农业环境监测

农业环境术语

农业环境监测，就是以农业环境中污染物及其对农业生物的危害为核心，在一段时间内，间断地或连续地对农业环境质量的某些代表值进行监视、测定的过程。农业环境质量的代表值包括污染物的浓度、能量、污染的强度及其变化情况和对环境产生的影响等。

监测目的

农业环境监测既是农业环境管理的重要技术手段，又是人类生存大环境监测的重要组成部分，其根本目的在于及时、准确、全面地反映农业环境质量状况及其变化规律和发展趋势，追踪污染物在农、畜、水产品中的残留和蓄积动态，保障农产品的安全和人体健康，为农业环境管理提供科学依据。

农业环境监测按其目的和性质可分为三类：①常规监测。又称监视性监测或例行监测，是监测工作的主体。是指定期、定点对农业环境要素、农用化学物质及农产品中污染物的含量进行分析测试。需要选择一批有代表性的区域，建立起固定的监测点位，按照统一的监测技术规范，对一些农业环境质量的代表值进行长期的监测，通过大量的监测数据，来判断农业环境质量的动态变化，揭示农业环境存在的问题及其对农、牧、渔业生产的危害程度。因此，常规监测需要通过各级农业环境监测网的协调工作来完成，并应逐步向连续化、自动化发展。②特种目的监测。也称应急监测，一般均为特定目的服务，如农业环境污染事故监测、仲裁监测(解决环境执法过程中发生的矛盾，向司法部门提供所需的仲裁结果数据)、咨询监测(根据咨询单位提出的具体要求，测定并提供有关数据、资料)。③研究性监测。指为探索来自各类污染源的不同污染物进入农业生态系统，被动、植物吸收后，污染物沿食物链迁移、转化、浓缩、积累的规律。

监测任务

农业环境监测的任务包括：①掌握农业环境质量状况，确定污染物的时空分布和污染途径，预测农业环境发展变化趋势，为制定农业环境保护计划、规划提供依据。②通过监测，判定各种污染物不同浓度范围对农业环境质量和农产品的危害程度，结合我国国情，为制定各项农业环境质量标准和农产品安全卫生标准提供依据。③通过对农用化学物质和垃圾、污泥、粉煤灰等进入农业环境的废弃物进行监测，为安全合理使用这些物质提供依据，以指导合理使用化学肥料，安全使用化学农药，安全、合理利用城市、工业废物，化害为利，有利于农业生产和农业环境。④进行污染事故监测、仲裁监测，为污染事故及时处理提供依据，为保护农业生产者的合法权益提供法律上的技术支持。

监测方法

调查

为了使监测方案制订得合理，必须进行实地污染调查。监测目的不同，调查的范围及内容也不一样。例如，为了制定区域性污染控制措施，就要对该区域的污染状况进行全面的调查，若为了某一项工程设计取得原始资料，则应按设计规范或卫生标准的要求，调查该项工程及其范围内的污染状况。

样品的采集与保存

环境监测样品的采集和保存是保证环境监测数据准确、可靠的最关键的环节之一。由于环境体系的构成和组成非常复杂，样品的代表性和有效性非常重要，为了使监测数据能够确切地反映当时当地的环境状况，在工作中应该遵循以下原则：

1、统一规范的原则

统一规范的原则就是由权威部门(如国家环境保护局)对于各类环境体系的采样方案颁布一系列规范性条例，并要求职能部门(如监测站)在制订和执行采样方案时按规范行事。

2、因地制宜的原则

因地制宜的原则就是采样方案制订者还要考虑到具体对象在当时、当地的特殊性，就规范中未涉及的方面作出具体分析，而后作出恰如实际的采样部署。

样品的预处理

样品的预处理包括过滤、灰化处理、提取等环节。

样品预处理新技术

环境中污染物特别是有机污染物(包括环境激素)的分析大都涉及10-12～10-9克水平的痕量检测，又必须适应不同基体和大量共存物等复杂因素，是一项复杂系统的痕量分析课题。利用经典的样品前处理方法远远不能达到要求，近些年来发展起来许多样品前处理方法，如超临界流体萃取、固相萃取、固相微萃取、顶空及微波萃取等技术。下面对几种较新的环境样品前处理方法作简单的介绍。

1、超临界流体萃取

超临界流体萃取是利用超临界流体(即温度和压力略超过或靠近临界温度Tc和压力Pc，介于气体和液体之间的流体)作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。作为一个分离过程，超临界流体萃取过程介于蒸馏和液-液萃取过程之间，即此过程同时利用了蒸馏和萃取的原理--蒸汽压和相分离均起作用。

2、固相萃取

固相萃取是以液相色谱分离机理建立起来的分离和纯化方法。固相萃取法预处理样品有许多引人注目的优点：一是安全，可以避免使用毒性较强或易燃的溶剂；二是不会发生液-液萃取中经常出现的乳化问题，萃取回收率高，重现性好；三是固相萃取操作简便、快速，可同时进行批量样品的预处理；四是由于可选择的固相萃取填料种类很多，因此其应用范围很广，可用于复杂的环境样品预处理。

3、固相微萃取法

固相微萃取法是以固相萃取为基础发展起来的新方法。它用一个类似于气相色谱微量进样器的萃取装置在样品中萃取出待测物后直接与气相色谱(GC)或高效液相色谱(HPLC)联用，在进样口将萃取的组分解吸后进行色谱分离和分析检测。

4、顶空法

顶空分析是取样品基质(液体和固体)上方的气相部分进行色谱分析。顶空技术分为静态顶空技术和动态顶空技术(吹扫捕集)。用于分析聚合物材料中的残留溶剂或单体、工业废水中的挥发性有机物、食品的气味等。

5、微波萃取法

微波技术用于样品制备是近年发展起来的，它是指利用微波为能量，进行样品处理的各种方法。它可以用于样品溶解、干燥、灰化及浸取等方面。以往微波制备样品主要用于无机分析，现在已逐步扩展到有机分析。由于设备简单、高效、快速，可以同时处理多种样品，因而是一种极有发展前途的样品制备与前处理技术。

理化分析

1、化学分析

化学分析法是以特定的化学反应为基础的分析方法，分为质量分析法和容量分析法。

质量分析是将待测物质以沉淀的形式析出，经过过滤、烘干，用天平称其质量，通过计算得出待测物质的含量。容量分析法通常也称为滴定分析法，其基本原理是用一种已知准确浓度的溶液(标准溶液)，滴加到含有被测物质的溶液中，根据反应完全时消耗标准溶液的体积和浓度，计算出被测物质的含量。容量分析法的特点是操作简便、迅速，结果准确，费用低，在环境监测中应用较多。例如测定水中的酸碱度、化学需氧量、溶解氧、挥发性酚、总氮、硫化物和氰化物等。根据化学反应类型的不同，滴定分析法可分为酸碱滴定法、络合滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法等。

2、仪器分析

仪器分析是利用被测物质的物理性质或化学性质来进行分析的方法。根据分析原理和仪器的不同，环境监测中常用如下几类：

a 色谱分析法。包括气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、薄层色谱法(TLC)、离子色谱法(IC)等。色谱分析法具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高、样品用量少、价格较为低廉、易于普及、可用于定量和定性分析等优点，已广泛应用在环境、化工、医药卫生、农业、食品、空间研究等各个领域。在环境监测领域，色谱法占有越来越重要的地位。

b 电化学分析法。包括电导分析法、电位分析法、库仑分析法、极谱法和溶出伏安法等。电化学分析法是依据物质的电学及电化学性质测定其含量的分析方法，通常是使待分析的样品试液构成化学电池，根据电池的某些物理量与化学量之间的内在联系进行定量分析。电化学分析具有快速、灵敏、简便等优点，在环境监测中占有重要地位。

3、光学分析法。光学分析法是根据物质发射、吸收辐射能或物质与辐射能相互作用建立的分析方法。种类很多，以分子光谱法和原子光谱法应用较多。

a分子光谱法。分子光谱法包括红外吸收、紫外可见吸收、分子荧光等方法。

b 原子光谱法。原子光谱法包括原子发射、原子吸收和原子荧光光谱法。目前应用最多的是原子吸收光谱法。

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