中國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染防治挑戰(zhàn)與對(duì)策研究

摘要：土地是生存的根本，日趨嚴(yán)重的重金屬污染不僅污染了地下水，對(duì)食品安全也帶來(lái)了嚴(yán)峻的影響。文章基于此，首先從監(jiān)測(cè)工作、污染源頭、修復(fù)技術(shù)、質(zhì)量評(píng)估四個(gè)角度分析了農(nóng)田土壤重金屬防治中的挑戰(zhàn)，然后就如何應(yīng)對(duì)農(nóng)田土壤重金屬污染提出了對(duì)策，包括健全土壤污染監(jiān)測(cè)制度、加強(qiáng)土壤污染源頭管控、創(chuàng)新土壤污染修復(fù)技術(shù)、完善土壤修復(fù)質(zhì)量評(píng)估等。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤;重金屬污染;防治挑戰(zhàn);對(duì)策

中圖分類號(hào)：X71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）04-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.036

Abstract：Land is the foundation of survival.The increasingly serious heavy metal pollution not only pollutes groundwater，but also brings severe impacts on food safety.Based on this，the article first analyzes the challenges in the control of farmland soil heavy metals from four perspectives：monitoring work，source of pollution，remediation technology，and quality assessment，and then proposes countermeasures on how to deal with farmland soil heavy metal pollution，including improving the soil pollution monitoring system and strengthening control of soil pollution sources，innovation of soil pollution remediation technology， improvement of soil remediation quality assessment， etc.

Key words：Farmland soil;Heavy metal pollution;Control challenges;Countermeasures

農(nóng)田土壤是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，在農(nóng)產(chǎn)品供給以及社會(huì)穩(wěn)定中發(fā)揮著重要的作用。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)田土壤的生產(chǎn)效率大為提升，但存在的問(wèn)題也日益凸顯，最為嚴(yán)峻的便是土壤重金屬污染問(wèn)題。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染面積已經(jīng)突破1 000萬(wàn)hm2，占耕地總面積的10%左右。工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)象更為嚴(yán)重，部分地區(qū)重金屬污染率已經(jīng)突破30%，并引發(fā)了嚴(yán)峻的社會(huì)問(wèn)題，如湖南爆發(fā)的鎘大米事件。農(nóng)田土壤重金屬污染既和農(nóng)業(yè)種植中的不合理施肥有關(guān)，也和工業(yè)排放以及汽車排放所形成的含重金屬物質(zhì)的粉塵有關(guān)，防治難度較高。

1 中國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染防治挑戰(zhàn)

1.1 監(jiān)測(cè)工作中的挑戰(zhàn)

土壤重金屬污染問(wèn)題是當(dāng)前必須高度重視的問(wèn)題，而完善的監(jiān)測(cè)工作則是有效防范重金屬污染惡化，提高污染防治工作針對(duì)性的客觀需要。我國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染范圍大，且存在很大的區(qū)域差異性。我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)發(fā)展布局、農(nóng)田土壤理化性質(zhì)差異較大，這使得重金屬污染呈現(xiàn)出多元化的格局，增加了監(jiān)測(cè)工作的難度。信息化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)是全面提升農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)效果的客觀需要，但當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)信息化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)仍處于起步階段，覆蓋全國(guó)的農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)尚沒(méi)有建立起來(lái)。

1.2 污染源頭中的挑戰(zhàn)

農(nóng)田土壤重金屬污染源頭具有多樣性、高發(fā)性，管控難度較大。比如，氮肥使用不當(dāng)導(dǎo)致土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重。我國(guó)氮肥消費(fèi)量占世界總量的1/3，而磷肥的過(guò)量使用也惡化了土壤重金屬污染。又如，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)道路工程建設(shè)取得了巨大的成就，村村通工程在便捷農(nóng)村居民出行的同時(shí)，也使得大量含有重金屬物質(zhì)的粉塵落到周圍的農(nóng)田中，加上鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)的蓬勃發(fā)展以及廢水、廢氣排放的管理不力，進(jìn)一步增加了農(nóng)田土壤外源污染的程度。

1.3 修復(fù)技術(shù)中的挑戰(zhàn)

當(dāng)前，農(nóng)田土壤重金屬污染的修復(fù)工作正在穩(wěn)步開(kāi)展，并取得了一定的效果，但其中存在的問(wèn)題同樣顯著，首先，成本控制難度大。農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)既要注重修復(fù)效果，也要降低成本開(kāi)支，一些修復(fù)方式，如物理修復(fù)中的客土法，存在工程量大、費(fèi)用高的問(wèn)題。其次，二次污染的現(xiàn)象無(wú)法有效克服。一些修復(fù)技術(shù)雖然在成本上具有優(yōu)勢(shì)，如化學(xué)修復(fù)技術(shù)中的淋洗技術(shù)，但技術(shù)要求多，操作復(fù)雜，且缺乏針對(duì)修復(fù)副產(chǎn)物的回收處理技術(shù)規(guī)范，非常容易對(duì)農(nóng)田土壤形成二次污染。

1.4 質(zhì)量評(píng)估中的挑戰(zhàn)

農(nóng)田土壤重金屬污染防治需要有相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)估機(jī)制，這是規(guī)范土壤污染防治手段，提升土壤污染防治效果的客觀需要。但從當(dāng)前農(nóng)田土壤污染防治的實(shí)際情況來(lái)看，質(zhì)量評(píng)估存在嚴(yán)重的滯后性。首先，缺乏質(zhì)量評(píng)估的意識(shí)。現(xiàn)階段的農(nóng)田土壤重金屬污染防治的重點(diǎn)仍然停留在修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用中，質(zhì)量評(píng)估的意識(shí)不高;其次，評(píng)估結(jié)果沒(méi)有得到有效的應(yīng)用。一些地方雖然對(duì)重金屬污染防治效果進(jìn)行了評(píng)估，但沒(méi)有將評(píng)估效果與防治工作的持續(xù)改進(jìn)結(jié)合起來(lái)。

2 中國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染防治對(duì)策

2.1 健全土壤污染監(jiān)測(cè)制度

土壤污染在我國(guó)非常嚴(yán)重，并呈現(xiàn)出愈演愈烈的態(tài)勢(shì)，構(gòu)建完善的土壤污染監(jiān)測(cè)制度刻不容緩。重金屬污染是土壤污染的主要類型，我國(guó)早在20世紀(jì)90年代便對(duì)存在重金屬污染的土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但監(jiān)測(cè)多以抽樣監(jiān)測(cè)為主，覆蓋范圍不廣，且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未向外界公布。當(dāng)前，土壤重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)成為影響農(nóng)業(yè)種植以及人民群眾生命安全的重大問(wèn)題，必須健全土壤污染監(jiān)測(cè)制度，首先，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位，設(shè)置土壤及農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)點(diǎn)，跟蹤監(jiān)測(cè)土壤以及農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬物質(zhì)含量，以無(wú)公害產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)有效態(tài)監(jiān)測(cè)值以及臨界值評(píng)估區(qū)域土壤環(huán)境;其次，加大農(nóng)田土壤重金屬污染源的監(jiān)測(cè)。不合理、不科學(xué)的生產(chǎn)方式是導(dǎo)致農(nóng)田土壤重金屬污染的重要因素，一些農(nóng)藥存在嚴(yán)重的重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象。土壤污染監(jiān)測(cè)要將農(nóng)藥等污染源納入到監(jiān)測(cè)范圍，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)農(nóng)田添加物中的重金屬含量。同時(shí)，我國(guó)要深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)管理信息化工作，建立覆蓋全國(guó)農(nóng)田的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息化，定期更新更片區(qū)的重金屬污染現(xiàn)狀，有效防控農(nóng)田土壤重金屬污染問(wèn)題。

2.2 加強(qiáng)土壤污染源頭管控

嚴(yán)格管控土壤污染源頭是切實(shí)降低土壤重金屬污染的根本舉措，這就需要做好農(nóng)田土壤重金屬污染物來(lái)源類型的分析工作。從農(nóng)田土壤污染特征出發(fā)，綜合采用多元統(tǒng)計(jì)法、同位素分析法以及源解析模型等技術(shù)分析重金屬污染物的來(lái)源類型，估測(cè)出不同源的貢獻(xiàn)源，在此基礎(chǔ)上繪制重金屬污染源圖譜，全面把握農(nóng)田土壤重金屬污染的形成原因，精準(zhǔn)識(shí)別出重要敏感區(qū)，確定土壤重金屬污染的空間范圍、分布特點(diǎn)以及演變趨勢(shì)，再采取針對(duì)性的源頭管控措施。一般而言，施肥不當(dāng)是導(dǎo)致農(nóng)田重金屬污染的主要因素，必須結(jié)合當(dāng)前的農(nóng)業(yè)工程措施，積極發(fā)展污染物攔截阻斷技術(shù)，普及精準(zhǔn)施肥、施藥技術(shù)，提高肥料利用效率的同時(shí)，有效降低肥料的使用量，確保污染程度在土地的自凈范圍內(nèi)。

2.3 創(chuàng)新土壤污染修復(fù)技術(shù)

土壤修復(fù)是農(nóng)田土壤重金屬污染防治中的重要一環(huán)，在已污染的農(nóng)田土壤治理中有著突出的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及農(nóng)田土壤重金屬污染防治經(jīng)驗(yàn)的日益豐富，土壤修復(fù)技術(shù)越來(lái)越多。緊扣農(nóng)田土壤重金屬污染的實(shí)際情況，推行分類管理與針對(duì)性修復(fù)是提高土壤修復(fù)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益與社會(huì)效益的客觀需要。對(duì)此，需要?jiǎng)?chuàng)新土壤污染修復(fù)技術(shù)，不斷加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用。植物吸取修復(fù)技術(shù)是應(yīng)用前景比較廣泛的修復(fù)技術(shù)，具有不損壞土壤結(jié)構(gòu)、純天然無(wú)污染的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)以超積累植物為主體，在中輕度重金屬污染土壤中有良好的實(shí)際應(yīng)用效果。實(shí)踐結(jié)果表明，對(duì)中輕度鎘、汞污染土壤，植物吸取修復(fù)技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較好的修復(fù)效果。此外，化學(xué)技術(shù)中的淋洗修復(fù)技術(shù)等，均是農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)的有效方式。

2.4 完善土壤修復(fù)質(zhì)量評(píng)估

農(nóng)田土壤重金屬污染防范是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，土壤修復(fù)質(zhì)量評(píng)估則是其中重要一環(huán)。因?yàn)樵谕寥佬迯?fù)中可能出現(xiàn)二次污染現(xiàn)象，且土壤修復(fù)技術(shù)處于持續(xù)不斷的發(fā)展完善狀態(tài)中，修復(fù)質(zhì)量評(píng)估對(duì)土壤修復(fù)技術(shù)的更新也有顯著的推動(dòng)作用。首先，建立修復(fù)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系。評(píng)估指標(biāo)體系需要有修復(fù)效果和成本支出兩個(gè)部分組成，前者主要有重金屬去除效果、土壤理化性質(zhì)指標(biāo)、肥力指標(biāo)乃至農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)等，后者則主要為修復(fù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。其次，重視評(píng)估效果的利用。深入分析土壤修復(fù)質(zhì)量的評(píng)估效果，總結(jié)土壤修復(fù)中存在的問(wèn)題，并分析其原因，為后續(xù)土壤修復(fù)工作的開(kāi)展形成經(jīng)驗(yàn)積累。

3 結(jié)語(yǔ)

重金屬污染已經(jīng)成為危害農(nóng)田土壤的首要因素，不僅對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植帶來(lái)了巨大的危害，更加劇了食物安全風(fēng)險(xiǎn)。黨的十九大將生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”的總布局中，為農(nóng)田土壤重金屬污染的防治指明了方向，對(duì)此，需要從當(dāng)前重金屬污染防治中存在的難點(diǎn)出發(fā)，采取好有效的應(yīng)對(duì)措施。

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收稿日期：2019-12-20

作者簡(jiǎn)介：陳偉杰（1984-），男，漢族，本科學(xué)歷，實(shí)驗(yàn)室主任，工程師，研究方向?yàn)橹袊?guó)農(nóng)田土壤重金屬污染防治挑戰(zhàn)與對(duì)策。