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

1、謝曉麗等：廣州市不同區(qū)域水稻質(zhì)量狀況及其污染源探討 267廣州市不同區(qū)域水稻質(zhì)量狀況及其污染源探討謝曉麗，陳仁忠，馮 曄廣州市農(nóng)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(zhì)量監(jiān)測結(jié)果，認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量為重污染級(jí)這一問題，于2001年再選擇一些監(jiān)測點(diǎn)開展水稻質(zhì)量、生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，2001年度水稻質(zhì)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(zhì)污染。關(guān)鍵詞：水稻；質(zhì)量；污染源中圖分類號(hào)：X56 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-181X（2002）03-0264-04廣州市地處南亞熱帶，得天獨(dú)厚的自然條件極利于農(nóng)作物的生

2、長，糧食作物以水稻為主，糧食產(chǎn)量連年提高。水稻生產(chǎn)高產(chǎn)了，但品質(zhì)又如何？據(jù)1999年度糙米監(jiān)測結(jié)果，樣本中的Pb含量100%檢出并100%超標(biāo)，最高超標(biāo)倍數(shù)為6.38倍，還有部分樣本As和Cr超標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)這些水稻為重度污染。根據(jù)當(dāng)前部分水稻生產(chǎn)中存在的主要污染問題，進(jìn)行了產(chǎn)品和生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測，掌握污染的變化發(fā)展動(dòng)態(tài)，以便采取相應(yīng)的有效措施，控制污染和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步全面提高水稻衛(wèi)生質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。1 監(jiān)測方法1.1 監(jiān)測布點(diǎn)根據(jù)廣州市環(huán)境狀況（廣州市環(huán)境報(bào)告書1999）和廣州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況，將廣州市劃分為三大監(jiān)測區(qū)域和選擇一個(gè)生產(chǎn)基地（見表1），各設(shè)置5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，共20個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。

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(diǎn)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(jì)的生活污水和工業(yè)廢水的一級(jí)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(jī)保段的廢機(jī)油經(jīng)常流進(jìn)舊村等農(nóng)田番禺譚洲（遠(yuǎn)郊區(qū)）187監(jiān)測點(diǎn)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(jí)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(diǎn)附近還有4間磚廠從化龍?zhí)叮ㄉ絽^(qū)）267監(jiān)測點(diǎn)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(chǎn)基地)10000該區(qū)農(nóng)田建設(shè)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(diǎn)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(nóng)田土壤，農(nóng)用水質(zhì)，農(nóng)田大氣，水稻（糙米）。1.3 評(píng)價(jià)參數(shù)土壤和水體環(huán)境以及水稻產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)選用Pb、Cd、Cr、As、Hg；產(chǎn)品增加氟化物和五種在用農(nóng)藥；大氣評(píng)價(jià)選擇Pb、F-。1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5084-92）、土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（GB15618-1995）、大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（GB3095-96）和農(nóng)產(chǎn)品中污染物殘留限量標(biāo)準(zhǔn)（DB

5、44/102.3.3-1999）執(zhí)行。1.5 評(píng)價(jià)方法采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和M.L.內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法（劉常海等，1998）。1.6 環(huán)境質(zhì)量分級(jí)產(chǎn)品和環(huán)境質(zhì)量污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分別按單項(xiàng)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行（見表2）。2 結(jié)果與討論2.1 農(nóng)田大氣質(zhì)量狀況水稻生產(chǎn)大氣質(zhì)量監(jiān)測100%檢出Pb和F-，但不超標(biāo)，經(jīng)過綜合評(píng)價(jià)水稻生產(chǎn)環(huán)境中大氣為清潔無污染級(jí)水平（見表3）。表2 單項(xiàng)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別各監(jiān)測要素質(zhì)量單項(xiàng)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)污染綜合分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（劉常海等，1998）農(nóng)產(chǎn)品土壤灌溉水分級(jí)依據(jù)清潔尚清潔輕污染中污染重污染嚴(yán)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(xiàng)目未檢出，個(gè)別項(xiàng)目檢出也在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)檢出值均在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，個(gè)別值接近標(biāo)準(zhǔn)有一項(xiàng)檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)有12項(xiàng)檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)全部或相當(dāng)部分監(jiān)測項(xiàng)目檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)部分項(xiàng)目檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)1到數(shù)倍表3 水稻質(zhì)量和生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測評(píng)價(jià)地點(diǎn)項(xiàng)目PbCdCrAsHgF-糙米土壤灌溉水樣大氣檢出率/%超標(biāo)率/%單項(xiàng)污 最大值染指數(shù) 平均值檢出率/%超標(biāo)率/%單項(xiàng)污 最大值染指數(shù) 平均值 檢出率/%超標(biāo)率/%單項(xiàng)污 最大值染指數(shù) 平均值檢出率/%超標(biāo)率/%單項(xiàng)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(nóng)田灌溉水質(zhì)量狀況水稻生產(chǎn)中灌溉水主要污染因子Hg，超標(biāo)率20%，最大超標(biāo)倍數(shù)1.3倍，綜合評(píng)價(jià)水稻生產(chǎn)灌溉水質(zhì)量屬尚清潔警戒級(jí)（表3）。2.3 土壤質(zhì)量狀況水稻生產(chǎn)土壤主要污染因子為Cd和Hg，超標(biāo)率分別為25%和30%，綜合評(píng)價(jià)水稻

8、生產(chǎn)土壤質(zhì)量屬中污染級(jí)水平，作物開始受到污染（見表3）。分區(qū)域評(píng)價(jià)增城三江的土壤質(zhì)量屬尚清潔警戒級(jí)，其余三區(qū)域的土壤質(zhì)量屬輕污染級(jí)，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(jī)、電鍍工業(yè)以及化學(xué)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(biāo), 最大超標(biāo)倍數(shù)2.3Hg 80%超標(biāo), 最大超標(biāo)倍數(shù)2.23Hg 40%超標(biāo), 最大超

9、標(biāo)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(diǎn)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(biāo)率分別為20%和40%。在番禺譚洲和白云雅瑤的監(jiān)測點(diǎn)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(diǎn)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(jí)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(jì)的生活污水

10、和工業(yè)廢水的一級(jí)納污水體，電器、鋁型、電鍍廠分布于監(jiān)測點(diǎn)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(diǎn)位于1000 hm2高產(chǎn)示范片，農(nóng)田基本建設(shè)較完善，基本杜絕鄉(xiāng)鎮(zhèn)的固體廢棄物進(jìn)入農(nóng)田。2.4 水稻質(zhì)量狀況本次水稻質(zhì)量監(jiān)測綜合評(píng)價(jià)水稻質(zhì)量為重污染級(jí)水平，主要污染因子F-，最大超標(biāo)倍數(shù)達(dá)7.4倍，最少超標(biāo)倍數(shù)1.9倍，污染指數(shù)3.55，達(dá)到重污染的單項(xiàng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；其他污染因子Pb、Cd、Hg,超標(biāo)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(jí)警戒水平（表3）；水稻中五項(xiàng)殘留農(nóng)藥監(jiān)測中，沒有檢出農(nóng)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(biāo)，單項(xiàng)污染指數(shù)3.55，達(dá)重污染級(jí)水平。氟對水稻（糙米）產(chǎn)生如此大的污染，與作物有吸收富集作用有關(guān)，可使得早已被大氣稀釋的氟化物重新在植物體內(nèi)積聚，并因此影響水稻質(zhì)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(jìn)入大氣中后，氟化物可直接轉(zhuǎn)入水體、土壤、被植物吸收，對整個(gè)環(huán)境造成污染。含氟廢水通過灌溉而污染土壤進(jìn)而被植物吸收。因此不同區(qū)域的生產(chǎn)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(guān)，而F-最大超標(biāo)倍數(shù)7.4倍的監(jiān)測點(diǎn)位于白云

12、雅瑤岑鏡村，監(jiān)測點(diǎn)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(dá)標(biāo)排放；合理調(diào)整鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)布局，在農(nóng)田周圍不宜建磚廠；建筑業(yè)不準(zhǔn)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(biāo)率30%，最大超標(biāo)倍數(shù)1.53倍，單項(xiàng)污染指數(shù)0.90，屬尚清潔警戒水平，而水稻生產(chǎn)環(huán)境中空氣、土壤和灌溉水中Pb均檢出但不超標(biāo)，這與大氣和水采樣時(shí)

13、間過短，未完整反映大氣和水質(zhì)量有關(guān)。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(biāo)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(xiàng)污染指數(shù)最大值單項(xiàng)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(xiàng)污染指數(shù)最大值單項(xiàng)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(biāo)率%單項(xiàng)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(biāo)率%單項(xiàng)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(nèi)的土壤和農(nóng)作物上，在運(yùn)輸繁忙的公路兩側(cè)90 m以內(nèi)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(diǎn)位位于公路沿線，如13號(hào)點(diǎn)位于繁忙的新廣花公路邊，5號(hào)點(diǎn)位于譚新公路邊，8號(hào)點(diǎn)位于荔三公路，18號(hào)點(diǎn)位于106國道，這些點(diǎn)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(jí)警戒水平，部分樣品超標(biāo)，最大超標(biāo)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(guān)系：在水稻產(chǎn)區(qū)土壤Cd和Hg均達(dá)到輕污染水平，超標(biāo)率分

16、別為25%、30%，最大超標(biāo)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(guān)。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(nóng)作物受到污染，必須控制土壤受到污染，應(yīng)采取預(yù)防為主，綜合治理的方針?？刹捎酶姆N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(nóng)業(yè)生產(chǎn)；抑制吸收法，即采用合理的農(nóng)業(yè)措施，可以減少農(nóng)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(jié)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(yīng)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(biāo)與基本建設(shè)統(tǒng)一考慮，把近期環(huán)境狀況與長遠(yuǎn)規(guī)劃統(tǒng)一考慮，以便在經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的情況下，不斷改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)，“三廢”達(dá)標(biāo)排放，杜絕污染物超標(biāo)進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。參考文獻(xiàn)：1 廣州市統(tǒng)計(jì)局. 廣州統(tǒng)計(jì)年鑒 1999 Z. 北京: 中國統(tǒng)

18、計(jì)出版社, 1999: 219-239.2 酈桂芬. 環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) M. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 1994: 138-148.3 劉常海, 張明順. 環(huán)境管理 M. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 1998: 172-192.4 王俊，張義生. 化學(xué)污染物與生態(tài)效應(yīng) M. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 1993: 88-96, 185-225.5 樊邦棠. 環(huán)境化學(xué) M. 浙江: 浙江大學(xué)出版社, 1991: 321-348.6 金嵐. 環(huán)境生態(tài)學(xué) M. 四川: 高等教育出版社, 1992: 208-242.Study on the status of rice quality and pollution sourcesin different regions of Guangzhou