農田土壤重金屬污染農藝與生態修復技術

摘要：最近幾年，全國農田土壤重金屬污染面積逐年擴大，危害逐漸嚴重，迫切需要對這些受染污農田進行治理和修復。文章從農田土壤重金屬污染日趨嚴重的趨勢展開，提出了從農藝、生態兩方面對重金屬污染的農田土壤進行修復，從而保證在較短時間內恢復原有土壤生產能力。

關鍵詞：農田土壤；重金屬污染；農藝修復技術；生態修復技術

李劍飛. 農田土壤重金屬污染農藝與生態修復技術[J]. 農業工程技術，2017，37（20）：40.

中國是農業大國，農業在國民經濟結構中占據的地位十分重要，農業產業的發展直接決定了國民經濟的提升。最近幾年，全國農田土壤重金屬污染面積逐年擴大，危害逐漸嚴重，迫切需要對這些被染污的農田治理和修復。近幾年隨著全國科學技術不斷發展，全國的農田土壤重金屬污染修復技術取得了重大突破，農田土壤重金屬污染修復技術不斷向著更加先進高效方向發展[1]。

與水污染和大氣污染相比，農田土壤污染具有一定程度的不可逆性，而且涉及來源多、范圍廣、隱蔽性強、不易監測、控制難度大。農田土壤重金屬污染主要分為內源性污染和外源性污染。內源性污染，是指農業生產和農村生活自身造成的污染，主要包括化肥污染、農藥殘留對農產品的污染、農用塑料的影響、畜禽養殖業造成的污染。外源污染主要集中在城市和工礦區附近，主要是長期的礦山開采、金屬冶煉和含重金屬的工業廢水、廢渣排放造成了土壤污染，或因氣候變化、環境污染導致酸雨增加，土壤酸化等。外源污染雖然沒有內源污染面大，但是極易造成局部地區的極端生態環境問題，危害性極大。面對農田土壤重金屬污染日趨嚴重的趨勢，我們要及時采取措施，應用先進的農田土壤重金屬污染修復技術開展治理和修復，保證在較短時間內恢復原有土壤生產能力。

一、農藝修復技術

1、合理施入化肥

進入新世紀以來，隨著社會發展和人口快速增長，糧食安全已經受到國際高度重視，有限的耕地面積和人口數量不斷上漲的壓力，導致農業生產過程中為了獲取更高的產量大量施入化肥，土壤結構、理化性質遭到嚴重破壞，土壤質量下降，并產生嚴重的農田土壤重金屬污染，因此合理使用化肥，協調好高產和優質施肥與環境的關系已經成為研究的熱點和難點。

不同化肥在重金屬含量和化學性質方面存在很大的差異性，對土壤中重金屬數量和有效性產生的影響也是各不相同。在一些肥料中含有重金屬，長期使用導致土壤遭受重金屬危害，而且施入土壤中化肥通過改變土壤的pH值改變重金屬的生物有效性，影響作物對重金屬的吸收，因此，科學施入化肥十分重要[2]。

2、秸稈還田

秸稈還田是提高秸稈利用率的一種重要方式，秸稈被土壤中的微生物分解之后形成腐殖質類有機物，提高土壤中有機物的含量，增加土壤的團粒結構，改善土壤的板結形狀，協調土壤中水肥、氣熱等生態條件，同時還可以提升土壤中微生物的含量和土壤酶的活性，從而為根系生長創造良好的土壤環境，提高作物產量[3]。秸稈還田后對土壤重金屬的環境行為和生物有效性產生顯著影響，秸稈在分解過程中產生各種有機酸和糖、含氮類物質，這些物質可以和重金屬發生絡合反應，生成穩定的化合物，從而改變土壤中重金屬的存在形式，減少重金屬對農田土壤和重金屬的危害。需要注意的是，秸稈在腐熟過程中會產生大量有機酸，導致土壤pH值下降，因此，需要向田間施入適量的生石灰調整土壤pH值。

3、深松作業

深松作業是最近幾年，新興起來的的一種保護性耕作技術。利用深松對農田土壤重金屬污染耕地進行深翻，將土壤混合均勻，降低土壤中重金屬濃度。這種修復技術適合那些土壤重金屬背景值較低或者土壤底層重金屬濃度較低的污染耕地。通過深松深翻等作業將聚集在表層土壤中的重金屬分散到更深的土壤層中，達到稀釋重金屬的目的。同時，太陽暴曬，也可以有效殺滅土壤中存在的蟲卵和病原微生物。通過對土壤進行深翻作業，可以顯著降低土壤溶質，調節土壤蓄水能力，加速土壤中有機物腐熟過程，提高土壤中有機物含量，同時還可以提高土壤中全氮、全磷和全鉀的含量。深松作業應該和增施有機肥結合起來，這樣一方面能夠改善土壤結構，另一方面還能夠促進土壤中礦物質風化，提高立地水平，促進根系生長，形成有效的耕作層，最終促進作物生長。

二、生態修復技術

1、控制土壤水分，調節土壤Eh值

土壤Eh值即氧化還原電位，氧化還原反應強度的指標。土壤中有許多氧化還原體系，如氧體系、鐵體系、錳體系、氮體系、硫體系及有機體系等。在一定條件下，每種土壤都有其Eh值。這個數值對土壤中變價重金屬活動有著很大的影響，可以改變重金屬價態和存在形式，并且影響作物根系吸收重金屬的能力，降低土壤中重金屬的危害。污水灌溉是土壤中重金屬含量增高的一個重要因素，要保證灌溉水質量，重金屬和有機污染物含量過高的水不適合作為灌溉水源。

2、利用生石灰調節土壤pH值

在土壤中很多重金屬都是以陽離子形式存在，這部分重金屬具有遷移性大、生物利用性高、危害大的特點，而在土壤中添加生石灰，能夠對土壤pH值進行調整，促進重金屬生成碳酸鹽、氫氧化物沉淀，從而降低土壤中重金屬的含量，減少作物對重金屬的吸收。在使用生石灰調整土壤pH值過程中，應該結合土壤類型和土壤性質合理使用生石灰，不適合連續多次大量使用，否則會影響到土壤生態平衡和農作物健康成長。

參考文獻

[1] 任曉鳴，孫春華，謝 飛. 南京市某開發區土壤重金屬污染狀況分析與評價[J]. 污染防治技術，2015（04）.

[2] 董 錚，王 琳，田 芳. 鎮江地區土壤環境中重金屬Ni和Hg污染狀況與空間分布[J]. 鎮江高專學報，2014（02）.

[3] 錢春香，王明明，許燕波. 土壤重金屬污染現狀及微生物修復技術研究進展[J]. 東南大學學報（自然科學版），2013（03）.endprint