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美国深特Xentaur公司XPDM型便携式露点仪用 户 手 册目 录1. 介绍22. 警告23. 原理34. 操作XPDM44.1样气连接4 411 连接接口4 41.2 连接管路4 41.3采样条件4 4.2 测量过程45. 用户接口5 51显示惯例552状态模式5 52.1湿度测量状态6 52.2观察传感器温度6 52.3自动校准状态模式6 52.4观察串口数据7 5.3修改参数76. 选件76.1 RS-232C接口76.2 电流模拟输出86.3 外接电源操作87. 自动校准98. 更换干燥剂筒及电池99. 特殊信息,报警及错误提示10附录A: 状态模式下用户操作过程的流程图11附录B: 修改参数状态下用户操作接口的流程图11附录C: 选择lbs, ppmv工程单位时仪器读数与4-20mA输出的关系11附录D: 计算LBS与PPMV时的不确定性11附录E: 电池寿命111. 介绍XPDM是电池操作的便携式露点仪，由微处理器控制，内置用于传感器干燥的分子筛干燥剂。仪器可用于需要快速测量的所有场合。标准设备：i带有传感器，干燥剂筒及锂电池的XPDM便携式主仪器。i用于不锈钢导管安装的2个VCO接口及用于刺软管安装的2个接口i肩带选件：i VCO到VCO安装接口i灵活的不锈钢软管i压力调节装置i凝结过滤器i墙式变送器（带有工厂安装的I/O选件）。i可替换的干燥剂筒。i便携式皮箱。2. 注意事项l 保修权限: 除了工厂培训的专业人员外，其它人不要拆卸XPDM采样槽/活塞件。如果采样槽/活塞件被用户拆卸，则取消保修。l 避免污染样气流: XPDM可提供温度低达-100露点的快速湿度测量。因此所有与样气流接触的表面都是由电抛光不锈钢制成。这使仪器缩短了与气样达到平衡的时间，测量过程因此加快。腐蚀性气体或被油及溶剂污染的气体的引入可能损坏电抛光表面，并使测量过程减慢。被油等物质污染的表面可由工厂专业人员清除。被腐蚀性气体损坏的表面则被永久性损坏，导致更长的响应时间。含有氯气，氨气，HCL或SO2的气体也可能引起对传感器的损坏。当湿度含量较低时，可以监测SO2。l 避免冷凝水：避免液体水进入采样槽，这将损坏传感器。因此不要直接把水吸进仪器采样口。若避免不了液体水，需订购防水的XTR-65W传感器，但它有一个极限范围，并有较长的干燥时间。l 避免高压：虽然仪器可在高于大气压的压力下工作(仪器的每一个采样槽/活塞杆/干燥存储组件已被测试压力可达到120PSI)。但是我们推荐在大气压下使用,避免直接引入样气，而引起压力过高。如果在较高压力下工作，可使用压力调节阀和压力修正特性。l 小心危险气体：如果使用时含有危险气体，需把仪器放在安全区域, 因为少量的泄露总是难免的, 这样的泄漏不会影响测量精度。但如果样气有危险性，请一定小心。l 避免高温环境：不要把仪器放在靠近象散热器或空气管道那样的散热源。注意仪器的操作温度为10至50。l 避免机械震动：不要把仪器放在剧烈机械震动或冲击的地方。若冲击和震动不可避免，使用弹性安装。l 避免传感器长时间暴露在空气中：由于手册第七部分中解释的原因，不要使传感器暴露在空气中的时间超过12分钟。当传感器处于测量状态时，不要断开样气使传感器暴露在空气中。在测量完成后，最好把传感器立即推回干燥存储室中。3. 原理象所有吸湿性材料一样, 氧化铝传感器吸收水分要比放出快得多。因此，在开始测量时，如果传感器露点比要被测量的气体干燥，则会很快地得到测量结果。因而该仪器的传感器可方便地在干燥室与测试室之间移动，而不接触周围的空气。结构如下:传感器处于干燥储存位置传感器处于测量位置1.样气入口7.传感器传动装置2.样气出口8.干燥剂室3.活塞9.过滤器网4.样气槽10. 电板5.传感器11.仪器外壳6.装有弹簧的PTFE密封垫左图显示XPDM的传感器处于干燥室位置。传感器被包围在气密容器中，周围充满干燥剂。这时样气不接触传感器而直接通过测量室排出，如果堵住样气出口, 测量室内压力增大，并把传感器连接的活塞推进到右图所示位置。现在传感器不需暴露在空气中就可接触气样。测量完成后，利用传感器传动装置把传感器推回到干燥室位置，在此进行干燥，并准备另一次快速测量。关于干燥室干燥室由充满干燥剂的不锈钢容器构成。电抛光不锈钢容器(干燥室)与采样室之间通过弹簧承载的PTFE密封圈密封，当传感器在两者之间移动时可确保最大可能的气密性及最小的气体流失, 以减少测量误差。当传感器处于干燥室时，不锈钢线网使得传感器与干燥剂分开，网厚127，网孔大小为100。这保持了传感器与干燥剂间距离最小，对快速干燥是至关重要的，同时保障传感器不受干燥剂粒子的污染。工厂提供的干燥剂，新鲜时可提供低达80的干燥环境。当传感器被推进干燥室，需经过一定时间使之完全干燥，并与干燥室达到露点的平衡。所需时间根据传感器回到干燥室以前的湿度而定。为了充分利用干燥室，在传感器保持在干燥室一段时间以后，例如经过整个夜间，通过周期性地检查指示的露点值，确保干燥室露点低于需测量样气的露点。如果干燥室露点远远高于80，而且在样气的期望露点之上，需更换干燥剂筒。4. 操作XPDM4.1样气连接4. 1.1 连接接口根据不同的应用, 仪器可采用不同的连接接口。仪器本身的气样出入口为1/4”VCO母螺纹接口，连接时应密封好以确保较低露点气体的准确测量。根据应用的实际需要，我们推荐采用下列连接方法：l VCOVCO：此方法对所有应用都非常理想，如易弯不锈钢软管等。l VCOSwagelok：此方法适用于刚性连接管的场合。(随仪器提供该接口)l VCOBarbed hose：此方法适用于露点高于65气体的测量，这里仅推荐使用PTFE管连接。(随仪器提供该接口)4. 1.2连接管路对低于65的露点的气体，应使用内抛光的不锈钢管道，且该连接管的长度应尽可能的短，以确保最快达到湿度平衡。如果自己无法找到类似的气管，可向厂家订购易弯的不锈钢软管(见手册第一页选件7) 。另外我们特推荐在出口处连接至少30厘米长的不锈钢管，以避免在低流速时外界空气的回流。对高于65的露点的气体，可使用PTFE管，它的可弯曲性提供了许多的便利条件。然而，PTFE管应被保持尽可能地短，以加快响应时间。切忌：在任何情况下，不要使用橡胶或塑料管，它们都具有吸湿性及可渗透性。当使用这样的材料时会产生较大的测量误差。4. 1.3采样条件l 前级过滤器： 当测量低于65的露点的气体时，不要使用任何用于油,颗粒或水的前级过滤器。因为改过滤器可存储并释放水蒸气，从而减慢或影响测量效果。l 压力调整器：不要把含有不锈钢之外的任何材料的压力调节阀使用在低于65的露点情况下。为确保使用好的产品，请使用销售代理提供的压力调节阀。4. 2 测量过程l 按电源键打开仪器，等1分钟使仪器读数稳定。l 使用上下键选择所需的工程单位。l 当传感器仍处于干燥室中时，注意仪器显示的读数（湿度应低于要测气体的估计湿度）。l 打开仪器连接口，选择合适的连接管路连接仪器和样气源，打开阀门把样气引进仪器。等一分钟，使测试室和样气管路干燥。l 堵住仪器出气口。测量室内的气压足以推动活塞并使传感器进入测量室。如果压力不够，可用手慢慢拉动位于仪器前部的传感器传动装置，同时仍堵住样气出口。l 观察仪器读数变化。如果露点逐步增加，读数将在3分钟内稳定；如果露点逐步下降，将需要更长的稳定周期。当读数基本上稳定后，读取读数并利用传动装置把传感器推回到干燥室干燥以备下次使用。注意：当仪器用电池操作时，若下列时间内没有键被按下，则仪器将会自动关闭。l 6分钟，当传感器处于测量室（外部位置）时。l 3分钟，当传感器处于干燥室时。5. 用户接口 用户接口包括常规LCD显示，音频指示，5个按键开关及传感器传动柄。5. 1显示惯例1. 仪器可显示数字和字母，分别表示如下： 数字： 字母： 符号： 2. 通过在显示窗左上角的显示“SET”，仪器将提醒是否进入特定模式允许用户改变参数。小心不要由于疏忽而改变参数。3. ，OF同时出现，显示传感器的衰减分贝。4. 高于1999及低于0.01的值将用科学记数显示。如果需要的话，103或10-3任一值将出现在所示值的右上方，并且值将四舍五入到3 数位。如下例：5. 2状态模式参考附录A所示的状态模式流程图。按“POWER”键，当听到“嘀嘀”声时表示仪器已打开电源；如果希望保持背景灯亮，则需持续按“POWER”键，直到背景光打开。切记仪器在背景光亮时耗电是正常情况的5倍。打开电源，仪器将进行一定的自动测试过程（见第9部分），然后进入正常测试模式。按“Mode”键将按下列顺序改变状态模式：湿度测试状态观察传感器温度自动校准状态观察串口数据（回到）湿度测试状态。如果在改变状态模式过程中30秒内不按键，仪器将自动回到湿度测试状态，但当仪器在自动校准状态时除外。5. 2.1湿度测试状态（请参考英文手册第17页）在此状态下用户可观察所测气体的湿度值，以显示屏左下角的“DEWPOINT”字母为标记。观察湿度的通用单位是，0F，PPM，LBS及G/M3，使用上下箭头键按相应顺序依次出现这些单位。及0F是露点读数；ppm是通过计算在传感器压力下的体积所得；G/M3是每立方米气体中水的克数。以上是使用天然气，并且按照IGT研究报告8，考虑到传感器压力而得到的数据。仪器上有“压力修正”按钮。当轻按一下该按钮，仪器进入压力修正方式，此时的显示是经过计算传感器周围压力修正后的压力修正值，并在显示屏的低部出现PS2I闪烁标记；当不需要压力修正时，再轻按一下该“压力修正”按钮，相应地PSI标记不再闪烁。当传感器周围气体（测试室内）和测试气体压力存在较大压力差时，仪器的显示值是传感器周围压力下的湿度值，在这种情况下应使用“压力修正”功能。另外请注意：根据定义PPM，LBS及G/M3的读数不受压力修正影响，因而读这些值时，不用压力修正功能；当被测量的是露点值时，因其读数受气体压力影响较大，一般需要压力修正功能。当气体压力是用来计算某一特定压力下的露点值，这种压力不同于测试室内的压力，这时也可使用另一种“压力修正”功能。当仪器处于压力修正方式时（PSI标记闪烁），长时间按住压力修正键直至仪器改变到View/Set菜单，此时仪器显示出现“SET”及“PSI”标记，并交替出现5EN及当前传感器压力的设置值。A. 使用上下键可更改该传感器压力值，而轻按一下压力修正键即可快速取消上述更改。B. 稍长时间不按键或而稍长时间按住压力修正键可使仪器回到湿度测试状态。C. 按“Mode”键可使仪器进入下一子菜单，显示出现“SET”及“PSI”标记，并交替出现CA5及当前气体压力的设置值，按“Mode”键可使仪器回到View/Set菜单。#说明：仪器出厂时，设定传感器压力值和外界测试气体的压力为14.7psi，如需修改一般应需先解锁。5. 2.2观察传感器温度按“Mode”键进入此状态，用户可观察到测试室内传感器周围的温度，通过显示屏的左下角的“TEMP”标记闪烁表示。表示温度的通用单位是及0F。上下键在单位之间转换。再按“Mode”键可转换到开始自动校准方式。5. 2.3自动校准状态在此状态下用户应确信开始自动校准。通过按“Mode”键可跳到观察串口数据状态或按向下箭头键取消它，这期间出现“CAN”标记，稍长时间不按键仪器自动回到湿度测量状态。按向上箭头键开始自动校准，接着仪器通过“嘀嘀”声并交替显示“PUL”和“OUT”提醒用户把传感器拉出干燥室，如果没有完全拉出，仪器交替显示“IN”和“OUT”提示。因为自动校准是不可逆转的操作过程，所以有数次“嘀嘀”声并交替出现“CNF”和“AC?”以向用户提醒。按向下箭头键可撤消自动校准，而向上箭头键将确认自动校准。仪器开始采样1分钟，同时交替显示“AC”闪烁。在这段时间用户应使用校准球把饱和空气压进测试室（详见自动校准说明）。一分钟后，仪器显示一些数字和“END”1秒钟，并且新校准值被存储在EEPROM。如果仪器交替显示“SEN”及“2LO”，并伴随着嘀声说明传感器读数太低而不能形成饱和，此错误将引起自动校准失败。5. 2.4观察串口数据在此状态，用户可观察仪器的串口数据。通过交替显示“X5N”及数字来显示串口数据。如果该数字大于1999，则分为2段显示，第一字段是显示带右下角103标记的千位数，第二字段显示后三位数。例如串口数为12345，则显示如下： X5N 12103 345按“Mode”键使仪器回到湿度测量状态。5. 3修改参数参考附录B，同时按下“Power”和“Mode”键，进入修改参数流程图，可提供下列功能：1. 测试模拟输出：通过按上箭头键，下箭头键及压力修正键，用户可使仪器模拟输出到各自的低，高，中值。这使得远端测量的连接与测试更为方便。2. 交替显示单位：在此功能中，测试状态下的单位可使用二个单位交替换显示。例如，除显示露点外，交替显示测试室温度；或着交替显示露点的两个不同单位。3. 选择传感器类型：在此功能中，用户可通过软件选择仪器安装匹配的传感器类型。包括XTR-100（-100至+20）；XTR-65（-65至+20）。4. 调整传感器低端衰减：利用这种方式可用来输入代表低露点时传感器衰减的数据。5. 手动校准：（暂未用）在此功能中，用户可输入多点校准数据以提高校准精度。6. 调整输出范围：这种功能用来设置电流输出时高，低端。7. 上锁/解锁功能：此功能用来给仪器上锁，以保护仪器参数不被偶然改变，操作时出现“嘀” 声和“LOC” 警告。如需解锁用向下箭头键；上锁用向上箭头键。*说明： 以上3，4项由工厂设置，当改变传感器时才修正。6. 选件根据用户需要，仪器额外加装下列功能：1隔离RS232C数字输出接口。2隔离420mA或024mA电流模拟输出接口。3外接电源操作，例如：壁挂式变压器。6.1 RS-232C接口RS-232C输出接口是9针“D”型内插座，位于仪器的后部。其传输格式为：9600波特率，无奇偶校验，7位数据位，1个停止位。接口与传感器及机壳隔离达1M，通过该接口可直接同计算机通讯。因为该接口和电流输出接口共用，所以需要特殊的电缆，详细连接见下列9针接口功能表。插针号信号插针号信号1电流输出6接到第4针2Tx7从第8针通过RS232水平驱动器形成回路3Rx8从第7针通过RS232 水平接收器形成回路4接到第6针9电流输出选择：开路=0-24mA, 接地=4-20mA5RS232及电流回路的地线为了将当前选择的工程单位及采样数据传给计算机，计算机向仪器发出下列信号：?CR仪器将向计算机返回包括工程单位和测量数据的如下信息包，例如：79.1degCCR或 110.4degFCR或 0339LbsH2O/mmscfCR或 625ppmVCR或 0.00544g/m3CR如果存在错误条件，仪器将返回如下错误信息：SensOpen CR或 SensSaturate CR 或 SensShorted CR 注意：以上黑体字标出的字符串为发送和接收的信息串。6. 2电流模拟输出在仪器后部的9针“D”型插座提供了电流信号输出。只有当仪器通过外接电源操作时，电流输出才会起作用。当第5针接“地”时，第1针是正电流输出。注意：此插座是与RS-232C接口所共用。当第9针接地时电流输出是4-20mA，开路时模拟输出为0-24 mA。该输出电流可驱动0至500的负载。输出与所选的工程单位成正比，可以以传感器量程的一部分为范围设定4-20mA线形输出，因此可以提高较窄范围量程时的分辨率输出。为了验证或改变输出电流比例，请参考5.3节参数调节说明。电路输出被微处理器计算如下：如果第9针接地，其输出为4-20mA范围： O=（RL）X 16 + 4（HL） 此处： O=用mA表示的输出电流。 R=在选择工程单位下显示的实际读数值。 L=在选择工程单位下需要显示的最低量程读数。 H=在选择工程单位下需要显示的最高量程读数。选择L及H值见5.3节。工厂默认值如下：例如对XTR-100，L=100及H=20。L及H的值总是以来设置，而微处理器可把它们转换到用户所选的单位上。也就是说，输出电流与所选择的单位线性成正比，如果所选单位为或OF，则电流与露点线性成正比；如果所选单位为Lbs，ppm或G/M3，那么电流与这些单位成正比，而与露点的对数以似成比例，见附录C。在连接电流回路输出以后，根据5.3节的说明可使它达到低，中及高点。这一过程有助于测试连接及设置终端设备。6.3外接电源操作仪器后部可装一个2mm的电源插座。用于接入交流或直流电源，该接口与仪器和传感器隔离达1M。当外接直流(DC)电源时，电压范围为13VDC至25VDC。当外接交流(AC)电源时，电压范围为12VACrms至25VDCrms。在上述任何一种情况下，当使用背景灯并提供电流输出时，仪器最大电流为50mA。而电源电流设置为250mA保险丝。7. 自动校准仪器在出厂时已进行校准，除非怀疑有问题，否则不需要用户对仪器再校准。XPDM仪器利用了深特传感器的饱和线性特点，利用预先设置的饱和点（在工厂设置为20以上露点达到饱和）。由此它们可以被简单地再校准，只需把传感器置于露点20以上的饱和环境中，根据仪器提示按相应键即可。注意饱和环境不必很精确，只比预先设置20露点湿度更高即可。自动校准过程如下：1 先确信传感器周围环境温度应约为20左右（通过观察传感器温度功能）2 从兰色手泵上取下匹配器。3 用一两滴水浸湿外部海绵体，把匹配器再放回到手泵口上。4 打开仪器，参考英文手册5.2节。5 按两次“MODE”键。仪器将显示“CAL”校准提示。6 按向上箭头键确认将要进行校准。7 把传感器拉出到测量位置，用手泵给仪器入口压入饱和湿气。8 按向上箭头键再确认开始校准。9 用手泵间歇给仪器入口压入饱和湿气，以确测量室内处于饱和环境，同时显示AC/ AC。10 一分钟后，仪器显示存储在存储器中的校准数，同时显示“END”，其后回到测量方式。此时仪器自动校准完成。11 推传感器回到干燥室。推荐校准周期为12个月，当用XTR-65传感器时，如果长时间暴露在液体水之后，应对其再校准。确保传感器足够干燥，只需根据上述过程1-11即可。注意：传感器在空气中暴露的时间尽可能短，以避免传感器过饱和。虽然过饱和不会损坏传感器，但它放在干燥环境后将延长干燥时间。因此，只有在进行校准过程时，才把传感器移出干燥室外，并且在完成校准过程后，应立即把传感器推进干燥室。在进行自动校准或手动校准之前，过饱和传感器需要完全干燥。其过饱和特征是传感器不能通过自动校准过程，或传感器在校准以后不能干燥。为了干燥，可把仪器置于已知的干燥气流中，例如高质量的干燥氮气或把传感器推回到干燥室中，经过24小时的最小干燥周期后，再进行校准过程。8. 更换干燥剂筒及电池为了替换干燥剂及电池，先松开仪器后盖上的两个长约7英寸的十字螺栓，然后，取下螺栓。如果仪器有过滤器支座，要先取下该支座，接着取掉仪器底盖。更换电池：只需把旧电池从电池座中拿出，用另一9V折叠电池（推荐锂电池）替换它即可。更换干燥剂：把传感器拉出干燥室，拧松干燥筒螺栓，然后取下旧的干燥剂筒。拿出新的要更换的干燥剂筒，该干燥剂筒密封在锡容器内，打开该容器即可取出干燥剂筒。从该干燥剂筒上取下绿色的盖子，切记不要打开红色的帽子。然后把该干燥剂筒拧到旧干燥剂位置的螺纹上，注意密封设备，例如：PTFE及氟橡胶“O”密封环。再确认干燥剂筒拧紧到位。最后前后移动传感器传动装置，以确保传感器平滑地进出干燥室。安上仪器底盖即可。9. 特殊信息、报警及错误提示显示解释解决办法PROM自检错误开机故障替换电池，重新开机，如果还存在问题，咨询销售代理。RAM读/写测试错误未辩别的电源加载错误EEPROM检查错误A/D转换器故障每两分钟系统自检一次A/D参考电压超出特定值电源低电压报警替换电池超出仪器低温范围务必使仪器处于10+50温度范围超出仪器高温范围传感器开路露点测试状态检查传感器。提供湿气给传感器看它是否有反应传感器饱和使传感器干燥传感器短路检查传感器试图计算未定义的传感器露点选择传感器并重新校准当传感器处于干燥室时观察的露点提示现在测得的露点是干燥室的露点试图校准未定义传感器自动校准测试状态见自动校准说明提示把传感器从干燥室拉出以进行自动校准传感器露点读数过低，不能形成饱和，因而无法自动校准未完成EEPROM写过程其它若出现这种情况，咨询代理试图修改上锁的仪器先给仪器解锁（见参数修改）传感器既不在干燥室也不在测试室确认拉出传感器传动装置开机信息关机提示 图标：表示伴随信息出现的铃声。 “ / ” 表示交替闪烁的信息。附录A：状态模式下用户操作过程的流程图 图标：/ 交替闪烁显示的信息， 表示铃声， 无指示符或箭头引导的键不起作用附录B：修改参数状态下用户操作接口的流程图 图例：/ 选择交替显示的信息 无指示符或箭头引导的键不起作用附录C: 选择lbs ppmv工程单位时仪器读数与4-20mA输出的关系附录D: 计算LBS与PPMV时的不确定性美国深特Xentaur公司中国总代理：约克仪器公司北 京地址：北京市海淀区万柳长春桥路11号亿城大厦C2-1505A 邮编:100080 电话：58815508 58815518 5881552858815548 58815568 58815578手机：013901207379 传真E-mail: 上 海地址：上海市延安西路1228号嘉利大厦10层A座 邮编：200052电话62802802 62803803 62809809 传真机：013818182525 E-mail: 武 汉地址：武汉市汉口解放大道688号武广写字楼1816室 邮编：430022电话51518086 传真机：013971692521 E-mail: 重 庆地址：重庆市高新区石杨路44号一城新界A栋5-5 邮编： 400039 电话：(023)61586360 61586370 传真： (023)61586178 手机：(0E-mail： 编者按：大地涵藏万物，孕育生命，被誉为人类的母亲。但是，近年来，伴随我国工业化的快速发展，大地不断遭到各种污染的伤害。仅仅因土壤污染防治不足、环境监管乏力，导致的食品药品安全事件就频频发生，2008年以来，全国已发生百余起重大污染事故。目前我国大地污染现状严峻，成因十分复杂，形成令人扼腕的“大地之殇”。经济参考报以此为主题，探寻大地污染背后所触及的我国农业、工业、城市化进程中关于生存与发展的一系列深层矛盾与两难抉择，并以“大地之殇”系列报道的形式在“深度”版推出，敬请关注。大地之殇一黑土地之悲占全国粮食总产五分之一的东北黑土区是我国最重要的商品粮基地，但一个并不为多数人了解的严峻事实是，支撑粮食产量的黑土层却在过去半个多世纪里减少了50%，并在继续变薄，几百年才形成一厘米的黑土层正以每年近一厘米的速度消失。照此速度，部分黑土层或将在几十年后消失殆尽，东北这一中国最大粮仓的产能也将遭受无法挽回的损失。记者 孙彬 管建涛 连振祥 吉哲鹏 娄辰 李松南京 哈尔滨 兰州 昆明 济南 重庆报道毒土：GDP至上的恶果当前，我国土壤污染出现了有毒化工和重金属污染由工业向农业转移、由城区向农村转移、由地表向地下转移、由上游向下游转移、由水土污染向食品链转移的趋势，逐步积累的污染正在演变成污染事故的频繁爆发。日益加剧的污染趋势可能还要持续30年“目前，我国土壤污染呈日趋加剧的态势，防治形势十分严峻。”多年来，中国土壤学会副理事长、中国农业科学院研究员张维理教授一直关注我国土壤污染问题“我国土壤污染呈现一种十分复杂的特点，呈现新老污染物并存、无机有机污染混合的局面。”“现在我国土壤污染比各国都要严重，日益加剧的污染趋势可能还要持续30年。”中国土壤学专家，南京农业大学教授潘根兴告诉经济参考报记者，这些污染包括随经济发展日益普遍的重金属污染、以点状为主的化工污染、塑料电子废弃物污染及农业污染等。国土资源部统计表明，目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。环保部南京环科所研究员单艳红说，华南部分城市约有一半的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属和石油类有机物污染；长三角有的城市连片的农田受多种重金属污染，致使10%的土壤基本丧失生产力，成为“毒土”。农药化肥污染同样严重。张维理说，我国农药使用量达130万吨，是世界平均水平的2.5倍。黑龙江农业监测站杜桂德站长说：“目前，农药和化肥的实际利用率不到30%，其余70%以上都污染环境了。”云南农业大学测算，每年大量使用的农药仅有0.1%左右可以作用于目标病虫，99.9%的农药则进入生态系统，造成大量土壤重金属、激素的有机污染。“不仅污染加重，而且还在转移扩散。”潘根兴说，当前，我国土壤污染还出现了有毒化工和重金属污染由工业向农业转移、由城区向农村转移、由地表向地下转移、由上游向下游转移、由水土污染向食品链转移的趋势，逐步积累的污染正在演变成污染事故的频繁爆发。2008年以来，全国已发生百余起重大污染事故，包括砷、镉、铅等重金属污染事故达30多起。其中浏阳镉污染事件不仅污染了厂区周边的农田和林地，还造成2人死亡，500余人镉超标。频繁爆发的污染事故损失惨重，不仅增加了环境保护治理成本，也使社会稳定成本大增，而土壤污染修复所需的费用更是天价。常州农药厂土壤修复需2亿元，无锡胡埭电镀厂重金属铬污染修复费用890万元，苏州化工厂需数亿至数十亿元。每年因土壤污染致粮食减产100亿公斤污染的加剧导致土壤中的有益菌大量减少，土壤质量下降，自净能力减弱，影响农作物的产量与品质，危害人体健康，甚至出现环境报复风险。潘根兴教授说“许多土壤污染地区已超过土壤的自净能力，没有外来的治理干预，千百年后土壤也无法自净，有的地块永远都无法自净，甚至出现环境报复。”一是生态关系失衡，引起生态环境恶化。中国科学院地理科学与资源研究所在长江三角洲等地调查的主要农产品，农药残留超标率高达16%以上，致使稻田生物多样性不断减少，系统稳定性不断降低。“吃土吐土，净化土壤，作为土壤的义工，蚯蚓的存在是土壤重要的环境指标，对土壤具有重大意义。”令潘根兴教授忧心的是，现在，土壤中的蚯蚓、土鳖及各种有益菌等大量消失，农作物害虫的天敌青蛙的数量大减，自然生态面临危机。云南农业大学副教授周江鸿等人在湖北、安徽等地的农田里发现，杀虫剂的使用对稻田节肢动物物种有损害作用，使得稻田天敌和害虫的平衡关系被打破。二是土壤质量下降，使农作物减产降质。重金属污染的增加，农药、化肥的大量使用，造成土壤有机质含量下降，土壤板结，导致农产品产量与品质下降。农业部全国农技推广中心高级农艺师陈志群认为，由于农药、化肥和工业导致的土壤污染，我国粮食每年因此减产100亿公斤。环保部门估算，全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。三是重金属病开始出现，人们身体健康和农业可持续发展构成严重威胁。汞、镉、铅、铬、砷五种重金属被称为重金属的“五毒”，对人有致命的危害。苏州环境科学研究所所长杨积德说“这些污染严重影响儿童发育，使人致病、致癌，危及人体生命健康。”上世纪70年代，日本曾出现“痛痛病”，是镉对人类生活环境的污染而引起的，影响面很广，受害者众多，所以被公认为是“公害病”。潘根兴教授在全国各地市场上进行的调查也显示，约有10%的大米存在重金属镉超标。他说：“这些镉米对自产自食的农民来说无疑是致命的风险。”令人担忧的是，一些“痛痛病”初期症状已开始在我国南方部分地区出现“土壤污染导致的疾病将严重威胁人类健康和农业可持续发展，最终危害中华民族的子孙未来。”“宁愿毒死也要GDP”？产业模式亟待反思土壤污染如隐形“杀手”，难以察觉却可能直接危害人体健康，特别是重金属在蔬菜、粮食中的累积，将处于食物链顶端的人类置于危险境地，甚至产生环境报复。“土壤污染的加剧原因有天灾，但更多是人祸，不科学的发展是环境恶化的主要原因。”南京农业大学教授潘根兴认为，土壤污染主要一来自矿山采冶、工业“三废”、污灌、固废堆放等，基本上都属于人为因素，表明近年来的产业发展模式亟待反思。当前，令人忧心的是各地以追求G D P为核心的政绩观，不科学的产业发展模式和大量违法排污、超量排污。记者在调研中发现，一些地方发展心切，抱着“宁愿毒死也要G D P”的心态，有意无意地忽视环境保护，导致“引进企业就是引进污染，发展经济就是破坏环境”的恶果。面对企业违法排污，一些地方政府成为企业的保护伞，通过变通政策打擦边球，甚至开绿灯，最终大事化小，小事化了。保护环境不被污染，是各级政府的法定职责。污染事件暴露了各地环保意识薄弱，政府监督缺失，是整个社会的耻辱。“不断发生的污染事件告诉人们，缺乏对自然环境的敬畏与呵护，对公共利益和公众生命漠不关心，暴露出企业环境意识薄弱和地方政府责任缺失。”江苏省小康发展研究中心主任、江苏省委党校教授冯治指出，必须反思高歌猛进的产业发展模式，真正落实转变发展方式的政策，实现社会经济可持续发展。黑土层流失 危及中国最大粮仓黑土层变薄，是指黑土地的有效耕层变薄，直接导致支撑粮食产能的有机质含量降低，土壤肥力下降。然而，农业科技进步和高产作物增加作用下的粮食增产，在一定程度上“掩盖”了黑土层日渐变薄、耕地质量下降的严峻现实，导致农民和相关部门放松对耕地质量的保护。有关专家建议，应尽早完善耕地质量建设法规，扩大保护性耕作技术应用，用最小代价守住我国最大“粮仓”的产粮之本。“一两黑土换二两油”的日子再不会有了“以前挖两锹深还是黑土，现在一锹后就基本看不到了。”黑龙江省依兰县三道岗镇三道岗村农民程先粟从自己地里抓起一把黑土，“你瞅瞅，黑土都不太黑了，一两黑土换二两油的日子再也不会有了。”作为世界三大黑土区之一，东北黑土区总面积约3523.3万公顷，分布在黑龙江、吉林、辽宁省和内蒙古自治区境内，粮食年产量约占全国五分之一，是我国重要的玉米、粳稻等商品粮供应地，粮食商品量、调出量均居全国首位。由中国科学院、东北农业大学、吉林省农业科学院等院所专家联合调研形成的“东北黑土资源利用现状及发展战略研究”指出，东北黑土地初垦时黑土厚度一般在60至80厘米，开垦20年的黑土层