蔬菜中重金屬污染研究及防治措施

梁富程

(山東省曲阜師范大學(xué)山東曲阜 273165)

蔬菜中重金屬污染研究及防治措施

梁富程

(山東省曲阜師范大學(xué)山東曲阜 273165)

在分析蔬菜基地重金屬污染來源進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，提出了防止蔬菜中重金屬污染物的有效方式，為改善被重金屬污染土壤起到一定的參考作用。

重金屬；蔬菜；土壤治理

0 引言

隨著我國(guó)“菜籃子”工程建設(shè)獲得了巨大的成就，使得人們的“菜籃子”極大豐富。但是，當(dāng)前“菜籃子”的安全問題卻尤為突出，尤其是在農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)資料的不恰當(dāng)投入和工業(yè)生產(chǎn)過程中導(dǎo)致的污染，使得蔬菜及其產(chǎn)品中殘留了大量的有害物質(zhì)。尤其是重金屬元素，其毒性、富集性、難降解性和生物鏈放大性，給人們的身體健康造成了極大的危害，形成了潛在的威脅。

1 蔬菜基地重金屬污染來源分析

通常情況下，由于重金屬及其化合物對(duì)土壤形成的環(huán)境污染，其主要是由采礦、工業(yè)廢氣排放、工業(yè)生產(chǎn)污水排放以及其他使用附帶有重金屬的污水灌溉所導(dǎo)致的。對(duì)重金屬污染的來源進(jìn)行歸納總結(jié)，其中主要是：農(nóng)業(yè)資料投入品中所攜帶重金屬來源、含重金屬物質(zhì)的灌溉污水。另外，還有大氣沉降物中含有重金屬物，但是由于當(dāng)前蔬菜種植主要是采用溫室栽培的方式，因此本文主要討論農(nóng)業(yè)資料投入品和污水灌溉兩種重金屬污染源。

1.1 農(nóng)業(yè)資料投入品中所攜帶的污染物

當(dāng)前所使用的化肥中，氮肥和鉀肥中所含有的重金屬相對(duì)較低，而磷肥中含有較多的重金屬。而復(fù)合肥中的重金屬主要是來自基料以及肥料加工程序中帶來的重金屬元素。通常，肥料中重金屬含量大小為：磷肥>復(fù)合肥>鉀肥>氮肥。以沈陽(yáng)市郊區(qū)蔬菜種植區(qū)為例，對(duì)在不同種植年限以及施肥量下土壤中的含鋅量分析來看，蔬菜土壤中的鋅含量呈現(xiàn)出了明顯的累積趨勢(shì)。雖然還沒有達(dá)到對(duì)蔬菜形成污染的水平，但是隨著蔬菜種植年限的增加，這種趨勢(shì)將更加明顯。鋅含量的累積主要是因?yàn)楦鞣N有機(jī)肥、鈣鎂磷等肥料以及其他含鋅農(nóng)藥的使用導(dǎo)致的。已經(jīng)出現(xiàn)一定的累積趨勢(shì)，雖未到達(dá)污染水平，但隨種植年限和施肥量增加而增加的趨勢(shì)顯著，有機(jī)肥、鈣鎂磷肥和含鋅農(nóng)藥等都是造成鋅積累的原因。而太湖區(qū)域的蔬菜溫室土壤中主要以含鉛、鎘、銅、鋅等重金屬為主，尤其是鉛含量，超過了江蘇省的元素平均值。而重金屬的有效性系數(shù)來看，主要是鎘的有效性系數(shù)最高，這與長(zhǎng)期大量使用磷肥直接相關(guān)。

由于部分肥料中所含的鉛、砷等元素較高，而這些元素在環(huán)境中的含量較低，直接導(dǎo)致土壤中鉛、砷的含量迅速累積。尤其是當(dāng)前復(fù)合肥、硝酸銨以及磷酸銨的大量使用，其中含量高達(dá)60 mg/kg的鉛、砷，對(duì)土壤形成了嚴(yán)重的重金屬污染。

1.2 灌溉含重金屬的污水

將污水回收起來進(jìn)行灌溉是一種古已有之的灌溉技術(shù)，這可以將污水中大量的有機(jī)物和無(wú)機(jī)肥料回收起來。隨著我國(guó)工業(yè)化的程度不斷加深，這些污水的來源日趨負(fù)載，而污水中所含有的成分也在不斷增加，其中不乏一些工礦企業(yè)排放的污水。而這些污水中含有大量的容易對(duì)土壤造成污染的重金屬元素，諸如汞、鎘、鉛、鋅等。即使一些地區(qū)的重金屬還沒有達(dá)到污染的程度，但是其中重金屬含量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過土壤的背景值。隨著農(nóng)業(yè)灌溉污水進(jìn)入蔬菜種植土壤中，其中的重金屬將被不同的方式截留在土壤中。其中，被吸附的重金屬中包括95%的汞可以被土壤中的膠體以及其他的有機(jī)質(zhì)迅速吸附，從土壤表層含量逐步向下遞減；而污水中的砷在被土壤截留之后，則被鋁、鐵的氫氧化物和其他的硅酸鹽類礦物質(zhì)所吸收。另外，砷也可以與鋁、鐵以及鈣等元素形成難溶性的砷化物。這些有毒重金屬在土壤中逐年累積，一旦被蔬菜所吸收將給人類身體健康造成極大的污染。

2 蔬菜中重金屬污染防治方法

2.1 重金屬污染的預(yù)防

對(duì)于蔬菜中重金屬污染，可以采用預(yù)防的措施。例如，上文中提到太湖地區(qū)溫室土壤中含有的鎘，其主要來源是磷礦石中的少量鉻。這些磷肥在施入土壤中厚，由于其與土壤的相溶性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然界中鉻元素與土壤的相融性，因此使得土壤中的鉻元素的有效性系數(shù)明顯增加。所以，在蔬菜栽培的過程中，通過盡量不使用重金屬含量高的肥料以及污水是預(yù)防土壤中重金屬含量提高的一個(gè)重要舉措。

2.2 利用環(huán)境對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)

2.2.1 物理法

例如客土法就是一種典型的物理化學(xué)法。該方法適應(yīng)于對(duì)面積較小的土壤進(jìn)行治理。在治理的過程中，首先在已經(jīng)被污染的土壤上層覆蓋一層沒有被污染的土壤，將全部被污染土壤或者是部分土壤進(jìn)行替換。所覆蓋土層的厚度則可以根據(jù)被污染土壤的具體厚度予以確定。這種方式雖然修復(fù)效果較佳，但是卻需要花費(fèi)較大的人力、物力，而且還會(huì)會(huì)帶來占用土地、污染環(huán)境等其他的不良影響因素。2.2.2農(nóng)藝調(diào)控法

當(dāng)前采取農(nóng)藝調(diào)控法進(jìn)行土壤改造的土壤主要是通過提高土壤pH值、修復(fù)土壤的氧化還原電位、施加土壤有機(jī)肥料以及施加其他拮抗離子等方式來進(jìn)行。這些方法雖然使用較為簡(jiǎn)單，但是在使用過程中存在著一定的限制，職能針對(duì)單一的重金屬進(jìn)行，不適合當(dāng)前蔬菜土壤被多種重金屬超標(biāo)、污染的現(xiàn)象。

2.3 生物修復(fù)法

2.3.1 植物修復(fù)法

由于部分植物具有吸附土壤中某種具體重金屬元素的作用，將這些植物種植在被重金屬污染的土壤中。然后將這些植物收獲并進(jìn)行妥善處理，回收之后即可將土壤中的重金屬污染物移除，起到很好的污染治理以及生態(tài)恢復(fù)的目的。采用的植物修復(fù)方法主要包括植物萃取技術(shù)、根部過濾技術(shù)以及植物穩(wěn)定性技術(shù)等。植物修復(fù)法具有投資少、不污染環(huán)境、不破壞場(chǎng)地結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為治理重金屬污染的有效措施。

2.3.2 菌根修復(fù)法

菌根就是指將植物作為菌根的共生體，而使用的菌根修復(fù)法是聯(lián)合利用植物和微生物聯(lián)合修復(fù)的一種方法，其本質(zhì)依然是植物修復(fù)法。利用菌根修復(fù)法，可以利用土壤以及其他的帶菌叢枝調(diào)節(jié)菌根共生體植物對(duì)重金屬的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到加強(qiáng)植物修復(fù)法的目的。

[1]李精超,胡小鳳,李文一.設(shè)施蔬菜基地土壤重金屬污染分析及防治研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(18):393-396.

[2]李田玲.重金屬污染對(duì)蔬菜基地的影響及防治對(duì)策[J].甘肅科技,2012,28(1):51-53.

梁富程 21性別：男民族：瑤族籍貫：廣西壯族自治區(qū)梧州市蒙山縣職稱：無(wú)學(xué)歷：大學(xué)本科；研究方向：環(huán)境科學(xué)工作單位：山東省曲阜師范大學(xué)。