土壤污染對農產品質量安全的影響及防治對策

摘要：土壤是農業發展的基礎，土壤環境質量的好壞直接影響農產品質量，進而影響人類生存質量。隨著我國社會經濟的持續快速發展和人口增長，大面積土壤正面臨一系列復雜的環境污染問題，嚴重威脅到農產品的質量與安全。筆者通過分析土壤污染的途徑、特點、我國土壤污染現狀以及與農產品質量安全的關系，提出了綜合防治土壤污染、保障農產品質量與安全的對策，為改善我國土壤污染現狀、實現農業的可持續發展提供理論和技術支持。

關鍵詞：土壤污染；農產品質量安全；重金屬；化肥；農藥；土壤修復

中圖分類號： X53 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）07-0288-06

收稿日期：2013-10-09

基金項目：公益性行業（農業）科研專項（編號：201203050-6）；江蘇省科技支撐計劃（編號：BE2013436）；江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（13）3036]。

作者簡介：盧信（1978—），女，廣西都安人，博士，助理研究員，主要從事土壤與水體污染效應及其修復方面的研究。Tel：（025）84390581；E-mail：lxdeng@126.com。

通信作者：張振華，博士，研究員，主要從事富營養化水體治理及資源化利用方面的研究。E-mail：zhenhuaz70@hotmail.com。土壤是農業生產的基礎，土壤質量的好壞，直接影響到農產品的正常生產、質量與安全，進而影響人類生存質量。隨著農業現代化和集約化水平的不斷提高，工業廢棄物和城市生活垃圾大量向農業環境轉移，農業生產中化肥和農藥的濫施濫用，畜禽排泄物中獸用藥物殘留等的增加，造成有毒有害廢水不斷滲透進土壤，大氣中的有害氣體及揚塵也會隨著降水進入土壤中。這些污染物進入土壤系統后可因土壤的自凈作用而在數量和形態上發生變化，使毒性降低甚至消失。如污染物輸入超過土壤的自凈能力，土壤組成、結構和功能會發生變化，微生物活動受到抑制，有害物質及其分解產物在土壤中逐漸積累，最終造成土壤污染。土壤污染在土壤環境惡化因素中對農產品質量影響最大，土壤環境和農產品污染問題已受到各國政府和公眾的持續關注。隨著我國加入世界貿易組織，農產品市場的全球化，以及消費者對農產品關注程度的提高，農產品中的農藥殘留、重金屬、持久性有機污染物等環境污染問題越來越受到人們的重視。

1我國土壤污染的現狀

目前，我國土壤污染的總體形勢嚴峻，尤其在重污染工礦企業廠區及周邊地區和農業生產集約化程度高的地區，由于工業“三廢”的排放和化肥、農藥、農膜等的不合理使用，這些區域逐漸成為土壤重污染區和高風險區。土壤污染類型繁多，呈現新老污染物交替，無機、有機及生物復合污染的現狀。至2006年，我國土壤污染嚴重的耕地超過2 000萬hm2，占耕地面積的1/5以上[1]。其中工業“三廢”污染的農田近700 萬hm2，污水灌溉污染耕地220 萬hm2，固體廢棄物堆存占地和毀田13萬hm2；有機污染物污染農田達3 600 萬hm2，主要農產品的農藥殘留超標率高達16%～20%。每年因土壤污染減產糧食超過1 000 萬t，造成各種經濟損失約200億元[2]。

與以前相比，土壤污染物的種類和數量發生了很大變化，主要有重金屬、POPs（持久性有機污染物總稱）、生物（病原菌）、放射性污染和酸化等。土壤污染造成污染物影響農作物生長發育并在體內積累，通過食物鏈進入人體誘發癌癥和其他疾病，危害人體健康。由土壤污染引發的農產品質量安全問題和群體性事件逐年增多，成為影響群眾身體健康和社會穩定的重要因素[3]。土壤污染不僅影響農產品的衛生品質，還可能影響到農作物的其他品質。一些污水灌溉地區種植的蔬菜味道差，易爛，甚至發出難聞的異味，農產品儲藏和加工品質也不能滿足深加工的要求。

土壤污染途徑多，原因復雜，控制難度大。我國土壤環境監督管理體系不健全，土壤污染防治投入不足，全社會防治意識不強。目前，土壤污染存在的突出問題：（1）受農藥和化肥污染的耕地面積不斷擴大，大量氮素進入土壤導致農產品硝酸鹽、亞硝酸鹽超標。同時，農業面源污染導致多種生態環境問題，如殘留農膜使土壤物理性狀惡化，影響農產品產量和質量。（2）部分地區土壤重金屬污染嚴重，農產品因重金屬含量超標而遭受經濟損失。（3）工礦場地污染問題突出。（4）流域性和區域性土壤污染問題凸顯，成為制約環境質量改善的主要瓶頸。不同土壤污染類型各有特點，對農產品質量及人類健康的危害也各不相同。加強土壤污染的綜合防治關系到農產品質量安全和人類的健康，關乎社會經濟的可持續發展和生態平衡。

2土壤污染的途徑

2.1化肥污染

自1843年人類開始生產化肥以來，化肥的使用已有100多年的歷史，對農業發展起著至關重要的作用。隨著農業的發展，化肥施用量不斷增加，我國每年化肥施用量超過 4 100 萬t，不合理施用使土壤有毒元素含量增加[4]。重金屬和一些有機物是化肥中的主要污染物，化肥生產過程從原料開采到加工生產，會帶進Cu、Zn、Cd等重金屬和有機污染物POPs（如有機氯類、多環芳烴類、硝基苯類等）及醚類。

盡管施用化肥是農業增產的重要措施，但長期大量使用氮、磷等化學肥料，導致土壤板結、耕地退化、耕性變差、耕層變淺和保水保肥能力下降等，既增加了農業生產成本，又影響了農作物產量與農產品質量。未被植物吸收利用和根層土壤吸附固定的養分，都在根層以下積累或轉入地下。殘留在土壤中的氮、磷化合物，在發生地面徑流或土壤風蝕時，向其他地方轉移，擴大了土壤污染范圍。過量使用化肥還使飼料作物含有過多的硝酸鹽，妨礙牲畜體內氧氣的輸送，使其患病，嚴重導致死亡[5]。

2.2農藥污染

農藥是現代化農業必不可少的生產資料，在減少農作物病蟲害，增加農產品產量等方面發揮了巨大作用，從而提高了農業生產效率。我國是一個農業大國，農藥的生產量及使用量大。全國每年使用的農藥量達50萬～60萬t，農田平均農藥施用量為13.9 kg/hm2，比發達國家高1倍[6]。

在農藥施用過程中，一部分直接或間接降落到土壤中，其中性質穩定易殘留的農藥會對農田土壤生態造成很大影響。多年持續超負荷使用農藥，使殘留量遠遠超過土壤的自凈和降解能力，導致土壤生產能力、調節能力、自凈能力和載體功能受到嚴重損害。其中有機氯農藥在土壤中殘留期最長，一般有數年至30年之久；其次是均三苯類、取代脲類和苯氧乙酸類除草劑，殘留期為數月至1年左右；有機磷和氨基甲酸酯類殘留時間一般只有幾天或幾周，在土壤中很少有積累[7]。盡管我國已禁止使用有機氯農藥（如DDT、六六六）近30年，但由于20世紀80年代的大量使用和低利用率，其揮發性小、化學性質穩定，不易水解和降解且容易被土壤顆粒吸附而難以向地下層滲漏流失，因此在土壤中仍大量殘留[8-9]。2000年太湖流域農田土壤中，15種多氯聯苯同系物檢出率為100%[10]。

農藥可經多種途徑污染土壤，農田噴施農藥的25%～30%以及土壤殺菌劑、地下害蟲防治劑和除草劑直接落入土壤，附著在農作物上，殘留在農作物中，飄浮在大氣中的農藥因風吹雨淋、農作物秸稈還田腐爛和降雨進入土壤，最終造成總施藥量的80%～90%進入土壤環境[11]。進入土壤的農藥，大部分會被土壤顆粒所吸附而殘留土壤中，并在生物和非生物作用下轉化成具有不同穩定性的中間產物或最終產物。農作物生長過程中除吸收氮磷鉀等營養物質外，還從土壤中吸收農藥并在根、莖、葉、果實和種子中積累，通過食物鏈危害人體和牲畜健康。

2.3有機肥及固體廢棄物污染

我國固體廢物每年產生量約10億t，其中危險廢物約占5%，并以每年10%左右的速度增長[12]，這些廢棄物含有大量的無機、有機污染物，甚至放射性元素，是重金屬和有機污染物的主要釋放源。有些固體廢物和城市垃圾露天堆放，或用于填坑、修路，由于日曬、雨淋、水洗成為嚴重的污染源，造成污染事件不斷發生。長期施用以固體廢棄物生產的肥料，土壤重金屬Cu、Cd、Pb、As、Cr含量可達相應背景值的2倍左右，Hg含量可高達30倍以上，從而直接或間接對土壤造成不同程度的污染[13]。

隨著人口的迅速增長及人民群眾日益增長的需要，我國養殖業規模化集約化快速發展。據報道，每年畜禽糞便排泄量超過20 億萬t，是工業廢棄物的2.7倍，但利用率不到50%，如果未經無害化處理，其中含有大量殘留的重金屬、抗生素和有毒有害微生物，包括寄生蟲、病原菌和病毒等，引起土壤污染。某些地方畜禽廢棄物污染已遠遠超過工業“三廢”和城市垃圾、污泥等廢棄物污染，成為土壤重要的污染源。河流、池塘污泥作為肥料施用，也可能使土壤受到重金屬、無機鹽、有機物和病原體的污染。

2.4工業、生活污水污染

長期使用污水灌溉的農田，土壤可能受到污染，形成水質污染型土壤。不論是工業廢水還是生活污水，其中大多含有氮、磷、鉀等許多植物生長所必需的營養成分，合理利用污水進行灌溉，對農作物有顯著的增產效果。污水灌溉是一把雙刃劍，未經處理或未達到排放標準的生活和工業污水中含有多種有毒有害的物質，如重金屬、有機物和病原菌等，會將其中的有毒有害物質帶至農田，造成土壤污染，我國污水灌溉農田面積超過330 萬hm2。

2.5污染大氣的干濕沉降

隨著工業的發展，排入大氣中的致酸污染物增加，并隨雨水進入土壤，導致土壤酸化。油漆工業、煤炭燃燒等產生的廢氣與交通揚塵及尾氣等進人大氣中后其中的SO2、NOx、懸浮顆粒污染物和各種重金屬，隨大氣沉降和酸雨等大量進入土壤，造成土壤污染[14-15]。研究表明，交通引起的污染土壤表層（0～25 cm）Cd和Pb含量是非污染區的6.3～9.6倍和 25～3.6倍。冶金工業排放的金屬氧化物粉塵，則在重力作用下以降塵形式進入土壤，形成以排污工廠為中心、半徑為 2～3 km 范圍的點狀污染。由于大氣干濕沉降輸入到土壤-作物系統中重金屬的累積量以工礦區為最大，其次是城區與近郊區，受影響最小的是風景區和遠郊區，大氣污染嚴重的區域由沉降輸入土壤中的重金屬也多[16]。

2.6其他污染

土壤污染還存在一些其他污染源，如農用塑料膜污染等。農膜是高分子有機物，在土壤中主要殘余成分是聚烯烴類化合物，不易降解，降解周期達數百年。我國地膜一般分子量在 20 000 以上，至少需要200年才能降解；農膜的一些添加物質對作物有毒害，農田大量使用農膜，清理不徹底造成農膜殘留污染土壤。用地膜5年的土壤，農膜殘留量可達325.05 kg/hm2，作物減產24.7%；土壤中殘膜達 877.5 kg/hm2 時，蔬菜減產14.6%～59.2%[17]。地膜的連年使用及用量的持續增加，造成其在土壤中不斷積累，勢必影響到土壤的通透性，破壞土壤結構，使微生物活性和數量受到影響，甚至會阻礙土壤水分、養分運輸和作物根系的生長發育，造成農作物減產，農產品品質降低。

3土壤污染對農產品質量的影響

由于人類一些不合理經濟活動的影響，土壤環境質量及其安全性能日益下降，直接威脅農產品質量安全，進而危害人類健康。我國土地資源極其匱乏，面臨的糧食和土壤環境問題比其他任何國家都要嚴峻得多。目前，我國大約10%的糧食、24%的農畜產品、48%的蔬菜存在質量安全問題。土壤污染具有隱蔽性，隱藏的各種污染物是影響農產品質量的主要根源。

3.1重金屬污染對農產品質量的影響

土壤重金屬污染直接危害農作物的正常生長和發育，導致產量下降，品質降低，造成嚴重經濟損失[18]。中國每年因重金屬污染導致的糧食減產超過1 000 萬t，被重金屬污染的糧食多達1 200 萬t，合計經濟損失至少200億元[19]。加入WTO之后，農產品的重金屬超標問題對我國農業沖擊更大。

植物根系可分泌多種有機酸，使根際環境pH值降低，這些酸性分泌物可以活化吸附固定于土壤顆粒上的重金屬污染物，使其生物有效性增加后被植物大量吸收。由于重金屬移動性差，在生物體內難以被分解轉化，而只能沿食物鏈逐級傳遞、放大，最終累積到較高含量時，就會對生物產生毒性效應。2000年監測結果，中國7個城市農產品重金屬污染超標率達30%以上。以蔬菜為例，在生長過程中，土壤重金屬經根系吸收并在體內積累，抑制了細胞分裂和伸長，刺激和抑制某些酶的活性，影響蛋白質合成，降低光合和呼吸作用，傷害細胞膜系統，從而影響植物生長發育。同時，由于重金屬的影響，蔬菜體內的維生素、糖分及其他物質含量都相應的有所變化，從而影響蔬菜的品質。胡紅青等研究表明，重金屬污染使小白菜糖和維生素C含量降低，農產品質量下降[20]。

在大田作物中，農產品主要污染物為重金屬。利用含有重金屬的工業廢水灌溉或污泥資源化利用施入土壤，會引起植物染色體失常，雄蕊絲變性，糧食作物籽粒中重金屬含量顯著增加，蛋白質含量降低，嚴重影響糧食品質及安全性。

3.2化肥污染對農產品質量的影響

化肥中無機、有機污染物的含量與工業“三廢”和城市垃圾等其他污染物相比盡管較低，但其生物有效性卻相對較高，更容易被植物吸收而積累于體內，影響農產品品質。

適量施用氮肥可使植物蛋白質含量隨施氮量增加而逐漸增加，而硝態氮含量增加緩慢；當施氮量達到一定程度后，用量如再增加則蛋白質含量下降，硝態氮含量大幅度上升。研究表明，土壤中過量施用氮肥，會導致植物體內硝酸鹽或亞硝酸鹽積累[21]。高施氮量下與不施氮相比，小白菜、油菜和菠菜中硝態氮含量可提高80～126倍[22]。隨著氮素水平的提高，蔬菜營養品質下降，氨基酸總量及谷氨酸、脯氨酸等氨基酸、非蛋白質與總氮比值升高，蔬菜體內維生素C、可溶性糖含量下降，氮含量逐漸增加，磷、鉀含量逐漸減少，硝酸鹽污染加劇[23]。土壤中氮肥過多還會造成稻米外觀和口感變差。過量使用磷肥使農產品中鋅、鎘、鉛等重金屬嚴重超標[24]；有毒磷肥，如三氯乙醛磷肥，施入土壤后三氯乙醛轉化為三氯乙酸，兩者對植物產生毒害，作物受害嚴重時顆粒無收。

3.3農藥污染對農產品質量的影響

由于農藥的不規范使用和濫用，我國糧食安全正面臨嚴峻的局面。農藥施入農田后，大部分直接或間接進入土壤中，除揮發和徑流損失外，其余可被農作物直接吸收，從而在農產品中造成殘留，影響農產品品質。植物根系對農藥的吸收因農藥的結構特性及土壤性質而異。一般而言，植物根系易于吸收分子量小于500的有機化合物[25]。如果分子量大于500，根系能否吸收取決于這類有機化合物在水中的溶解度和極性，溶解度和極性越大越容易為植物所吸收，也越容易在植物體內轉移[26]。分子量較大的非極性有機農藥只能被根表面吸收，而不易進入組織內部，如DDT為非極性農藥，在水中的溶解度又很小（1.2 μg/L），多附著于根的表面[27]。

進入植物體的農藥，部分可在酶的作用下分解代謝，在植物體內逐漸減少；部分殘留在作物體內，影響作物生長，并造成農產品農藥殘留。除草劑對作物生長影響最大，在大豆田中長期使用高殘效除草劑的地塊，大豆表現根系發育受阻，生長緩慢，個別地塊出現大量死苗現象，導致減產甚至絕收，并影響后續作物玉米等正常生長。持久性有機物如有機氯農藥等，可在土壤中長期滯留，易在生物體內富集，并在生態系統中隨著食物鏈逐級傳遞，在流動的每一個環節，都會產生生物放大作用，到了食物鏈的最高營養級，這些有機污染物的濃度往往比最初在環境中的濃度高出上萬倍，對生物體產生慢性毒害作用。

土壤農藥污染可造成農產品中農藥殘留超標，農產品質量與安全性降低。在我國由于農藥污染的不斷加劇，出口的農產品中因農藥超標而使國際競爭力大大下降。以蘋果為例，我國蘋果產量居世界第1位，但目前我國蘋果出口量僅占生產總量的1%左右，出口受阻的主要原因是農藥殘留超標[28]。中國橙優質率為3%左右，而美國、巴西等柑桔大國橙類的優質品率達90%以上，原因是中國橙的農藥殘留量等超標，農藥殘留已成為制約農產品質量的重要因素之一[29]。

3.4其他污染物對農產品質量的影響

抗生素作為抑菌或殺菌藥物被廣泛應用于畜牧業、禽類飼養以及漁業養殖中。大部分抗生素不能完全被機體吸收，其中高達90%的抗生素以原藥或代謝物形式以畜禽排泄物形式進入環境[30]。土壤是環境中抗生素最主要的累積場所之一，目前，土壤中已經被檢測到的抗生素殘留濃度范圍從μg/kg至mg/kg級別不等[31]。研究表明，將含有抗生素藥物的動物排泄物作為肥料施入土壤后，會影響植物的正常生長發育，并影響農產品品質[32-34]。劉吉強等研究發現，青霉素能通過抑制土壤轉化酶和蛋白酶等重要水解酶活性，使油菜葉片中可溶性糖與蛋白質含量分別下降78.0%～86.2%和52%～34.2%，且可溶性糖與蛋白質含量的降低程度與濃度呈負相關[35]。

土壤中殘留的地膜會造成農作物的葉綠素合成受阻，產量下降，品質變差；農膜中含有的鄰苯二甲酯類增塑劑為有毒物質，可通過土壤-植物吸收而進入食物鏈，并逐級富集。

由于病原菌能在土壤中生存較長時間，如痢疾桿菌能在土壤中生存22～142 d，因此受生物污染的土壤中生產出的農產品也可能攜帶病原菌，導致一些人畜共患疾病的發生和傳播。尤其是種植蔬菜、瓜果類農產品的土壤一旦受到污染，人與土壤直接接觸，或生吃被污染的蔬菜、瓜果，就容易感染這些疾病，嚴重威脅到農產品質量與人類健康。

4防治對策

4.1合理施用化肥，大量施用有機肥料

合理施肥控制源頭是保證農產品質量的關鍵。傳統化肥利用率低，并含有一定有毒有害物質，合理施肥的主要措施之一是生產和使用環境有益型的新型肥料。目前，肥料發展的主要趨勢是復合化、多元化和無害化，將有效養分與功能性肥料相結合，要求農作物增產是前提，無公害保護生態環境是關鍵。

合理施肥是指盡可能控制和減少化學合成肥料的使用，創造良性的養分循環條件，充分開發和利用有機肥源。有機物料經過充分腐熟發酵處理，達到無害化要求生產出來的有機肥方可施用，盡可能使有機物質和養分還田，做到合理循環使用有機物質。

經濟、合理施用肥料。根據土壤、氣候條件以及作物生長狀態正確選用肥料種類，確定肥料施用量、時間和方法，以較低的投入獲得較高的經濟效益和生態環境效益，充分發揮土壤中有益微生物在提高土壤肥力中的作用。從生產資料的投入入手，控制污染源頭，防止污染物進人土壤、改善土壤生態環境，是保證農產品安全的根本。

4.2科學合理使用農藥，大力發展生物防治

在防治有害生物時，一定要做到對癥配藥、適時施藥、輪換用藥、科學混配；控制化學農藥的用量、使用范圍、噴施次數和噴施時間；正確選擇藥械、提高噴灑技術，防止病蟲產生抗藥性，提高防治效果，盡量減少農藥的使用；改進農藥劑型，嚴格限制劇毒、高殘留農藥的使用，大力發展高效、低毒、低殘留農藥；利用天敵大力發展生物防治措施。

加強宣傳教育，積極組織培訓指導。應充分發揮廣播、電視、報紙等媒體的宣傳教育作用，逐漸強化人民群眾的環保及農產品質量安全意識，喚醒民眾的社會責任感，為全社會營造一個良好的質量安全氛圍。技術推廣部門的日常工作中，應加強農藥相關知識與農作物有害生物防治技術的培訓和指導，逐漸提高廣大農民的素質，確保農業的安全生產。

4.3嚴格控制工業“三廢”排放

政府應優化產業結構，加快產業結構的升級，改變不合理的技術結構，積極發展技術產業，降低高污染產業部門的比例，控制經濟增長速度并調整投資重點，由重視外延型、數量型投資轉向內涵型、質量型投資，鼓勵科學研究和技術開發并限制甚至禁止某些落后技術的使用，增加環境治理投入，提高污染控制和防治能力。

改善生產工藝，減少或消除污染物的排放。對工業“三廢”進行回收凈化處理，化害為利，嚴格控制污染物的排放量和濃度。對污泥、污水中主要污染物濃度及其在土壤中的殘留狀況進行定期監測。謹慎使用固體廢棄物，在采用工業廢渣做肥料或改土劑時，要檢測其中污染物的含量，合格方可使用。工業廢棄物與生活垃圾分開處理、堆放，施用的垃圾肥要經無害化處理。

4.4科學進行污水灌溉，加強土壤污灌區的監測和管理

污水灌溉對農業發展具有促進作用。污水灌溉既可以節省肥料，又解決了因為缺水而造成的糧食減產問題，提高了糧食產量。但未經處理或未達到排放標準的工業污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害物質，會被帶至農田，污染農田。污水灌溉必須科學合理使用，才能變廢為寶。

完善污水灌溉管理制度，抓緊各工廠的污水治理。在污水灌溉區成立污水灌溉辦公室，實現對污水灌溉區的規范化管理，了解水中污染物成分、含量及其動態，避免帶有不易降解的高殘留污染物隨機進入土壤。根據誰污染誰治理的原則，嚴格把控污水排放，督促各工廠更新污水處理設備，使排放的污水達到工業污水排放的標準，要將環境保護納入企業整頓的內容，把污染治理納入企業技術改造的軌道。對污水治理不合格的工廠，政府要及時制止，并進行嚴肅處理。

加強對污水灌溉的科學研究，積極探索污水處理的新出路。積極探索污水灌溉技術，在現有研究成果上，進一步加強污水灌溉對土壤肥力、農作物生理變化和產量影響的研究，充分考慮灌溉區的水質、土壤環境狀況和農作物種類等因素，合理選擇污水灌溉的農作物，正確制定污水灌溉制度，以保證農業發展的經濟效益和環境效益。

4.5合理安排農作物的生產布局和耕作制度

土壤環境質量與農產品質量之間存在著密切的關系，但是這種關系并不一定像人們所理解的那樣，即土壤污染，相應農產品一定污染。土壤污染但某種類型的農產品并未被污染；而土壤未被污染，相應農產品卻未必安全。原因是有些土壤環境適合某類農作物或植物的生長，相關農產品質量也好，而有些土壤環境適合另外一類農作物的生長。土壤環境對農產品種類及對農產品質量有著重要的影響關系，這可能與農產品種類對該項污染指標的耐受機制及收獲部位不同有關。

合理利用污染土地，在污染區減少易吸收富集污染物的作物，如根莖類作物等的種植，有針對性栽種對污染物有較強抗性的品種。嚴重污染的土壤，可改種非食用經濟作物或經濟林木以減少食品污染。耕作制度與農產品質量也有很大關系，研究表明，在受鎘污染的田塊采用低富集輪作與普通輪作相比，可使污染田塊的蔬菜含鎘量降低50%～80%，明顯減少鎘進入食物鏈的數量，并可顯著提高蔬菜產量。黃瓜、西蘭花、青菜和茭白等果、花、葉、莖類蔬菜是低富集輪作應優先選擇的對象[36]。

土壤氧化還原（Eh）性質會影響到重金屬的活性，輕度污染土壤可以通過改變土壤水分狀況，調節Eh以減少污染，如深翻、曬垡，改As 污染的水田為旱作，改Cd 污染的旱作為水田等，均可減少重金屬污染對農產品質量與安全的影響[37]。

4.6積極開展污染土壤的修復與治理

污染土壤的修復主要通過以下3種途徑實現：（1）降低污染物在土壤中的含量；（2）通過固化或鈍化作用改變污染物的形態從而降低其在環境中的活性；（3）從土壤中永久去除。目前，實現這3種途徑所采用的污染土壤處置技術與修復方法主要分為物理修復法、化學修復法及生物修復法。

4.6.1物理修復法

4.6.1.1換土法、客土法和深耕翻土法換土法、客土法和深耕翻土法是傳統的物理修復法，通過干浄土與污土交換或混合以降低土壤中污染物的含量，減少污染物對土壤-植物系統產生的毒害，從而使農產品達到食品衛生標準。優點是修復效果比較徹底和穩定，缺點是工程量大，修復費用高，破壞土壤結構，引起土壤肥力下降，并且還要對換出的污土進行堆放或處理，這些方法僅僅應用于處理某些突發的緊急事件。

4.6.1.2電動力修復技術將電極插入土壤中并通以直流電，使土壤中的污染物如有機物、重金屬和放射性元素在電場作用下，分別向陰、陽兩極遷移，從而達到去除土壤中有害物質的目的[38]。作為一種原位修復技術，電動力修復無需攪動土層，成本相對低廉，修復效率高，后處理方便，環境影響小，可以處理飽和、不飽和土壤等一系列優點，特別是在處理點源污染和突發性事故等方面有非常好的應用前景，是對現有方法的重要補充[39-41]。

4.6.1.3電熱修復法利用高頻電壓發出的電磁波產生熱能加熱土壤，使土壤顆粒吸附的污染物被解吸出來，加快重金屬如Hg、As和一些易揮發性有機物從土壤中分離出來，然后收集這些污染物進行集中處理。該方法具有技術成熟、工藝簡單等優點，但是耗能大、操作成本較高，僅對具有揮發性的物質適用，因此具有局限性。

4.6.1.4土壤氣相抽提法也稱“土壤通風”，是一種新興的土壤原位修復技術[42]。原理是利用物理方法去除不飽和土壤中揮發性有機物，用真空設備產生負壓驅使空氣流過土壤孔隙，從而夾帶揮發性有機物流向抽取系統，抽提到地面后收集和處理[43]。本法主要用于去除石油污染土壤中揮發性或半揮發性的石油組分，目前也陸續應用于土壤揮發性農藥污染物的修復[44]。

4.6.2化學修復法

4.6.2.1土壤固化-穩定化技術固化-穩定化技術是將污染物固定在污染介質中，使其長期處于穩定狀態，是一種較普遍采用的土壤污染快速修復方法。通過向土壤添加某些化學試劑或材料，使之與重金屬反應生成不溶性或移動性差、毒性小的物質而降低其在土壤中的生物活性，以減少向水體、植物以及其他環境單元遷移，最終實現污染土壤的修復。此法是土壤原位上進行的，簡單易行，但修復效果并不是永久性，原因是只改變了污染物在土壤中的賦存形態，但仍殘留于土壤中，在一定環境條件下可能被再度活化而重新產生危害。另外，添加的試劑或材料將在一定程度上改變土壤結構，同時對土壤微生物也產生一定影響[45-47]。

4.6.2.2土壤淋洗土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金屬溶解并轉移到液相中，再將含有重金屬的廢水進行回收處理的土壤修復方法。目前，土壤淋洗液的種類很多，包括無機或有機酸、堿、鰲合劑及表面活性劑等。淋洗法的特點是能去除土壤中大量的污染物，降低有害污染物的擴散范圍，還具有價格低廉、操作人員無需直接接觸污染物等優點，但該法僅適用于滲透系數大的偏砂性土壤，對質地比較黏重、滲透性差的土壤其修復效果較差，存在因淋洗劑殘留造成土壤和地下水二次污染的問題[48]。

4.6.2.3土壤氧化-還原技術土壤氧化-還原技術是通過向土壤中投加氧化劑或還原劑，使其與污染物質發生化學反應來實現凈化土壤的目的。通常化學還原法修復對還原作用敏感的有機污染物是當前研究的熱點。

4.6.2.4萃取法主要是根據相似相溶原理，采用有機溶劑對遭受石油污染的土壤中的原油進行萃取，萃取后對有機相進行分離，回收油用于回煉，而分離的溶劑可以循環使用。

4.6.3生物修復法利用生物的生命代謝活動使土壤中有毒有害物質減少并恢復到健康狀態的土壤修復方式稱為生物修復。生物修復主要包括微生物修復、植物修復和動物修復等。

4.6.3.1微生物修復土壤中某些微生物對一種或多種污染物具有沉淀、吸收、氧化和還原的作用，微生物修復就是利用這種作用來降低植物對土壤中重金屬的吸收、修復被污染的土壤和降解復雜的有機物污染物[49]。

4.6.3.2植物修復利用超積累植物吸收去除污染土壤中有毒有害物質的一類技術就是植物修復技術。根據機理和作用過程植物修復可分為4 種基本類型：即植物提取、植物降解、植物揮發和植物穩定。植物修復可在原位進行處理，成本低廉、效果永久、二次污染風險小兼顧美學效應，目前廣泛應用于重金屬污染土壤的修復[50-53]。缺點是操作周期長，需篩選出理想的超積累植物。

4.6.3.3動物修復動物修復技術主要是通過土壤動物種群來修復受污染的土壤，分為直接作用：吸收、轉化和分解；間接作用：改善土壤理化性質，提高土壤肥力，促進植物和微生物的生長。目前這項技術較多的應用在烴類污染土壤的修復工作中。

4.6.4聯合修復技術以上幾種方式各有自己的優勢和適用范圍，在實際工作中通常將2種或2種以上修復方法結合起來，形成聯合修復技術，不僅可以提高污染土壤的修復速率與效率，而且可以克服單項修復技術的局限性，發揮不同修復技術的長處，實現對多種污染物復合/混合污染土壤的修復。聯合修復技術主要包括動物/微生物-植物聯合修復技術、物理-化學聯合修復技術、化學/物化-生物聯合修復技術等。

針對我國復雜而嚴峻的土壤污染現狀，應該動員、組織有關管理部門及科研單位，綜合比較各種土壤修復技術的優劣，從中篩選出相對實用的修復技術并將其進行集成。然后選擇有代表性的污染農田和場地，開展污染土壤綜合治理與修復示范工程，為將來在更大范圍進行土壤污染修復提供示范與積累經驗。

5結語

土壤是影響農產品質量安全的源頭因素。現代化農業發展面臨著土壤污染和農產品質量安全的嚴重問題，加強土壤污染防治，是實現農產品質量安全的重要保障。應盡快開展全國土壤環境質量調查與評價，建立長期性的土壤環境質量監測網絡，修訂土壤環境質量與農產品質量標準，同時制訂土壤質量修復和保護規劃，完善有關立法，并嚴格執法。

堅持走農業可持續發展道路，控制和消除污染源，減少污染的排放，規范人類生產、生活對土壤造成危害；確立優先控制污染區域及對象，積極研究土壤污染的控制與修復技術與集成；根據作物種類、污染物特性、土壤性質合理安排生產、調整耕作制度和優化種植結構；科學合理地使用化學肥料、農藥等；加強無公害、綠色、有機農產品生產所使用生產資料的開發與技術研究，使農業發展走向節約資源、提高效率、減少污染、生產安全無公害農產品的綠色農業發展之路，確保糧食生產安全和農產品的食用安全。

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