研究農(nóng)田土壤重金屬污染情況監(jiān)測(cè)分析及防治策略

甘宇濤

（廣西貴港市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站 廣西貴港 537100）

研究農(nóng)田土壤重金屬污染情況監(jiān)測(cè)分析及防治策略

甘宇濤

（廣西貴港市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站 廣西貴港 537100）

我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)的大力發(fā)展使得耕地土壤的污染問題日益顯著，其中最受人們關(guān)注的就是重金屬對(duì)土壤的污染，這類污染已經(jīng)對(duì)人類食品的安全以及人體自身的健康造成重大危害。本文分析了我國(guó)目前重金屬污染的主要來源及污染狀況，并立足于污染防治基礎(chǔ)上提出一些防治策略，包括污染監(jiān)測(cè)制度以及管理等多方面，以期為界內(nèi)人士提供參考。

農(nóng)田土壤；重金屬；污染監(jiān)測(cè)；防治

前言

土壤屬于人類賴以生存的一種主要資源，亦是人類生存環(huán)境的主要組成部分，可以說土壤對(duì)于人類的持續(xù)生存有著重要意義。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，使得土壤污染問題越來越明顯，我國(guó)的農(nóng)田土壤已經(jīng)受到嚴(yán)重污染，其中最受人們關(guān)注的要數(shù)重金屬對(duì)土壤的污染。重金屬具有不易清除、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，并且可以隨食物進(jìn)入到人體中，對(duì)人體造成嚴(yán)重危害。但是各類農(nóng)產(chǎn)品又是人們生活必需品，所以，對(duì)農(nóng)業(yè)土壤中的重金屬進(jìn)行監(jiān)測(cè)防治顯得極為重要。

1 分析我國(guó)農(nóng)田土壤重金屬來源

1.1 農(nóng)業(yè)化肥的使用

在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，為了能夠提高其質(zhì)量與產(chǎn)量，人們通常會(huì)使用大量的農(nóng)業(yè)化肥，而這些農(nóng)業(yè)化肥中含有大量的鎘、鉛、砷以及汞等重金屬元素，一旦過量就會(huì)滲入農(nóng)作物當(dāng)中，進(jìn)而進(jìn)入人體并造成危害。除了化學(xué)肥料之外，一些有機(jī)肥料的大量使用，也會(huì)使得土壤中的重金屬含量增加，例如豬糞中的Cd、As、Cr等含量較多。

1.2 大氣的沉降

大氣的沉降導(dǎo)致農(nóng)田土壤中的重金屬量增加，這屬于外源因素。大氣的干濕、沉降會(huì)造成17.8g/m2的重金屬產(chǎn)生，這類因素導(dǎo)致的Cd污染幾乎高達(dá)86%，在北方的一些地區(qū)，最高可達(dá)到99%。

1.3 污水的灌溉

目前，很多農(nóng)業(yè)區(qū)的農(nóng)作物灌溉需要耗費(fèi)大量的水資源，為了能夠有效節(jié)約水資源，很多農(nóng)民會(huì)將城市的地下污水或者一些工業(yè)廢水、河污等收集與地表，以此作為農(nóng)作物的灌溉資源，這種情況在我國(guó)北方地區(qū)較為常見。這些已經(jīng)遭受污染的水體中，含有大量的重金屬元素，由于北方地區(qū)的水資源分布較少，所以這類污水就會(huì)被當(dāng)做農(nóng)作物的灌溉資源，長(zhǎng)時(shí)間的灌溉導(dǎo)致水中的有害元素沉積在土壤中，加重污染[1]。

1.4 傾倒、拆解電子廢物

導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)田遭受重金屬的污染，極為關(guān)鍵的一個(gè)原因就是廢舊電子垃圾的傾倒、拆解，目前我國(guó)對(duì)于這方面的體系缺乏完善，所以這類垃圾常常與生活垃圾為一體，最后通過焚燒處理、堆肥等進(jìn)入到耕地中，使得高濃度的鎘、汞、鋅、鐵以及錳等重金屬大量進(jìn)入農(nóng)田土壤中。除此之外在拆解電子廢物的過程當(dāng)中，也會(huì)造成大量的金屬溶解進(jìn)入土壤中，進(jìn)而污染土壤。

2 我國(guó)的農(nóng)田土壤的重金屬污染狀況

近幾年來，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)力度不斷提高，城市化發(fā)展速度大幅度加快，尤其是農(nóng)村城鎮(zhèn)化發(fā)展的速度越來越快，一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)每年都會(huì)有大量重金屬排放，使得我國(guó)農(nóng)田土壤中重金屬含量越來越多，污染面積越來越大，具體統(tǒng)計(jì)入表1所示。

表1 我國(guó)1980～2010年農(nóng)田土壤受重金屬的污染面積

3 重金屬土壤污染特點(diǎn)

（1）不可逆性與難治理。若水體與大氣污染等均可以通過切斷污染源，借助其自凈化、稀釋等作用很可能逆轉(zhuǎn)污染問題，但是通過日積月累而沉積在土壤中的重金屬元素很難自行溶解，也難以通過稀釋、自凈化的作用消除，使得土壤的重金屬元素污染問題不可逆轉(zhuǎn)；一些特殊的重金屬元素沉積在土壤中極有可能通過一百年，甚至可能是兩百年的時(shí)間才能恢復(fù)，所以土壤一旦遭到重金屬元素的污染，就會(huì)很難治理，并且治療所需投資較大量資金，治療的周記也比較長(zhǎng)。

（2）滯后性、隱蔽性。一般情況下，水體與大氣以及廢棄物等污染問題較直觀，人們可以通過感官發(fā)現(xiàn)，但是農(nóng)田土壤的重金屬污染往往需要通過土壤化驗(yàn)分析或者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品殘留物進(jìn)行檢測(cè)，有的甚至需要對(duì)人畜的健康狀況進(jìn)行研究之后才可以確定。所以農(nóng)田土壤一旦受到重金屬元素的污染，其產(chǎn)生直至問題出現(xiàn)之前會(huì)有較長(zhǎng)的滯后期，且難以發(fā)現(xiàn)，例如在日本發(fā)現(xiàn)的骨痛病就是經(jīng)過10～20年的時(shí)間才被認(rèn)識(shí)。

（3）表聚性。農(nóng)田土壤一旦受到重金屬元素的污染，其大部分污染物會(huì)殘留在土壤的耕層中，幾乎不會(huì)轉(zhuǎn)移至土壤下層，因?yàn)橥寥乐邪艘恍o機(jī)膠體、有機(jī)膠體等，這些物質(zhì)對(duì)重金屬的吸附、螯合能力較強(qiáng)，從而使重金屬的遷移能力受到限制。隨著時(shí)間的推移，農(nóng)田土壤中的重金屬殘舊污染物大量堆積，使的農(nóng)作物受影響，進(jìn)而危害人體。

4 避免農(nóng)田土壤遭受重金屬元素污染的措施

4.1 對(duì)未受污染的土壤加強(qiáng)預(yù)防

（1）對(duì)工業(yè)中產(chǎn)生的三廢進(jìn)行嚴(yán)格控制，農(nóng)田土壤之所以受到重金屬元素的嚴(yán)重污染，其很大程度是因?yàn)楣I(yè)三廢污染造成，所以，對(duì)未受污染的土壤要加強(qiáng)預(yù)防，污染物的排放藥品要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并且污染物在排放之前應(yīng)當(dāng)先經(jīng)過相應(yīng)處理。

（2）加大對(duì)土壤污染的監(jiān)測(cè)力度。加強(qiáng)對(duì)土壤污染的監(jiān)督，最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是嚴(yán)格控制、規(guī)范農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜等的合理使用。此外，農(nóng)業(yè)殺蟲劑的應(yīng)用也要規(guī)范合理，因?yàn)椴煌N類的殺菌、殺蟲劑中，均含有不同成分的重金屬元素，例如As、Hg等；而農(nóng)膜中則含有Pb、Cd，因而造成土壤污染。所以加強(qiáng)對(duì)于農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)化肥等的檢測(cè)，并規(guī)范、控制其中重金屬元素的含量，并做好相關(guān)的安全生產(chǎn)宣傳工作，幫助農(nóng)民合理、規(guī)范應(yīng)用農(nóng)業(yè)化肥等，這樣就從最根本出防止污染出現(xiàn)。

（3）加強(qiáng)檢測(cè)污水、污泥，并對(duì)一些固體廢物進(jìn)行癢管理。污水、污泥中也含有很多的重金屬，所以嚴(yán)格監(jiān)測(cè)管理極為必要。無論是水資源稀有的北方地區(qū)，海華絲水資源富足的南方地區(qū)，在廢水、污水的回收應(yīng)用過程中。應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)與處理，避免重金屬流入土壤內(nèi)部。此外，一些由固體廢、棄物加工而成的肥料，要加強(qiáng)檢測(cè)、謹(jǐn)慎使用，避免產(chǎn)生污染。

4.2 對(duì)已經(jīng)污染的土壤采取修復(fù)措施

4.2.1 采取動(dòng)物修復(fù)

動(dòng)物修復(fù)值得是借助土壤中某些動(dòng)物，例如鼠類、蚯蚓等動(dòng)物來吸收土壤內(nèi)的重金屬元素，達(dá)到降低或者消除污染的效果。土壤中的某些特殊種類的蚯蚓，能夠在重金屬污染的土壤中存活下來，并將大量的重金屬元素吸收到體內(nèi)，比如Pb、Cd、Cu和Zn等。這種以動(dòng)物為載體來修復(fù)污染土壤的方式，可用于土壤復(fù)墾中，而蚯蚓又可以與農(nóng)作物一起生長(zhǎng)，達(dá)到共同修復(fù)土壤環(huán)境的效果。

4.2.2 采取微生物的修復(fù)方式

一些微生物可以對(duì)土壤中的重金屬元素及其污染物等進(jìn)行物修，這種修復(fù)具有沉淀重金屬元素、吸收其污染物或者還原等優(yōu)點(diǎn)，從而降低土壤別重金屬及其污染物的毒性。例如，革蘭氏陽性菌就可以對(duì)Cd元素、Cu元素、Ni元素等進(jìn)行吸收；另外，還可以借助微生物產(chǎn)生的多個(gè)聚物沉淀體弱中的重金屬，使之成為重金屬的絡(luò)合物，比如藍(lán)細(xì)菌、動(dòng)膠菌等。

4.2.3 采取植物的修復(fù)方式

植物修復(fù)指的是在重金屬污染的土壤中種植一些特定植物，這種植物能夠?qū)χ亟饘俚哪承┪廴驹匚?、富集，然后又將這類植物回收并實(shí)施安全處理，進(jìn)而達(dá)到防治污染、修復(fù)生態(tài)的效果。目前國(guó)內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)可以吸收富集Co、Cd、Cu等重金屬元素的植物達(dá)到四百多種，但是很多僅能積累、吸收一種元素，極少部分可同時(shí)吸收兩種或者以上的元素。天然吸收富集Cd元素的植物主要有擬南芥、鴨跖草以及芥菜等；富集Se元素的植物主要為黃芪與紫云英；富集Cu元素的植物是高山薯和鴨跖草，鴨跖草就可以同時(shí)富集Cu元素和Cd元素，這種通過植物修復(fù)來防治農(nóng)田土壤污染的方式，應(yīng)用價(jià)值較高，投資小，效果顯著[2]。

5 結(jié)束語

綜上，我國(guó)已經(jīng)有越來越多的農(nóng)田土壤及其農(nóng)作物受到重金屬元素的污染，為了為人體健康、土壤環(huán)境等提供保障，加強(qiáng)對(duì)土壤中重金屬的監(jiān)測(cè)極為必要，并且根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果采取相應(yīng)的修復(fù)、防治措施，加快土壤環(huán)境恢復(fù)的速度，提高農(nóng)作物的安全生產(chǎn)，為人體健康提供安全保障。

[1]盧歡亮，曾祥專，等.重金屬-有機(jī)物復(fù)合污染農(nóng)田土壤修復(fù)策略研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（26）：10633～10636，10652.

[2]胡明.大荔縣農(nóng)田土壤重金屬分布特征與污染評(píng)價(jià)[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2014，28（01）：80～84.

X53

A

1004-7344（2016）07-0202-02

2016-2-19

甘宇濤（1971-），男，廣西貴港人，助理農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)工作。