量綜合指數=0.4(0.5×飲用水源地水質指數+0.5×地表水環境質量指數)+0.2×環境空氣質量指數+0.25×土壤環境質量指數+0.15×生態環境狀況指數。為了使計算結果評判更加直觀,各分指數的取值范圍為0~100。5.1.1水環境質量指數(1)飲用水源地水質指數。選擇鄉村主要水源地開展監測評價。以《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)Ⅲ類和《地下水質量標準》(GB/T14848—93)Ⅲ類為評價依據,評價采用單因子標準指數法,根據飲用水源地水質類別確定飲用水源地水質指數:Ⅰ、Ⅱ類對應指數均為100,Ⅲ類為80,Ⅳ類為30,Ⅴ類為10,劣Ⅴ類為0。(2)地表水環境質量指數。選擇流經鄉村的主要河流開展監測評價。以《地表水環境質量標準》(GB3838—2002Ⅲ類和《地下水質量標準》(GB/T14848—93Ⅲ類為評價依據,評價采用單因子標準指數法,根據地表水水質類別確定飲用水源地水質指數:Ⅰ、Ⅱ類對應指數均為100,Ⅲ類為80,Ⅳ類為30,Ⅴ類為10,劣Ⅴ類為0。5.1.2空氣環境質量指數以《環境空氣質量標準》(GB3096—1996)及其修改單的二級標準為評價依據,根據環境空氣質量標準確定指數:一、二級標準為100、三級標準為50,超過三級為0。5.1.3土壤環境質量指數以《土壤環境質量標準》(GB15618—1995)二級標準為評價依據,對于《土壤環境質量標準》以外的污染物,參照《全國土壤污染狀況評價技術規定》(環發〔2008〕39號)。評價采用單項污染指數法和《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166—2004)中的內梅羅指數法,根據各監測點位的單項污染指數和最大污染單項指數計算出的內梅羅指數所對應的分級標準,確定區域內土壤環境質量指數:Ⅰ級對應指數為100,Ⅱ級為80,Ⅲ級為60,Ⅳ級為40,Ⅴ級為10。5.1.4生態環境狀況指數生態環境狀況指數(EI)以生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數、環境質量指數的評價指標權重來計算,根據《生態環境狀況評價技術規范(試行)》(HJ/T192—2006)所確定的權重及計算方法,生態環境狀況指數(EI)=0.25×生物豐度指數+0.2×植被覆蓋指數+0.2×水網密度指數+0.2×(100-土地退化指數)+0.15×環境質量指數。5.2農村環境質量綜合評價分級根據農村環境質量綜合指數,將農村環境質量分為5級,即優、良、一般、較差和差,詳見(表1)。
案例研究———湖南省郴州市宜章縣上寮村
Wang Bo
(Shanghai Maritime University Ocean Enviromental and Engineering College,Shanghai 201306,China)
摘要: 文章提出了GIS在微生物監測中的設想及操作步驟。通過實驗得出微生物數據,并建立微生物空間數據庫,利用ARCGIS軟件中地統計模塊對微生物進行空間自相關分析,進行環境分析。
Abstract: This paper puts forward the application of GIS in the microbial monitoring and procedures. Through the experiment, the paper gets microbial data, and establish microbial space database. And using geostatistical analyst of the ARCGIS software makes spatial autocorrelation analysis about microorganisms and environmental analysis.
關鍵詞: GIS 環境監測 微生物 地統計學
Key words: GIS;environmental monitoring;microorganisms;geostatistics
中圖分類號:TP31 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)27-0114-01
0引言
GIS地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,運用系統工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據,以提供管理、決策等所需信息的技術系統[1][2]。簡單的說,地理信息系統就是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統。本文對如何建立微生物環境地理信息系統庫,系統、直觀、形象的反映微生物狀況進行了初步探討。
1思路及技術路線
1.1 思路首先,通過微生物實驗得出環境數據。
其次,將實驗得到的環境數據輸入GIS軟件,建立臨港新城環境地理信息系統數據庫。
再次,利用GIS強大的空間分析功能,利用其地統計分析工具對環境數據進行分析。
1.2 技術路線圖
2內容方法
2.1 實驗部分微生物檢測:土壤微生物培養分別采用牛肉膏―蛋白胨培養基分離細菌,高氏一號培養基分離放線菌,馬鈴薯培養基分離真菌,微生物計數采用平板菌落法。
2.2 數據處理部分將實驗得到的數據按照固定格式輸入Excel表格,再將Excel數據添加到ARCGIS數據庫,轉換成shp格式,以此得到臨港新城環境屬性。應用GIS空間分析模塊(地統計學)對環境數據進行分析。
首先,由于地統計學只有對正態數據的插值分析才是最優的,因此必須先需對環境數據進行正態檢驗,若不符合正態分布,則進行正態轉換;
其次,選擇最適合的變異函數理論模型,常用的理論模型有球型模型、指數模型、高斯模型;并對插值結果進行交叉檢驗[3]。
最后,通過Kriging插值得出微生物的空間分布圖,根據分布圖進行相關分析。
2.3 臨港新城土壤環境分析通過實驗數據,對各環境因子間的相關性進行分析,以及各環境因子對臨港新城土壤環境的影響,最后根據分析結果綜合分析臨港新城土壤環境現狀[4]。
3結語
土壤微生物是土壤中有機物質的分解者和轉化者,在土壤肥力和生態系統功能上占有重要地位。由于微生物對環境變化敏感,因此微生物量能夠在一定程度上反映土壤的養分以及污染程度,一個地區土壤中微生物數量越大,說明該地區土壤環境越好[5],因此對土壤微生物量的監測是極其重要的。
在過去傳統的環境管理中,涉及多部門、多地區和多領域,具有復雜性和時空動態性的環境數據,多以枯燥單調的文字形式表現出來,許多深層次的信息乃至知識掩埋在文字背后,系統缺乏強勁的統計分析、可視化分析及決策支持功能[6]。隨著電腦技術的發展,地理信息系統(GIS)已被逐漸廣泛用于環境領域,不僅可以及時、準確、高效地獲取、存貯、管理和顯示各種環境信息,而且可以對環境進行有效的監測、模擬、分析和評價。
參考文獻:
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