农业环境监测与评价

•环境的定义：环境是一个十分广泛的概念，它相对于“中心”或“主体”而言，一般可以理解为“中心” 或“主体”周围的地方、条件或事物；自然环境是相对于社会环境而言的，既包括未受或很少受到人类影 响的“原始状态”，也包括人类在改造自然环境过程中创造的一些人工条件。

• 环境的理解：1.主体：人类2.天然的和经过人工改造的3.自然因素的总和（不包含社会因素）

• 环境要素的定义：人们将构成人类环境整体的各个独立、性质不同而又服从整体演化规律的基本物质组 分叫做环境要素。 • 农业环境定义：

狭义：指以农业生物（农作物、畜禽和水生生物等）为中心的周围事物的总和。 广义：构成整个环境因素中的与农业相关的部分环境。

• 环境科学定义：是以“人类与环境”这对矛盾为对象，研究其对立统一关系的发生和发展、调节和控制 的科学。

生态学基础

• 生态学定义：是研究生物及其周围环境包括非生物环境和生物环境相互关系的科学。 • 能量流动：

1 .食物链和食物网：食物网越复杂，生态系统越稳定

2 .营养剂与生态金字塔：利用率仅10% （生态金字塔/数量生态金字塔/生物量生态金字塔） 3 .意义：

1）保持生态结构稳定性 2）能量流动的方向

3）揭示环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律

•生态系统的演替：指随着时间的推移，一种生态系统类型被另一种生态系统类型替代的过程。（自然因素 和人为因素）

1 .正向演替：食物网越复杂 2 .逆向演替：食物网相对简单

• 生态系统的调节能力：反馈机制、抵抗力、恢复力

• 生态学的基本规律：物物相关、相生相克、互利共生、能流物复、协调稳定、负载定额、限制因子、时 空有宜

大气污染及其防治

• 大气的定义：大气是指被地球引力所吸引、覆盖与地球表面并随地球旋转的空气层，厚度约1000〜1400km。 • 大气污染的定义：是指某些有害物质排放到大气中，其数量、浓度和存留时间都超过了环境所能允许的 极限，即超过了空气的稀释、扩散和净化能力，使大气质量恶化，给该地区的生物以及其他物品带来直接 或间接的不良影响。 • 分类：

1 .颗粒状物质：又可分为固体颗粒和液体颗粒，其中有的可以以胶粒状态悬浮于空气中，被称为气溶胶（硫 酸雾、硝酸雾、光化学烟雾、含重金属氧化物的烟尘、粉尘） 2 .气体污染物：SO2 O3 H2s Cl2等

名称

降尘 2100 H..m TSP…（总悬浮微粒） < 100H. m. 5H..mWx<10U..m

PM2.5 _____________ <2.5u m 粒径大小

PM2:5~10

Z：

. ................... 烟 ....................... ................... 0.01;1H..m ........................................

<10 u m •大气中主要污染物:

1 .固体颗粒（粉尘、飞灰、黑烟、煤烟尘、雾）

2 .硫氧化物：浓度较高时植物体内硫酸盐形成速度高于细胞氧化成硫酸盐速度，会发生急性危害。典型症 状是叶片出现店长、块状、条状，颜色为白色、黄色或褐色的伤斑（界限分明） 3 .氮氧化物：出现水渍斑后逐渐坏死，干燥后成白色、黄色或黄褐色斑点 4 .碳氧化物

5 .氟化物：受害症状首先发生在嫩叶和新芽上，最初叶尖和叶缘呈水浸渍状，逐渐变为浅黄白色，最后出 现褐红色伤斑。（界限分明） 6 .碳氢化合物、

7 .光化学烟雾：叶片下表面出现银白色、棕色或古铜色伤斑。浓度较低时外观没有明显受害症状，但最终 能使作物产量下降

1）臭氧：叶片上表面秘籍红棕色、紫色、褐色或黄褐色细小斑点

2）过氧乙酰基硝酸酯：叶片背面呈银灰色或青铜色，严重时背面变褐色上表面才可能显露症状（起初上表 面无明显症状）

8 .其他污染物（乙烯）：生长发育不稳定，过早成熟或延迟成熟。

9 .氯气/氯化物：氯气能破坏叶片里的叶绿素，使叶片出现褪绿伤斑，严重时可使全叶漂白、枯卷，甚至脱 落 •大气污染物测定方法： 1 .二氧化硫 1）分光光度法：

a.甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法

b.四氯汞盐吸收-副玫瑰苯胺分光光度法（吸收液毒 性大）

2）定电位电解法 2 .氮氧化物

1）盐酸萘乙二胺分光光度法 2）原电池库伦滴定法 3 .一氧化碳 1） GC 2）汞置换法

4 .光化学氧化剂：硼酸碘化钾分光光度法 5 .臭氧

1）硼酸碘化钾分光光度法

2）靛蓝二磺酸钠分光光度法

6 .氟化物

1）滤膜-氟离子选择电极法 2）石灰滤纸-氟离子选择电极法 7 .硫酸盐化速率测定 1）二氧化铅-重量法 2）碱片-重量法 3）碱片-离子色谱法 8 .总烃及非甲烷烃 1）GC

2）光电离检测法 9 .总悬浮颗粒物（TSP） 1) 重量法 2) 压电晶差顿法 3) 光散射法

•采样布点方法

1 .功能区布点法：多用于区域性常规检测，密集地区多设置采样点 2 .网格布点法：多个污染源，污染源分布比较均匀的地区

3 .同心圆布点法：多个污染源构成污染群，大污染源较集中的地区（半径4/10/20/40采样点4/884/） 4 .扇形布点法：适用于孤立的高架点源，主导风向明显的地区 •采样方法 富集采样法 1 .溶液吸收法

1）气泡吸收管：适用于气态和蒸汽态物质（流量为0.5-2.0L/min） 2）冲击式吸收管：适用于气溶胶态物质（小型3.0L/min,大型30L/min） 3）多孔筛板吸收管：适用于气态和蒸汽态物质，也适用于气溶胶态物质 2 .填充柱阻留法

1）吸附型填充柱：吸附气体和蒸气 2）分配性填充柱：蒸气或气溶胶态

3）反应性填充柱：气态、蒸气态和气溶胶态

3 .滤料阻留法：测定气溶胶、降尘、可吸附颗粒物、烟尘

4 .低温冷凝法：空气中某些沸点比较低的气态污染物 5 .静电沉降法：不用于易燃易爆的场合 6 .扩散法：适用于气态和蒸汽态有害物质

7 .自然积集法：自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等 8 .综合法

水资源与水污染防治

• 水体的定义：一般是指以相对稳定的陆地为下缘的天然水域，它包括水以及水中的溶解性物质、悬浮物 质水生生物及底泥等

• 水体分类：海上水体、陆地水体【地表水体（河流水体、湖泊水体、水库水体）、地下水体】

• 水体背景值：未受或少受人类活动影响的水体的天然水质，如若干化学元素及其化合物的含量等，叫做 水体的背景值

• 水体污染的定义：由于人为活动或自然因素的原因产生和排放污染物，这些污染物进入水体后，导致水 体的物理、化学、生物或者放射性等方面特性变化，水质恶化，从而影响了水的使用价值，甚至危及到了 人体健康、破坏了生态环境，这种现象称为水体污染。 • 污染物来源：

1 .工业污染源：污染物量大、组成复杂

2 .生活污染源：一般无有毒物质，其污染物成分主要是有机物

3 .农业污染源：分散、成片，污染物成分以有机物和植物营养元素为主（面源污染） 4 .大气降落物：种类很多，成分复杂 •污染类型：

1 .污染物划分的污染类型： 1）点源污染：排水管集中排出

2）面源污染：分散，成片地汇集并带入了水体

2 .水体划分的污染类型：河流污染（污染程度随径流量变化）、湖泊污染（降解速度慢，富营养化明显）、 海洋污染（污染范围扩大，程度加剧）、地下水污染（难以治理）

・水体主要污染物：

1 .耗氧污染物（有机污染物）：分解为二氧化碳等稳定无机物质时需消耗大量氧气 2 .重金属（有生物毒性且比重大于5的金属元素） 1）机械迁移

2）物理化学迁移（经过物理化学作用发生位置迁移和形态变化） a.沉淀作用：水解生成沉淀，水体环境发生变化时易造成二次污染 b.氧化还原作用：价态不同，毒性不同

c.吸附作用：胶体物质带电荷能吸附金属离子，水体环境发生变化时易造成二次污染 d.络合作用：水体中的有机配位体能和重金属形成络合物和螯合物

3）生物迁移：生物体的吸收、代谢、生长、衰亡过程中重金属发生位置变化 3 .非金属毒物

1）酚类：过量的酚类物质会抑制微生物的生长繁殖 2）氰化物：氰化物具有剧毒

4 .酸、碱、盐类：酸和碱能影响水体的pH,而发生中和反应生成的盐类会提高水的渗透压，进而对于淡水 生物、植物生长产生不良影响

5 .石油类：多种有毒以及致癌物质对生物产生不良影响

6 .植物营养物质：过量的植物营养物质可引起水体的富营养化，造成危害

•水体污染物对人体健康的影响：引起急性和慢性中毒、发生以水为媒介的传染病、致癌作用、间接影响 ・水体富营养化的定义：水体遭到植物营养成分污染后而发生的一类现象，多见于静水体或流速缓慢的水 体。当污水直接排出或者微生物分解使氮磷转变成可供吸收的形态时，水体中植物营养物质含量上升，藻 类大量繁殖，成

为水体中的优势种群。

・水样类型

瞬时水样、混合水样、综合水样（瞬时水样的混合）

•采样器：简易采水器、急流采水器、机械式采水器（设置安全瓶防止倒吸） •注意事项

1 .测定悬浮物、pH、DO、BOD，微生物、油类、硫化物、放射性等需要单独采样 2 .测定DO、BOD和有机污染物的水样必须充满采样容器 3 .密封保存 •保存方法

1 .冷藏或冷冻保存：抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速率

2 .加入化学试剂保存：生物抑制剂、调节pH、加入氧化剂或还原剂（Hg加入硝酸和重铭酸钾使汞保持高价 态）

・水样消解：

1 .湿式消解 1）硝酸消解法 2）硝酸-高氯酸消解法 3）硝酸-硫酸消解法 4）硫酸-磷酸消解法

5）硫酸-高锰酸钾消解法 6）硝酸-氢氟酸消解法 7）多元消解法 8）碱分解法

2 .干灰化法（干式分解法/高温分解法）【不适用处理测定易挥发组分的水样】 3 .微波消解法

• 色度：指去除悬浮物后水的颜色

• 浊度：反映水中的不溶性物质对光线透过时阻碍程度的指标

• 透明度：水中存在悬浮物、胶体物质、有色物质和藻类时，会使透明度降低 • 金属化合物测定 1.铅

1）电感耦合等离子体原子发射光谱法 2）间接火焰原子吸收光谱法 2.汞

1）双硫腙分光光度法 2）冷原子吸收光谱法 3）冷原子荧光光谱法

土地资源及土壤污染防治

• 土壤：土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。

• 土壤有机质：是土壤中有机化合物的总称，可分为非腐殖质和腐殖质两类。 • 土壤的基本性质：吸附性、酸碱性、氧化还原性

• 土壤背景值：指在未受人类社会行为干扰和破坏时，土壤成分的组成和各组分的含量。 • 土壤的功能：养育功能、承载功能、资产功能、生态环境功能

• 土壤污染：指人类活动或自然因素产生的污染物通过不同途径进入土壤，其数量超过土壤的净化能力从 而在土壤中逐渐积累，并达到一定程度，引起土壤质量恶化、正常功能失调甚至某些功能丧失的现象。

• 土壤复合体系：多相多孔体系、带电的胶体体系、络合-螯合物体系、氧化还原体系、酸碱平衡体系、沉 淀溶解体系、生命系统

• 污染特性：隐蔽性、持久性、间接有害性

污染源：水体污染型、大气污染型、农业污染型、生物污染型、固体废弃物污染型 • 重金属污染防治措施（e.g.） 1 .汞

1）施用石灰性肥料，提高pH 2）被汞污染的土壤不施用堆肥

3）水田改为旱田，改种旱田作物

2 .镉

1）控制水、污泥、肥料中镉的含量 2）采用排土法、客土法更换土壤 3）施用石灰性肥料、磷肥 •土壤分解法

1 .酸分解（测定重金属常用方法） 2 .碱熔分解法

3 .高压釜密闭分解法 4 .微波炉加热分解法

4）污染较轻的水田施入未腐熟的有机质 5）做好水层管理，维持淹水条件

农业污染及其防治

•农业污染：这里主要是指来自农业生产过程和农村其他生产、生活过程对环境的污染，包括农药和化肥 等农用化学物质的使用、畜禽粪便等固体废弃物的产生以及乡镇企业生产过程中“三废”的排放等所造成 的污染 •农药作物途径 1.大气：

1）地面或飞机喷雾施药

2）农药生产企业的废气直接排放 2 .水体： 1）直接施药

2）是用于农田的农药随降水迁移 3）农药生产企业废水排放 3 .土壤：

1）直接向土壤施用农药，或喷洒作物时喷在了地 面

2）被污染的作物残体连带农药进入土壤

3）污水灌溉和降水进入土壤 4）农药泄漏造成直接污染 4）大气残留农药随降水进入水体 5）使用过程中雾滴进入水体或工具清洗 3）残留农药的挥发

农业环境监测

• 环境监测的意义：环境监测是认识环境、了解环境和评价环境的重要手段，是环境质量评价和开展环境 科学研究工作的基础，它能够为环境管理的决策、立法、执法提供依据，实现环境管理科学化

• 农业环境监测定义：从农村和农业生产的角度，对环境或环境的某一要素进行监视性测定，以对环境质 量及其变化趋势作出评价。

• 环境监测的定义：以一定方式有计划地摄取代表环境质量及其变化的信息活动，具体地说是在某时段内 连续观测既定空间内某一种或几种污染物的浓度，跟踪它们迁移、扩散、归宿情况及其对环境产生影响的 过程。 • 环境监测分类：

1 .环境要素：大气环境、水环境、土壤环境、生物、放射性 2 .污染物排放迁移过程：污染源、环境影响

3 .所属部门：环保部门、卫生部门、资源管理部门、气象部门、农业部门 4 .监测方法：物理方法、生物方法、化学方法 5 .监测目的：监视性、研究性、特种目的 •农业环境监测方案的设计 1 .确定监测目的、监测范围

2 .收集资料、现场调查和设置采样点（做好标记，保证监测结果有可比性和代表性） 3 .选择监测项目（必测+选测） 4 .确定取样方式及测定方法

环境管理与环境质量评价

• 环境质量：一般是指环境的总体或环境要素对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度

• 环境管理对象：包括人、物、资金、信息和时空条件，它是一种社会行为，是人们相互之间发生复杂作 用的

过程。管理过程各个环节的主体是人。 • 环境管理内容（按管理范围划分）

1 .区域环境管理：城市环境、农村环境、海域环境、流域环境 2 .资源环境管理：土地资源、水资源、生物资源、能源环境

3 .部门环境管理：农业环境、工业环境、建筑业环境、交通运输业环境 •我国环境保护的基本政策 1 .预防为主，防治结合 2 .谁污染谁治理 3 .强化环境管理