[摘 要] 農(nóng)田土壤重金屬污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人們的身體健康,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)是非常嚴(yán)重的環(huán)境問題和安全性問題。現(xiàn)階段,學(xué)術(shù)界對(duì)農(nóng)田土壤重金屬污染的研究不斷深入,人們已取得多種修復(fù)技術(shù)方案。其中,農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)能從根本上長(zhǎng)久改善土壤質(zhì)量。本文著重對(duì)農(nóng)田土壤重金屬污染已形成的修復(fù)成果及當(dāng)前的研究進(jìn)展進(jìn)行介紹,著重闡述農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)在農(nóng)田土壤重金屬污染中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞] 農(nóng)田土壤;重金屬污染;農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)
[中圖分類號(hào)] X53 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909(2019)15-112-2
當(dāng)今社會(huì),隨著城市化、工業(yè)化的發(fā)展及農(nóng)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展,Pb、Hg、Cd、As及Cr等重金屬在田地土壤中的積累現(xiàn)象極其嚴(yán)重。當(dāng)重金屬累積到一定量時(shí),將使環(huán)境惡化,導(dǎo)致河流和地下水源污染,不僅造成土壤肥力下降,使得農(nóng)作物產(chǎn)量降低,而且能直接對(duì)植物進(jìn)行毒害,使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降,有毒物質(zhì)還能通過食物鏈嚴(yán)重危及人體健康。重金屬能誘發(fā)癌癥和各類惡性疾病,對(duì)人體威脅極大[1]。同其他土壤污染相比,農(nóng)田土壤重金屬污染具有長(zhǎng)期性和隱蔽性。
為保護(hù)環(huán)境,控制重金屬對(duì)人體健康的危害,我國(guó)投入了大量的資源來有效治理重金屬土壤污染。自21世紀(jì)初,我國(guó)啟動(dòng)了生態(tài)修復(fù)工程,有效改善了環(huán)境問題,擴(kuò)大了種植規(guī)模,發(fā)展了經(jīng)濟(jì),但重金屬污染問題并沒有得到根本性控制。通過長(zhǎng)期的實(shí)踐研究,人們已取得了多種修復(fù)技術(shù)方案,并在實(shí)踐過程中取得了一定的成效。農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)是改變農(nóng)田耕作管理習(xí)慣的農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)方法,能最大化地保存土壤原有肥力,抑制重金屬對(duì)土壤的污染,能從根本上長(zhǎng)久改善土壤質(zhì)量[2]。這種方法受到科學(xué)家廣泛關(guān)注。
1 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)
1.1 農(nóng)藝修復(fù)措施
1.1.1 合理施用化肥。農(nóng)藥、化肥的使用能很好地增加農(nóng)產(chǎn)品的收成,因此農(nóng)田土壤重金屬污染的一個(gè)重要原因就是農(nóng)藥、化肥的大量使用[3]。為避免農(nóng)田土壤重金屬污染,需要科學(xué)使用農(nóng)藥、化肥。這就需要先就土壤肥力進(jìn)行調(diào)查,再根據(jù)需要設(shè)定配方進(jìn)行施肥,也要對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行合理使用。生物有機(jī)肥不僅能增加土壤肥力,改善土壤的性狀,而且有機(jī)質(zhì)含量豐富,能吸附、螯合農(nóng)田土壤中的重金屬,從而減少植物對(duì)重金屬的吸收。
1.1.2 科學(xué)實(shí)施秸稈還田。秸稈被微生物分解后產(chǎn)生的腐殖質(zhì)類物質(zhì)提高了有機(jī)質(zhì)含量,增加了土壤肥力,還能改善土壤板結(jié)現(xiàn)狀、協(xié)調(diào)土壤水肥氣熱條件以及提高土壤中微生物數(shù)量和酶的活性,創(chuàng)造了利于根系生長(zhǎng)的土壤環(huán)境。秸稈能對(duì)重金屬污染土壤環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)生物的有效性進(jìn)行改變。秸稈腐熟分解后產(chǎn)生的氨基酸等有機(jī)酸和一些含硫等雜環(huán)化合物能與金屬離子、金屬氧化物形成較穩(wěn)定的金屬絡(luò)合物,從而減弱金屬的危害[4]。但秸稈還田要根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)、合理地進(jìn)行,否則會(huì)危害作物生長(zhǎng)。例如,新鮮的秸稈在腐熟過程中產(chǎn)生的各種有機(jī)酸會(huì)毒害作物根系,受重金屬污染的秸稈還田后會(huì)加劇農(nóng)田土壤重金屬污染等。
1.1.3 調(diào)整種植制度。不同植物的生理學(xué)特性不同,重金屬吸收效應(yīng)也不同。根據(jù)土壤重金屬污染程度選擇不同重金屬吸收效應(yīng)的作物種植也是一種很好的避免、減小農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的措施。例如,對(duì)于重金屬污染較嚴(yán)重的地方,可以選擇種植不用于食用的苗木、花卉等,或種植一些重金屬低積累作物、耐受重金屬污染的作物,爭(zhēng)取最大限度地減少重金屬因食物鏈作用對(duì)人體的危害等。
1.1.4 深耕、深翻措施。針對(duì)底層重金屬濃度較低土壤,可對(duì)土壤進(jìn)行深耕、深翻,使聚積在表層的重金屬能分散到較深土層,能降低土壤中重金屬的濃度[5]。土壤經(jīng)過深耕、深翻后,土壤的含水量得到了調(diào)節(jié),土壤中有機(jī)物的腐殖化得到加速,提高了有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀的含量,土壤肥力增加的同時(shí)也使重金屬得以適當(dāng)固化。
1.2 生態(tài)修復(fù)措施
1.2.1 控制土壤水分、調(diào)節(jié)土壤Eh值。Eh值,即氧化還原電位,土壤Eh值,特別是根際Eh值,能通過對(duì)重金屬的價(jià)態(tài)及存在形態(tài)的改變來影響根系對(duì)重金屬的吸收性能,降低重金屬在土壤中的溶解度,降低土壤重金屬的危害。土壤中水分的含量對(duì)重金屬的氧化還原有很大的影響,因此重金屬危害的降低也需控制土壤中的水分。
1.2.2 施用石灰,調(diào)節(jié)土壤pH值。以陽(yáng)離子形式存在的重金屬的因遷移性大,能更好地被生物利用,通過食物鏈對(duì)人體的危害也最大。土壤中石灰性物質(zhì)的加入能促進(jìn)重金屬生成碳酸鹽和氫氧化物沉淀,抑制了作物對(duì)重金屬的吸收,降低了土壤重金屬的危害[6]。
2 結(jié)語(yǔ)
農(nóng)田土壤重金屬污染的修復(fù)問題,需要根據(jù)污染金屬的危害、污染的程度等實(shí)際情況,結(jié)合投資大小選擇更加經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)進(jìn)行改善。此外,還需深入研究不同的修復(fù)技術(shù),并通過實(shí)踐檢驗(yàn)進(jìn)行完善。因此,土壤重金屬的農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)的選擇不能盲目,要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r科學(xué)選擇、應(yīng)用。
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