乌鲁木齐市蔬菜产地环境空气质量检测与分析评价

周阳，周玉玲，马德英

1.新疆农业大学农学院8300002.乌鲁木齐市农产品质量安全检测中心，乌鲁木齐830000

乌鲁木齐市蔬菜产地环境空气质量检测与分析评价

周阳1，2，周玉玲1，2，马德英1

1.新疆农业大学农学院8300002.乌鲁木齐市农产品质量安全检测中心，乌鲁木齐830000

为了分析评价乌鲁木齐市无公害蔬菜基地的环境质量状况，依据国家标准，对主要蔬菜产地的大气环境指标，按标准规定的方法分别进行布点、采样、检测，用单项污染指数法和综合污染指数法分析其受污染程度，并分析污染物的来源以及污染的途径，为发展无公害蔬菜生产提供科学依据。实验结果表明：乌鲁木齐市蔬菜产地大气环境6个检测点共检测4个项目，样品中二氧化硫含量平均值为0.024mg/L；氮氧化物含量平均值为0.035 mg/L；氟化物平均值为0.56 mg/L；总悬浮颗粒物含量平均值为0.20 mg/L。4种污染物污染水平在标准限量内。检测结果表明乌鲁木齐市四区蔬菜产地环境空气质量符合国家无公害标准要求，可以进行蔬菜种植。

乌鲁木齐；蔬菜；产地环境；空气；评价

由于乌鲁木齐市城市化进程的加快，导致工业和城市“三废”等对农业的污染由局部向整体蔓延，对农产品产地环境安全造成严重威胁。农民普遍缺乏环境保护意识，在农业耕作等农业操作中存在着较大的污染隐患,化肥、农药、秸杆、家禽粪便、污水灌溉等造成的农业环境问题日益突出，而农民却对自己的行为后果浑然不知，仍在继续自己的行为。为推动我市农业发展和农民增收，保障城乡居民农产品消费安全，不断加强全市农产品质量安全工作，进一步掌握并监控全市各区县、乡镇、行政村种植业、养殖业和渔业生产基地产地环境的质量安全状况，从源头上杜绝在不适宜种植、养殖区域开展的生产活动，为全市发展优质农产品生产提供科学、准确和详实的数据，促进农牧业可持续发展。同时乌鲁木齐市采取切实有效措施，建立健全农产品产地环境监测网络，提升监测预警能力和水平，防止造成农产品产地污染[1]。

蔬菜产地环境中空气质量评价指标为总悬浮颗粒物（TSP）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、氟化物（F）4种。4种污染物从不同的途径进入空气中，在植物进行光合作用时破坏植物中的叶绿素。[20]空气中的污染物易直接污染在植物的表面，被果实吸收后，在果实中积累，随果实进入人体后会对人体带来不同程度的危害。[2][3][4]

总悬浮颗粒物（TSP）：总指空气中粒径在100微米以下的颗粒物，简称TSP。我们按照不同的危害类型和程度，把总悬浮颗粒物分为两种。一种是粒径大于10 μm（PM10），这种颗粒物会直接通过呼吸经过鼻腔和咽喉进入人体，但不能进入肺泡内，此种颗粒物对人体危害相对较小。另一种是10 μm以下的颗粒物（主要指PM2.5），称为飘尘。这种颗粒物能够经过呼吸道进入肺泡并沉积。如果长期吸入会导致严重的呼吸道疾病。[6][7]

二氧化硫（SO2）：二氧化硫的产生主要是因为燃煤及燃料油中均有含硫物质，在燃煤或燃料油燃烧后会产生二氧化硫。二氧化硫吸入人体后与呼吸道中水分结合形成弱酸，对呼吸到达粘膜产生损害。二氧化硫接触植物叶片会使其变黄甚至枯死。[8][9]

氮氧化物（NOx）：空气中氮氧化物按照氮元素价态变化可分为一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化氮（NO3）4种。其产生的主要原因是燃料中含氮物质的燃烧和生产或使用硝酸的化工企业废气排放。氮氧化物对人体的危害随着氮元素价态的升高而升高，各种氮氧化物之间在一定条件下可以相互转化。[5]

氟化物（F）：空气中气态氟化物与颗粒态无机氟化物统称为氟化物。含氟产品在生产生产过程中会有废气等废物产生，排放后氟化物会进入空气中。长期生活在含有低浓度氟化物的空气环境中，严重的会导致氟骨症，造成骨质疏松。[11]

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料：采样点通常选择在蔬菜生产面积相对较大，具有一定的地区环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，采样高度一般在0～5 m。氟化物、总悬浮颗粒物、铅用滤膜法进行采样，采样高度一般为3.5～4 m。另外采样高度还应考虑当地植物高度，以确保采样的代表性。

1.2 检测方法

1.2.1 总悬浮颗粒物重量法（GB/T 15432）

试剂及仪器：大气采样器、滤膜，恒温恒湿箱、天平。

检测方法：

1、检查滤膜不能出现针孔，然后将滤膜在恒温恒湿箱中平衡24 h并且精确称量至0.1 mg。

2、将大气采样器流量调节校准好后，放入已经处理好的滤膜进行采样。

3、采样完毕后，将滤膜从采样器中取出，在与前面相同条件下平衡24 h后精确称量，计算结果。

1.2.2 氮氧化物SaLtzman法(HJ 479)

试剂及仪器：冰乙酸、盐酸羟胺溶液、硫酸溶液、酸性高锰酸钾溶液、亚硝酸盐标准溶液、大气采样器、分光光度计。

检测方法：

（1）标准曲线将浓度为250 μg/mL亚硝酸盐标准溶液分别移取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，每只比色管中加入显色剂8.0 mL，摇匀，避光静置20 min以上。

（2）用分光光度计检测标准溶液的吸光度，测定波长为540-545 nm之间处，用定容的水作为空白对比，用六点的吸光度和浓度绘制标准曲线。

（3）将用吸收液采集好的大气样品按照上述相同条件测定吸光度，计算结果。

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

试剂及仪器：氢氧化钠溶液、环已二胺四乙酸二钠溶液、甲醛缓冲溶液、氨磺酸钠溶液、碘贮备液、碘酸钾基准溶液、硫代硫酸钠标准溶液、亚硫酸钠溶液、二氧化硫标准溶液、盐酸副玫瑰苯胺、副玫瑰苯胺、大气采样器、分光光度计。

检测方法：

（1）标准曲线。将浓度为1.00 μg/mL的二氧化硫标准溶液分别移取0、0.50、1.00、2.00、5.00、8.00、10.00 mL至10 mL具塞比色管中，用甲醛缓冲液定容至10.00 mL，同时加入0.5 mL氨碘酸钠溶液和0.5 mL氢氧化钠溶液，摇匀后反应。将混匀的溶液迅速分别倒入有1.00 mL副玫瑰苯胺溶液的10 mL具塞比色管中，盖塞恒温水浴，进行显色反应。

（2）将分光光度计波长调节在557 nm处，用水作为空白对照，测定不同浓度标准溶液的吸光度，以浓度和吸光度绘制标准曲线。

（3）样品测定。若样品吸收液浑浊，先放置20 min以上，小心的将瓶样品吸收液移入L0 mL具塞比色管中，后面步骤同标准溶液的处理方法，在相同波长条件下测定样品吸收液吸光度，计算结果。[1]

1.2.4 氟化物滤膜·氟离子选择电极法(HJ 480-2009)

试剂及仪器：盐酸、氢氧化钠、氟化钠标准溶液、乙酸-硝酸纤维微孔滤膜、大气采样器、氟离子选择电极酸度计。

检测方法：

（1）氟化物采样滤膜为磷酸二氢钾浸渍滤膜，采样结束后将滤膜取出，小心封好，待测。

（2）标准曲线：取6个100 mL聚乙烯塑料杯，分别取2.00 mL的六种标准使用液，依次加入盐酸溶液20.00 mL、氢氧化钠溶液5.00 mL、总离子强度调节缓冲溶液10.00 mL、水3.00 mL。将氟离子选择电极及甘汞电极放入配置好的标准溶液中，用磁力搅拌器匀速搅拌数分钟，读数稳定后读取毫伏值，以毫伏值和浓度绘制标准曲线。

（3）样品测定：将滤膜剪成约为5×5 mm2左右的小碎块，在50 mL的聚乙烯塑料烧杯中，用盐酸溶液20.0 mL超声提取30 min，冷却至室温，再加入氢氧化钠溶液5.0 mL、总离子强度调节缓冲液10.0 mL及水5.0 mL，总体积为40.0 mL，静置反应3-5 h后进行测定，计算结果。[1][10]

2 结果与分析

2.1 空气检测结果与标准值的比较

表2-1 空气检测结果

表2-2 环境空气质量标准GB/T 18407.1-2001

图2-1 非金属污染物检测结果

表2-2是国家无公害蔬菜产地空气质量标准限量值，比较实际检测结果和标准限值对比可以看出，乌鲁木齐市开发区（头屯河区）、水磨沟区、天山区、沙依巴克区六个检测点的大气各项检测指标均低于无公害蔬菜产地环境空气环境标准规定的限值，

六个检测点的二氧化硫含量最大值为0.039 mg/L，为标准值的7.8%，最小值为0.007 mg/L，为标准值的1.4%。平均值为0.024 mg/L，为标准值的4.8%。氮氧化物含量最大值为0.058 mg/ L，为标准值的38.7%，最小值为0.017 mg/L，为标准值的11.3%，平均值为0.035 mg/L，为标准值的23.3%。氟化物含量最大值为1.08 mg/L，为标准值的21.6%，最小值为0.32 mg/L，为标准值的6.4%，平均值为0.56 mg/L，为标准值的11.2%。总悬浮颗粒物含量最大值为0.27mg/L，为标准值的90%，最小值为0.12 mg/L，为标准值的40%，平均值为0.20 mg/L，为标准值的66.7%。

从检测结果中可以看出，大气中各污染物的影响程度不同，其相对大小顺序为：总悬浮颗粒物>氮氧化物>氟化物>二氧化硫。开发区（头屯河区）的两个检测点的总悬浮颗粒物、氟化物和氮氧化物三项的结果明显高于其他检测点的数值，由于距离工业区较近，各项污染物对空气的影响较其它地区检测点高。

2.2 非金属污染物结果分析

图2-1中检测点1为开发区（头屯河区）西源产业发展中心四站，检测点2开发区（头屯河区）河南庄村五队，检测点3为水磨沟区八道湾村三组，检测点4为水磨沟区榆树沟村，检测点5为天山区驾考中心，检测点6为沙依巴克区仓房沟村，将4种非金属污染物检测结果用图表形式进行统一比较。从图上可以看出二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物三种污染物在四个区的六个检测点的检测结果数值比较接近，基本没有大的差异。氟化物在开发区（头屯河区）的两个检测点检测结果与其他检测点相比较高，达到其他检测点数值的两倍，但未超过标准的限量指标。

3 结论

空气的6个检测点分别是开发区（头屯河区）西源产业发展中心四站、开发区（头屯河区）河南庄村五队、水磨沟区八道湾村三组、水磨沟区榆树沟村、天山区驾考中心、沙依巴克区仓房沟村。检测结果按照检测项目总结检测结果如下二氧化硫结果为0.023、0.036、0.011、0.007、0.039、0.029单位为mg/m2；氮氧化物检测结果为0.055、0.058、0.018、0.017、0.033、0.028单位为mg/m2；氟化物检测结果为0.78、1.08、0.46、0.35、0.38、0.32单位为mg/m2；总悬浮颗粒物检测结果为0.26、0.27、0.22、0.21、0.12、0.12、单位为μg/(dm2·d)。

实验结论：乌鲁木齐市四区蔬菜产地环境空气质量符合国家无公害标准要求，可以进行蔬菜种植。距离工业区比较近的生产基地，应注意周围环境的保护。

[1]李金新.白银区沿黄灌区无公害蔬菜产地环境质量检测与分析评价[J]甘肃农业大学-2006，（2）.

[2]王洋.农村环境污染危害及其防治对策[J]绿色科技2011，（6）30-32.

[3]张艳丽，刘东生，徐哲，李想.中日农田土壤污染防治政策体系比较研究[J]农业环境与发展-2010，（5）28-30.

[4]陈歆，韩丙军，李勤奋，彭黎旭.国内外农业产地环境风险评价研究进展[J]热带农业科学-2011，31（11）21-22.

[5]葛晓光.发展绿色蔬菜产业迎接21世纪的到来[J]中国食物与营养1999（2）35.

[6]王淑芳.蔬菜有害物质的污染途径及防止对策[J]安徽农业科学2006，34（17）36-37.

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[8]焦冬梅，张占富，韩雪.环境污染对无公害蔬菜的影响[J]黑龙江科技信息-2009（31）152.

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[10]柴媛媛.谈蔬菜生产污染途径与防治方法[J]农民致富之友2012（2）25-26.

[11]韩永兰，王荣利，王振新.蔬菜的主要污染途径及无公害蔬菜生产要点[J]山东环境-1995-（3）38-39.

周阳（1982年10月—），新疆，本科学历，主要从事农产品质量安全检测工作。

2015-09-18