隨著城市化和現代農業的協調發展,農田土壤重金屬污染問題日益嚴重,對農作物生產和銷售及人類健康產生了負面影響。環境污染對食品安全造成了嚴重威脅,如何改善土地現狀,提升土壤質量尤為重要。因此,預防和控制土壤污染是亟待解決的重大環境問題之一。本文總結了中國農用地土壤重金屬污染狀況,并提出相應對策,從建立重金屬污染監測體系、大力推廣清潔農業生產理念、評估土壤修復和處理技術的機制等方面,為農業用地中重金屬污染提供了預防和管理措施,以供參考。
1農用地土壤重金屬來源
由于生態系統的特性,土壤污染與空氣污染和水污染密切相關。土壤重金屬污染主要來源于人類工業和農業生產活動,通過對農用地土壤來源分析得知,導致土壤危害的原因較多,尤其是金屬礦開采和冶煉,導致周圍地區重金屬含量過多,長期露天堆放一些冶煉廢渣,同時汽車在行駛期間的汽油燃燒將導致鉛污染,離公路越近,重金屬污染含量就越高[1]。本次試驗為2020年廣西壯族自治區農業用地安全利用試點示范工程,在桂平市將耕地土壤環境質量歸類為安全利用,通過項目實施,減少稻田土壤對人體健康的危害,并總結出安全利用農業土地的有效技術,以服務于農產品安全生產。
2農用地土壤重金屬污染的危害
重金屬污染具備長期隱蔽性的特點,隨著人們生活習慣的逐漸改變,土壤中的化合物與重金屬已經嚴重超過了規定標準,嚴重破壞了生態平衡,影響了國家的生態安全,通過對現有的農用地土壤重金屬危害的研究表明,重金屬會直接影響生物及植物的生長,例如隨著Cd濃度的增加,可溶性蛋白酶的活性會降低,最終被人體吸收[2]。目前,農用地土壤重金屬污染的危害主要為:耕作土壤水稻中重金屬過量:目前項目區土壤主要為肥沃的黃泥田,肥沃的沙質泥田和肥沃的鐵底田,土壤整體成熟度較高,有機質含量為3.2%~9.0%,土壤呈弱酸性至中性(pH 5.42~6.57),鎘背景值高導致水稻重金屬鎘超過標準,同時長期過量施用堿性肥料也是重金屬污染的重要來源;工礦企業污染農田:礦區周圍耕地中重金屬的污染程度較為嚴重,項目區2 km以內的農田灌溉水來自鉛鋅礦山,這很可能是項目地區大米中重金屬鎘超標的潛在原因。
3農用地土壤重金屬污染防治面臨的挑戰
預防和控制土壤中重金屬污染是一項系統工程,面臨許多困難,其中污染面積大、基數不清、修復技術有限、資金及技術缺乏是土壤污染預防和控制的3個主要難題,中國土壤重金屬污染預防和控制面臨以下挑戰:
3.1當前土壤污染總體情況不明確
土壤污染的總體狀況并不代表土壤污染分布狀況,例如土壤污染在農業用地上的分布及其對農產品質量的影響,正是由于基數不明確,導致土壤重金屬污染被高估,而信息不對稱和媒體報道使得人們無法正確理解土壤重金屬污染的危害。
3.2立法落后,標準不明確
《土壤污染防治法》是土壤污染防治的法律標準,但是目前在風險管理控制方面,農用地土壤重金屬的管理仍缺乏運營技術規范和標準,由于涉及土壤環境管理的部門很多,權力和職責不明確將會導致管理混亂及治理效果不佳,因此,快速實施《土壤污染防治法》是當前最緊迫的任務,對提升管理效果有著重要影響[3]。
3.3中國土壤修復技術研究相對落后
現如今,常用的土壤重金屬污染修復方法為物理修復法,其中包括去除土壤、深耕和翻土及蒸汽浸泡,效率高,被破壞的土壤可修復徹底,但是其局限性在于操作復雜、工程量大、成本高與價格昂貴等,容易破壞土壤結構,影響土壤肥力。
4農用地土壤重金屬污染防治管控措施
4.1完善制度保障
鑒于中國尚未建立完整的土壤監測系統,由于資金不足而導致相關測試設備難以及時更新,缺乏相關的土壤環境監控計劃,造成了農用土地土壤重金屬污染。應強化農產品中重金屬監測工作,并跟蹤相應重金屬污染情況,設定農田土壤的生態臨界值,用于有效評估農產品和土壤,從源頭加強對污染問題的控制,確保有效分析污染源,為污染防治提供有效保證[4]。
4.2健全種植管理制度
應改善現有農作物種植管理機制,據調查,多葉蔬菜對重金屬的吸收能力最強,其次是根菜類水果,因此應根據不同作物對重金屬的吸收能力合理安排種植計劃,最大程度減少重金屬對農產品的不良影響。可使用葉面噴施硒肥技術,將大米中鎘含量降低到安全水平(0.20 mg/kg),水稻中鎘含量也可從0.52 mg/kg降低至0.15 mg/kg)[5]。
4.3提升防治效果
一方面,中國應向其他發達國家學習處理重金屬污染的經驗,促進土壤重金屬污染評價機制的建設,專業的科研技術人員應負責監測目標農業用地土壤,借助健康風險評估模型,有效預測重金屬污染土壤覆蓋的生態風險。另一方面,應促進土壤環境影響評價體系的建設,深入到土地規劃和開發項目中,重點關注污染源,根據獲得的數據做出有效預測,通過采取措施來控制潛力污染風險,并提出相應整改意見,以盡量減少土壤污染。
4.4實施生態補償
實施生態補償可使用土壤修復和處理技術,確保實用性。首先,在政府積極引導下,不斷深入發展研究土地修復技術,經過交流與技術研發,進一步加強對重金屬污染的處理和控制,有效改善生態環境,同時,地方政府對污染農業用地土壤中重金屬進行防治,并設置專門的污染防控資金和生態補償資金,擴大全社會資金籌集范圍,進一步解決土壤問題[6]。
現如今,隨著中國社會經濟的快速發展,農業集約化程度進一步加深,農田重金屬土壤污染問題日益加劇,不僅影響了正常的生態環境,還會嚴重影響人們的身體安全,為了有效遏制農田土壤中重金屬污染的趨勢,有必要加強農田土壤的技術創新。目前農業用地土壤重金屬污染研究仍處于初級階段,有關部門需進一步擴大研究范圍,提高數據分析的準確性和有效性,并采取有效措施防止土壤重金屬污染,最大程度控制污染源,改善治理水平,確保農產品質量,為人類的健康和生態環境提供穩定的保證。
參考文獻
[1]馬麗欣,翟影,張慧斌,等.吉林省農用地土壤重金屬污染的現狀及防治[J].黑龍江科學,2019,161(22):162-163.
[2]呂悅風,謝麗,孫華,等.縣域尺度耕地土壤重金屬污染評價中的標準選擇研究[J].中國環境科學,2019,39(11):4 743-4 751.
[3]冉秀芝,吳爽,謝相尉,等.重慶市某區果蔬基地土壤重金屬污染及其風險評價研究[J].食品與發酵科技,2019,55(6):115-121.
[4]袁國軍,盧紹輝,梅象信,等.農用地土壤污染風險管控標準延伸理解及其評價標準現狀分析[J].中國農學通報,2020,36(2):90-95.
[5]魏偉偉,李春華,葉春,等.基于底泥重金屬污染及生態風險評價的星云湖疏浚深度判定[J].環境工程技術學報,2020,10(3):66-72.
[6]李傳哲,楊蘇,姚文靜,等.有機物料輸入對土壤及玉米籽粒重金屬來源解析及風險評估[J].農業環境科學學報,2020,39(6):76-85.
(廣西壯族自治區桂平市蒙圩鎮農業技術推廣站黃少偉)