我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復治理對策

陳 濤

（湘潭市農業(yè)委員會，湖南 湘潭 411100）

隨著人口的快速增長，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的加快，工業(yè)“三廢”、城市生活垃圾和污水排放逐漸加重，以及農業(yè)生產(chǎn)大量施用化肥、農藥以及污水灌溉等，致使許多有害物質進入農田系統(tǒng)，導致農田重金屬污染加重。土壤重金屬污染已成為全球面臨的一個嚴重的環(huán)境問題，嚴重制約著農業(yè)綜合生產(chǎn)能力的提高和農產(chǎn)品質量安全。2010年，我國環(huán)保部、國家統(tǒng)計局、農業(yè)部聯(lián)合發(fā)布的《第一次全國污染源普查公報》顯示，中國重金屬污染物的排放總量為0.09萬t，每年由于重金屬污染造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元。湖南省發(fā)生的“鎘大米”事件引起了社會普遍關注，直擊農產(chǎn)品質量安全，再次敲醒了重金屬污染修復治理的警鐘，開展重金屬污染修復治理工作迫在眉睫。

1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀及變化趨勢

1.1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀

根據(jù)中科院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所于20世紀80年代末至90年代初對湖南省主要城市工礦區(qū)附近土壤重金屬的調查分析發(fā)現(xiàn)，調查區(qū)域范圍內，稻田土壤鎘含量為1.3～51.3 mg/kg，平均為2.3～15.1 mg/kg，各地區(qū)均比背景值高幾倍乃至一百多倍，其中衡陽冶煉廠附近土壤鎘的平均含量是背景值的130倍，株洲工業(yè)冶煉區(qū)附近稻田土壤鎘的平均含量是背景值的138倍，其他幾個調查區(qū)的土壤鎘平均含量是背景值的28～39倍［1］。1995年，戴軍等［2］研究發(fā)現(xiàn)，廣東省廣州市近郊因污水灌溉而污染農田2 700 hm2，因使用污染底泥造成133 hm2的土壤被污染，污染面積占郊區(qū)耕地面積的46%。駱永明［3］等研究表明，我國農藥、重金屬污染的耕地約有0.1億hm2，占耕地總面積的10%以上，全國每年受重金屬污染的糧食多達1 200萬t，因重金屬污染而導致的糧食減產(chǎn)高達1 000萬t，重金屬污染現(xiàn)象非常嚴重。

1.2 我國土壤重金屬污染變化趨勢

目前，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的加快、生產(chǎn)生活習慣的改變，我國土壤重金屬污染呈現(xiàn)以下變化趨勢。

1.2.1 由城市污染向農村污染轉移。一方面，隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，工業(yè)污染呈現(xiàn)由發(fā)達地區(qū)向不發(fā)達地區(qū)轉移、城市向農村轉移的趨勢，大部分向農村轉移的工礦企業(yè)由于其企業(yè)規(guī)模小，甚至存在不合法開采和冶煉的行為，廢棄物沒有經(jīng)過有效的處理，直接進入農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，造成農田土壤污染加??；另一方面，由于農業(yè)灌溉引用污染水源作為農業(yè)灌溉水源，在地表徑流和地下徑流的作用下，農田污染日益加劇。土壤污染逐漸由城市工礦企業(yè)周邊向農村蔓延，農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)周邊由于污染事故造成的上訪事件時有發(fā)生。

1.2.2 由點源污染向面源污染轉變。前期土壤污染主要是受工業(yè)“三廢”的直接影響，土壤污染為點源污染。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，農業(yè)生產(chǎn)投入品如化肥大面積使用和汽車等燃油交通工具的普及，使得土壤污染由點源污染不斷向面源污染轉變。

1.2.3 由單一污染向復合型污染轉變。由于工礦企業(yè)采集和冶煉的轉移、農業(yè)灌溉污染水源在地表徑流和地下徑流作用下的轉移、農業(yè)投入品帶來的污染轉移，使得土壤污染呈現(xiàn)由單一污染向復合型污染轉變的趨勢。重金屬污染途徑由氣型污染或水型污染向氣水復合型污染轉變，重金屬污染類型也由單一重金屬污染向多種重金屬復合污染轉變。

2 我國土壤重金屬污染帶來的危害

重金屬污染不僅導致土壤退化、農作物產(chǎn)量和品質降低，而且可能通過直接接觸、食物鏈危及人類的健康和生命。鎘、鉛等重金屬因隨水遷移擴散性較強，在土壤中難以降解，且能通過食物鏈實現(xiàn)多級污染，會對環(huán)境、食品乃至生命安全造成影響，一些初級農產(chǎn)品中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有重金屬殘留，如魚、大米、小麥、蔬菜等。湖南省“鎘大米”事件引起了廣大群眾對農產(chǎn)品重金屬超標問題的高度關注。南京農業(yè)大學農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所潘根興團隊的研究表明，中國稻米重金屬污染以南方秈米為主，尤以湖南、江西等省區(qū)為烈。據(jù)《新世紀周刊》的報道稱，重金屬鎘正通過污染土壤侵入稻米，中國有10%以上即2 000萬t以上的稻米鎘含量超標。因重金屬污染造成的人體健康事故也時有發(fā)生，如2009年瀏陽某化工廠造成的鎘污染事件導致周邊500 m范圍內土壤、農作物、禽畜等均顯示鎘污染超標，截至7月31日，周邊群眾體檢后發(fā)現(xiàn)2 888人中尿鎘超標的有509人。

3 我國土壤重金屬污染修復治理現(xiàn)狀

目前，國內外土壤重金屬污染的修復治理技術可概括為工程措施、物理化學方法、生物修復技術和農業(yè)生態(tài)修復措施［4-7］。其中，工程措施主要包括客土、換土和深耕翻土等措施；物理化學方法主要包括電動修復、電熱修復、土壤淋洗和改良劑修復等；生物修復主要包括植物修復、微生物修復和動物修復，其中，植物修復主要有植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定和根系過濾等技術；農業(yè)生態(tài)修復主要包括農藝修復措施和生態(tài)修復措施等。雖然各類修復措施的研究與應用取得了一定進展，但距離大面積推廣應用仍然存在很大差距。例如，工程措施不僅需要投入大量的人力、物力、財力，存在二次污染問題，還會影響土壤肥力；電動修復技術存在大規(guī)模污染就地修復技術不完善的問題；淋洗法易造成地下水污染及土壤養(yǎng)分流失、土壤變性［8］；生物修復技術推廣應用難度大，主要原因在于技術不成熟：首先，修復植物普遍生物量較低，且只能富集一種重金屬；其次，植物修復有其明顯的生境局限性，外界環(huán)境對修復植物影響顯著；再次，多數(shù)修復植物的修復機理研究進展緩慢，特別是對其轉運機理還有待深入研究；最后，用于重金屬修復的植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬重返土壤，植物修復后續(xù)處理問題一直沒有得到有效解決。

4 土壤重金屬污染修復治理建議

4.1 統(tǒng)一思想認識

農產(chǎn)品產(chǎn)地是農業(yè)生產(chǎn)的基礎，農產(chǎn)品產(chǎn)地安全是農產(chǎn)品質量安全的源頭，當前重金屬污染已受到社會各界的廣泛關注，成為當前關乎民生的焦點問題和熱點問題。做好重金屬污染修復治理工作要將思想認識提高到確保農產(chǎn)品質量安全、保障農業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展、保障糧食安全和社會穩(wěn)定、促進農業(yè)增效和農民增收以及促進生態(tài)文明建設的高度上來，深刻領會工作的重要性和現(xiàn)實意義。認識工作的艱巨性和長期性，克服畏難情緒，增強責任感、使命感和緊迫感，深入挖掘土壤重金屬污染修復治理的內涵。

4.2 全面開展普查

以土壤和農產(chǎn)品中鎘、砷、鉻、汞和鉛等重金屬為監(jiān)測對象，按照代表性原則、全面性原則和針對性原則，采集分析化驗土壤和農產(chǎn)品重金屬，對土壤重金屬污染進行評價，合理劃定主要重金屬污染程度分區(qū)，評定重金屬污染等級，全面掌握重金屬污染現(xiàn)狀，掌握土壤重金屬污染和農產(chǎn)品重金屬污染相關性，掌握污染脅迫因素，開展重金屬污染對農產(chǎn)品的危害及風險評估，為土壤重金屬的治理修復提供科學依據(jù)。

4.3 開展動態(tài)監(jiān)測

建立健全土壤和農產(chǎn)品重金屬監(jiān)測體系，建立健全重金屬檢測體系，加強技術保障和人員保障；建立動態(tài)監(jiān)測制度，定期對工礦企業(yè)的污染物排放情況、土壤和農產(chǎn)品等重金屬污染變化情況進行監(jiān)測，掌握重金屬污染變化動態(tài)。

4.4 加強技術研究與推廣應用

單一的修復技術的應用往往很難達到預期效果，在全面掌握重金屬污染特點和脅迫因素的基礎上，以植物修復為主，輔以化學、微生物及農業(yè)生態(tài)修復措施，加強修復綜合技術的研究與推廣應用，深入挖掘重金屬污染修復治理的深度和廣度，突出技術研究的系統(tǒng)性和實用性，做到既能達到修復治理的目的，又能有效保障國家糧食安全，保障廣大農民群眾利益，維護社會穩(wěn)定。目前，國內外發(fā)現(xiàn)的高富集植物品種有500多種，但大面積推廣應用的很少，主要原因是后續(xù)管理跟不上，因此，在植物修復技術研究方面重點加強高富集植物品種后續(xù)利用管理研究。例如，在蠶桑修復技術研究方面，在研究蠶桑的修復效果基礎上，可加強低吸收、低積累蠶桑品種的篩選。日本利用煙草開展植物修復并利用煙草進行生物質發(fā)電等經(jīng)驗也值得學習和借鑒。土壤重金屬污染具有隱蔽性特點，其危害主要是通過植物表現(xiàn)出來的，因此，加強土壤重金屬污染修復治理研究要將研究領域延伸到農產(chǎn)品重金屬污染領域，加強低吸收、低積累農產(chǎn)品品種的篩選和選育工作，加強大面積推廣應用，達到保障農產(chǎn)品質量安全的目的。重金屬污染存在很多不確定因素，很多地方出現(xiàn)土壤重金屬含量不超標而農產(chǎn)品重金屬含量超標的現(xiàn)象，因此，加強重金屬污染治理修復必須采用防治結合的工作思路，重點應加強實用農藝修復措施和改良劑修復技術的研究和推廣應用，保障農產(chǎn)品質量安全。

4.5 加大投入保障

重金屬污染是長期污染造成的，其修復治理也需要一個長期的過程。當前，重金屬污染涉及面廣、污染范圍大，需要大量的人力、物力和財力。各級黨委和政府要將重金屬污染修復治理列入重要議事日程，建立穩(wěn)定投入機制，加大重金屬污染修復治理的投入力度，加強土壤治理立法工作，完善監(jiān)督管理機制，保障修復治理工作的順利推進。