農(nóng)產(chǎn)品耕地土壤重金屬污染問題研究

胡田田

摘?要：本文介紹了國內(nèi)農(nóng)作物耕地土壤重金屬污染問題，然后從生態(tài)自然、社會活動等層面介紹了農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域土壤重金屬的主要來源，詳細(xì)闡述了解決重金屬污染的治理策略，且對研究領(lǐng)域出現(xiàn)的問題與以后的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品;耕地土壤;重金屬污染;措施分析

土壤質(zhì)量關(guān)系著人們的衣食住行，是人類生存與發(fā)展的物質(zhì)條件，是組成生態(tài)系統(tǒng)的重要環(huán)境要素。土壤重金屬問題直接關(guān)系土地環(huán)境質(zhì)量，導(dǎo)致土壤環(huán)境自然功能紊亂、物種多樣化喪失，影響農(nóng)作物質(zhì)量安全，已引起社會的廣泛重視。

1 土壤重金屬問題的概念及特征

伴隨工業(yè)化的推進(jìn)，在社會活動的作用下，土壤里的重金屬元素濃度會超出其背景值，對自然環(huán)境產(chǎn)生影響。耕地重金屬問題主要指由于人為因素造成的重金屬勻速以及化合物在耕地土壤里大量沉淀，超出風(fēng)險管制值而導(dǎo)致的影響土壤功能，威脅大眾健康的土地污染情況。

耕地重金屬污染存在以下特點：①積累性。進(jìn)到耕地中的重金屬污染成分難以被微生物分解，也不像水源與空氣污染那樣伴隨水流域氣流的移動而稀釋或是分散。②隱蔽性。需要依靠土壤樣本檢查、農(nóng)產(chǎn)品分析，以及對人和動物的影響方可表現(xiàn)出來。③表聚性。由于土壤膠體與顆粒物的吸收性能，土壤內(nèi)的重金屬污染成分多集中在表面耕作層中，重金屬經(jīng)農(nóng)產(chǎn)品吸收，轉(zhuǎn)移到動物與人體。④難處理性。耕地重金屬污染難通過自凈和稀釋降低污染，并將改變土壤功能和生態(tài)系統(tǒng)，處理難，時間長，成本高。

2 土壤重金屬問題治理常見的問題

2.1 缺少科學(xué)治理與修復(fù)方法

農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)土壤重金屬污染種類繁瑣、來源廣泛，防治困難。因工農(nóng)業(yè)與城鄉(xiāng)化迅速推進(jìn)，造成國家農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)土壤重金屬污染源布局廣、類型多，生態(tài)自然隱患明顯。我國土壤種類多、各地環(huán)境條件差別明顯、各地農(nóng)用耕作機(jī)制與習(xí)慣不同，對不同地區(qū)的土壤污染缺少有針對性的處理與修復(fù)策略及技術(shù)方法，相關(guān)政策、經(jīng)費(fèi)等措施落實不全面。

2.2 重金屬污染處理的科技與產(chǎn)業(yè)支持不夠

盡管目前從事農(nóng)耕土壤重金屬問題防治的科驗單位、企業(yè)較多，但對重金屬污染問題的整體防治，在具體工作中還有很多問題，具體表現(xiàn)為：①耕地污染物迅速檢查和動態(tài)監(jiān)測方法缺失、多元整體評價方式與源解析方法缺少、規(guī)范體制不完全;②污染物在耕地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)變過程和機(jī)制不明確，及其對耕地生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)作物的危害體系不清晰，耕地生態(tài)污染防范核心技術(shù)瓶頸還沒有突破;③缺少穩(wěn)定的規(guī)范檢驗。有關(guān)污染或污染處理的效果評估，當(dāng)前還無規(guī)范的評估指標(biāo)機(jī)制;④科研和產(chǎn)業(yè)未實現(xiàn)充分對接，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型與綠色發(fā)展技術(shù)支持能力不夠。

2.3 技術(shù)力量不集中，缺少系統(tǒng)性計劃

當(dāng)前，國內(nèi)土壤重金屬污染情況引起了各行業(yè)廣泛重視。盡管從國家到各地方相關(guān)部門均采用了科學(xué)的應(yīng)對策略，但就現(xiàn)狀來說，處理重金屬污染問題的效果并不可觀，具體表現(xiàn)為：在研究內(nèi)容方面，科學(xué)問題復(fù)雜、科技實踐少、目標(biāo)不集中不聚焦;在組織模式方面，缺少科學(xué)的協(xié)同創(chuàng)新制度與平臺;在處理方案方面，單個環(huán)節(jié)處理問題復(fù)雜，科學(xué)問題和技術(shù)運(yùn)用脫離，缺少從耕地環(huán)境至農(nóng)作物安全的系統(tǒng)性、綜合性處理方案設(shè)計與實行。

3 農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)土地重金屬污染源頭介紹

3.1 自然源

具體指成土母質(zhì)于風(fēng)力、水利移動的自然物理與化學(xué)遷移;國內(nèi)土地背景值較高，這和成土母質(zhì)、地形條件、水文環(huán)境、植物和土地應(yīng)用種類、成土年紀(jì)、有機(jī)質(zhì)及其土壤理化屬性等密切聯(lián)系。

3.2 社會活動源

社會活動像工礦單位、農(nóng)業(yè)經(jīng)營、交通運(yùn)輸、日常活動形成的固體廢棄物直接和間接造成土壤酸化、水體污染，農(nóng)作物耕地重金屬污染不斷加劇，危害人體健康。

（1）工礦單位經(jīng)營。采礦地面生產(chǎn)損壞了植物，造成水土流失。采礦與冶煉的廢水、廢氣以及廢渣隨便排出，礦業(yè)、冶煉經(jīng)營是周圍農(nóng)作物耕地土壤重金屬污染成分關(guān)鍵的來源之一。

（2）農(nóng)業(yè)經(jīng)營。錯誤、不科學(xué)的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式，如施加有機(jī)肥、污水澆灌、污泥直接應(yīng)用、使用農(nóng)藥等均會導(dǎo)致土壤重金屬污染問題。長時間施加豬糞將明顯增多糙米內(nèi)鎘濃度。水源區(qū)水質(zhì)出現(xiàn)重金屬聚集現(xiàn)象，如長時間采用污水澆灌，極易造成土壤污染，既對人體健康帶來潛藏威脅，還將造成巨大的生態(tài)污染[1]。污泥里不僅包含有利于植被生長的營養(yǎng)與有機(jī)成分，還包含重金屬、病原菌及有害有機(jī)物，如治理不當(dāng)將造成二次污染。

（3）交通運(yùn)輸。大氣沉降是把重金屬引進(jìn)農(nóng)作物耕地土壤的重要途徑，空氣降塵中鉻含量明顯多于土壤背景值，約是土壤背景含量的兩倍。交通運(yùn)輸期間含鉛汽油的燃燒、燃料與潤滑油的外泄等均會排放出各類有害氣體，導(dǎo)致公路兩側(cè)田間土壤重金屬污染。

4 防治策略

土壤污染的嚴(yán)重程度分為五個級別，即無污染、細(xì)微污染、輕度污染、中度污染及重度污染。如生態(tài)環(huán)境受到破壞，難以復(fù)原到最初狀態(tài)。農(nóng)作物耕地土壤一旦受到重金屬污染，難以徹底清除。對無污染與細(xì)微污染的土壤應(yīng)加強(qiáng)防范保護(hù)，對輕度污染與中度污染的土壤應(yīng)安全科學(xué)使用，對中度污染的土壤應(yīng)嚴(yán)格控制并進(jìn)行規(guī)范化防治。

4.1 防范與保護(hù)

（1）規(guī)范法律防治體制。2018年8月國家已經(jīng)發(fā)布了《中華人民共和國土壤污染防治法》，各政府部門要貫徹落實各項法律及規(guī)定，重視土壤環(huán)境常規(guī)監(jiān)控執(zhí)法，維護(hù)祖國的青山綠水。

（2）定時調(diào)研重金屬污染情況。根據(jù)《土壤污染防治工作計劃》，在2018年底前要查明農(nóng)業(yè)耕地土壤污染范圍、分布以及對農(nóng)作物質(zhì)量的干擾，預(yù)測2020年底前把握關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)企業(yè)用地方面的污染地塊布局以及生態(tài)風(fēng)險狀況[2]。根據(jù)查明的狀況對農(nóng)作物耕地土壤展開定時調(diào)查，及時控制農(nóng)作物耕地土壤重金屬問題，并立即采用科學(xué)對策。

4.2 科學(xué)使用和嚴(yán)格控制

對輕度污染與中度污染的土地應(yīng)安全科學(xué)應(yīng)用，對中度污染的耕地應(yīng)嚴(yán)格控制并展開科學(xué)規(guī)范的防治。

（1）科學(xué)栽種與飼養(yǎng)。針對污水澆灌、污泥直接應(yīng)用等不科學(xué)的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式應(yīng)堅決制止。增加經(jīng)費(fèi)投資，倡導(dǎo)科學(xué)栽種與飼養(yǎng)。采用降低蔬菜鎘、鉛濃度的復(fù)混肥，基本保障細(xì)微、輕度污染耕地實現(xiàn)農(nóng)作物安全生產(chǎn)。興修水利工程，保障灌溉水源穩(wěn)定。

（2）栽種重金屬耐受性強(qiáng)的農(nóng)產(chǎn)品。科學(xué)分配農(nóng)產(chǎn)品類型以減少農(nóng)作物里重金屬濃度富集。通過探究北京市菜園土壤栽種的不同蔬菜內(nèi)鉛濃度，特菜類蔬菜鉛含量最少，明顯少于其他大類作物，而根莖類產(chǎn)品鉛含量明顯多于葉菜類與特菜類蔬菜，這一研究為選取更耐受重金屬的農(nóng)作物提供了條件。

（3）修復(fù)。從化學(xué)、植被、動物以及微生物等層面著手農(nóng)作物耕地土壤重金屬恢復(fù)。添加鈍化劑和活化劑轉(zhuǎn)變重金屬屬性，進(jìn)而減少土壤內(nèi)重金屬濃度。實施生物炭能夠明顯提升土壤pH值與有機(jī)碳濃度，土壤內(nèi)酸收集態(tài)Cu、Zn以及Cd濃度隨生物炭應(yīng)用量的增多而下降。栽種非食用的農(nóng)產(chǎn)品，在修復(fù)土壤的基礎(chǔ)上營造經(jīng)濟(jì)效益。研究表明，苧麻對Pd、Ni吸收表現(xiàn)出隨Cd加入量增多而增多的態(tài)勢。蚯蚓活動能夠明顯提升植被對重金屬的吸附率。因此，動物修復(fù)也可以降低土壤重金屬濃度，減少與減輕耕地重金屬的污染。

4.3 增加科研投資

增加科研經(jīng)費(fèi)的投資，支持農(nóng)作物耕地土壤重金屬問題防治探究;促進(jìn)重金屬檢查方式、土壤修復(fù)方法等進(jìn)步;創(chuàng)建高質(zhì)量土壤污染治理實驗室、科研場所，為農(nóng)作物耕地土壤重金屬污染問題治理提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)保證。

5 展望

農(nóng)作物耕地土壤重金屬問題主要由社會活動引起，如工農(nóng)業(yè)經(jīng)營、交通運(yùn)輸、固體廢棄物不規(guī)范處理等。土壤重金屬污染修復(fù)方法已得到顯著的研究進(jìn)展，多種方式的聯(lián)用技術(shù)于修復(fù)技術(shù)的穩(wěn)定性認(rèn)證還有巨大的探究空間。重金屬耐受物種有效性屬于土壤污染問題評估的關(guān)鍵指標(biāo)指數(shù)，重金屬存在形態(tài)定義和分類還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，重金屬形態(tài)層面尚待更加深入的探究。

參考文獻(xiàn)：

[1]張云霞，豆新社.種植業(yè)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境中重金屬超標(biāo)的影響因素與防控措施[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2019（16）：46-47.

[2]宋帥娣.農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染問題分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（15）：185-186+188.