农田土壤重金属污染研究

何航行 李玲娟 戚雁俊

摘 要：随工业化与城市化的发展，越来越多的有毒有害物质伴随人类活动进入土壤，使得土壤污染问题日益突出。其主要污染为重金属污染，即土壤中重金属元素累积量超过土壤自身的承受能力和允许容量而造成的污染。本文以我国土壤现状为根本，探寻其污染源，并在此基础上提出了土壤污染防治的措施。

关键词：农田土壤;重金属污染;防治措施

0 引言

农田土壤是维持人类生存发展的重要资源，但是由于城市化和工业化发展，人类活动对农田土壤的造成了极大的影响，施加农药化肥、污水灌溉等农业活动都在污染着土壤。本文以我国土壤现状为根本，探寻其污染源，并在此基础上提出了土壤污染防治的措施。

1 土壤污染现状

土壤作为农业发展的基础，是人类活动的基本场所，极大限度地承载着人们的日常生产生活并为人类生存发展提供重要资源，同时也是污染物重要的源与汇。随工业化与城市化的发展，越来越多的有毒有害物质伴随人类活动进入土壤，使得土壤污染问题日益突出[1]。其主要污染为重金属污染，即土壤中重金属元素累积量超过土壤自身的承受能力和允许容量而造成的污染。土壤重金属污染不仅影响农作物品质，还危害人类健康，因此引起社会广大关注。农业部的调查数据显示：在全国范围正在受到污染的灌溉区域主要有 140万hm2，在这些区域重金属污染高达64.8%，其中严重污染的程度达到8.4%[2]。

2 主要污染源

通过大量研究表明相比天然污染源，人为污染源是重金属进入农田土壤的主要通道，主要包括大气沉降、化肥施用、污水灌溉等。

2.1 大气沉降的污染

关于大气污染的主要人为源在国内外都有研究，主要有：化石燃料燃烧、有色金属冶炼、钢铁厂、生物质燃烧和城市固体废弃物燃烧。这些燃烧产生的二氧化硫等污染气体、工业粉尘等固体离子和雾气等液体粒子，通过沉降或降水进入土壤，由于迁移扩散污染面大，从而大面积污染土壤。例如，我国燃煤释放入大气的Cd逐年升高，释放量从1980年的31.41t增长到2008年的261.52t[3]。

2.2 化肥农药施用的污染

化肥得施加可以使得农业增产，农药可以保护植株免受虫害，这两者是农业生产过程中不可缺少的物质，但长期过量使用同样也会造成土壤重金属污染。农艺过程中无机肥的施用给作物提供营养元素的同时还会给土壤带入一定量的重金属。其中磷肥是无机肥中Cd含量最高的肥料，磷肥施用是农田土壤Cd中的重要来源[4]。

2.3 污水灌溉的污染

随着城市化和工业化发展，全国水资源紧张问题日益突出。污水灌溉不仅能减少淡水使用需求，而且污水能够给土壤添加营养元素以及有机物[5]。但是污灌水同时也含有大量重金属，长期污水灌溉使其在土壤中不断积累，且污灌后的农田中重金属很难被去除，因而会导致土壤和作物中的严重污染，并随食物链危害人类健康和生态系统的安全。

3 重金属污染的防治措施

农田土壤的重金属污染不仅影响农作物的生长，也与人类健康息息相关，但是由于人们的农田保护意识不强、科技支撑强度有待加强、重金属污染监测制度还不完善等原因，重金属污染还未得到有效的控制。故针对农田的重金属污染防治，提出以下几点措施。

3.1 完善农田重金属监测制度

农田重金属污染的严重程度及其含量尚不明确是我们治理污染面临的首要问题，所以在对土壤重金属污染物质进行治理的过程当中需要建立完善的重金属监测制度，设立以乡镇为单位的农产品监测点，对土壤以及农作物当中所含有的重金属物质进行监测跟踪，将生产无公害的产品作为标准，根据土壤当中重金属的有效态监测值以及临界值来合理评估该区域内农产品种植过程当中土壤环境的适应程度。

3.2 合理使用化肥农药及农田用水监管

化肥农药的过量使用导致土壤板结，生物化学性质恶劣，通过从源头控制，发展高效低毒低残留农药，在保证效果的情况下，控制化肥农药的用量和使用次数，减少其流入土壤的量。同时，由于我国淡水资源紧缺，农田灌溉用水无法保证其安全性。完善用水监测制度，做到不达标不使用，并且对于不达标的灌溉用水进行重新处理。

3.3 推广重污染农田土壤治理

已经重金属污染的农田，重金属富集难以排出，光靠切断污染源难以恢复，故我们可以引进科学技术，人为的修复土壤。

（1）调整农田的功能性质：农田重金属污染较为严重，一时难以使其恢复土壤性质，可以再必要转变土壤功能，将原本栽种食用农作物的土壤，转变为栽种观赏性植物花卉。

（2）高温处理，气态吸附：利用土壤中含有的 Hg、 As 等重金属物质容易发挥的特点，对土壤进行高温处理，气态吸附土壤中的重金属物质，有效降低土壤中重金属物质的比重。但是该方法适用于土壤中含有易挥发性质的重金属物质，且具体使用过程中难以避免其他有害物质，使用不当会造成大气污染。

（3）化学修复：运用增施有机肥和使用土壤改良剂、酸化调理剂等技术改良土壤酸堿度、优化土壤的性质，从而使其达到易于种植农作物的标准。同时还可以开展植物修复技术的研究及培养抗性微生物等。

4 总结

我国农田重金属污染已经非常严重，土壤污染问题的产生具有滞后性和隐蔽性，不容易引起重视。所以我们必须加强对土壤污染现状的重视，不断加强对土壤污染的深层次处理，从源头抓起，加强土壤调节技术的研发，有效保护我国农田安全和人民的健康。

参考文献

[1]Li Y，Gou X，Wang G，et al.Heavy metal contamination and source in arid agricultural soil in central Gansu Province，China，Journal of Environmental Sciences 2008，20（5），607-612.

[2]徐永攀.中国农田土壤重金属污染防治挑战与对策，上海200001.

[3]Tian H，Cheng K，Wang Y，et al.Temporal and spatial variation characteristics of atmospheric emissions of Cd，Cr and Pb from coal in China，Atmospheric Environment 2012，50，157-163.

[4]Chen T B，Wong J W，Zhou H Y，et al.Assessment of trace metal distribution and contamination in surface soils of Hong Kong，Environmental Pollution 1997，96（1），61-68.

[5]Horswell J，Speir T W，van Schaik A.P.Bio-indicators to assess impacts of heavy metals in land-applied sewage sludge，Soil Biology and Biochemistry 2003，35（11），1501-1505.

基金项目：上海市环境保护局科研项目[本市从业单位污染场地治理项目调查评估及修复行为合格性2016年度抽查评估项目]（编号：00-17-34037）