研究农田土壤重金属污染情况监测分析及防治策略

甘宇涛

（广西贵港市农业环境监测管理站 广西贵港 537100）

研究农田土壤重金属污染情况监测分析及防治策略

甘宇涛

（广西贵港市农业环境监测管理站 广西贵港 537100）

我国农业技术的大力发展使得耕地土壤的污染问题日益显著，其中最受人们关注的就是重金属对土壤的污染，这类污染已经对人类食品的安全以及人体自身的健康造成重大危害。本文分析了我国目前重金属污染的主要来源及污染状况，并立足于污染防治基础上提出一些防治策略，包括污染监测制度以及管理等多方面，以期为界内人士提供参考。

农田土壤；重金属；污染监测；防治

前言

土壤属于人类赖以生存的一种主要资源，亦是人类生存环境的主要组成部分，可以说土壤对于人类的持续生存有着重要意义。随着农业产品经济迅猛发展，使得土壤污染问题越来越明显，我国的农田土壤已经受到严重污染，其中最受人们关注的要数重金属对土壤的污染。重金属具有不易清除、稳定性高的特点，并且可以随食物进入到人体中，对人体造成严重危害。但是各类农产品又是人们生活必需品，所以，对农业土壤中的重金属进行监测防治显得极为重要。

1 分析我国农田土壤重金属来源

1.1 农业化肥的使用

在农产品生产过程中，为了能够提高其质量与产量，人们通常会使用大量的农业化肥，而这些农业化肥中含有大量的镉、铅、砷以及汞等重金属元素，一旦过量就会渗入农作物当中，进而进入人体并造成危害。除了化学肥料之外，一些有机肥料的大量使用，也会使得土壤中的重金属含量增加，例如猪粪中的Cd、As、Cr等含量较多。

1.2 大气的沉降

大气的沉降导致农田土壤中的重金属量增加，这属于外源因素。大气的干湿、沉降会造成17.8g/m2的重金属产生，这类因素导致的Cd污染几乎高达86%，在北方的一些地区，最高可达到99%。

1.3 污水的灌溉

目前，很多农业区的农作物灌溉需要耗费大量的水资源，为了能够有效节约水资源，很多农民会将城市的地下污水或者一些工业废水、河污等收集与地表，以此作为农作物的灌溉资源，这种情况在我国北方地区较为常见。这些已经遭受污染的水体中，含有大量的重金属元素，由于北方地区的水资源分布较少，所以这类污水就会被当做农作物的灌溉资源，长时间的灌溉导致水中的有害元素沉积在土壤中，加重污染[1]。

1.4 倾倒、拆解电子废物

导致我国农田遭受重金属的污染，极为关键的一个原因就是废旧电子垃圾的倾倒、拆解，目前我国对于这方面的体系缺乏完善，所以这类垃圾常常与生活垃圾为一体，最后通过焚烧处理、堆肥等进入到耕地中，使得高浓度的镉、汞、锌、铁以及锰等重金属大量进入农田土壤中。除此之外在拆解电子废物的过程当中，也会造成大量的金属溶解进入土壤中，进而污染土壤。

2 我国的农田土壤的重金属污染状况

近几年来，我国的工业生产力度不断提高，城市化发展速度大幅度加快，尤其是农村城镇化发展的速度越来越快，一些乡镇企业每年都会有大量重金属排放，使得我国农田土壤中重金属含量越来越多，污染面积越来越大，具体统计入表1所示。

表1 我国1980～2010年农田土壤受重金属的污染面积

3 重金属土壤污染特点

（1）不可逆性与难治理。若水体与大气污染等均可以通过切断污染源，借助其自净化、稀释等作用很可能逆转污染问题，但是通过日积月累而沉积在土壤中的重金属元素很难自行溶解，也难以通过稀释、自净化的作用消除，使得土壤的重金属元素污染问题不可逆转；一些特殊的重金属元素沉积在土壤中极有可能通过一百年，甚至可能是两百年的时间才能恢复，所以土壤一旦遭到重金属元素的污染，就会很难治理，并且治疗所需投资较大量资金，治疗的周记也比较长。

（2）滞后性、隐蔽性。一般情况下，水体与大气以及废弃物等污染问题较直观，人们可以通过感官发现，但是农田土壤的重金属污染往往需要通过土壤化验分析或者对农产品残留物进行检测，有的甚至需要对人畜的健康状况进行研究之后才可以确定。所以农田土壤一旦受到重金属元素的污染，其产生直至问题出现之前会有较长的滞后期，且难以发现，例如在日本发现的骨痛病就是经过10～20年的时间才被认识。

（3）表聚性。农田土壤一旦受到重金属元素的污染，其大部分污染物会残留在土壤的耕层中，几乎不会转移至土壤下层，因为土壤中包含了一些无机胶体、有机胶体等，这些物质对重金属的吸附、螯合能力较强，从而使重金属的迁移能力受到限制。随着时间的推移，农田土壤中的重金属残旧污染物大量堆积，使的农作物受影响，进而危害人体。

4 避免农田土壤遭受重金属元素污染的措施

4.1 对未受污染的土壤加强预防

（1）对工业中产生的三废进行严格控制，农田土壤之所以受到重金属元素的严重污染，其很大程度是因为工业三废污染造成，所以，对未受污染的土壤要加强预防，污染物的排放药品要按照国家标准进行，并且污染物在排放之前应当先经过相应处理。

（2）加大对土壤污染的监测力度。加强对土壤污染的监督，最关键的一个环节就是严格控制、规范农药、化肥、农膜等的合理使用。此外，农业杀虫剂的应用也要规范合理，因为不同种类的杀菌、杀虫剂中，均含有不同成分的重金属元素，例如As、Hg等；而农膜中则含有Pb、Cd，因而造成土壤污染。所以加强对于农药、农业化肥等的检测，并规范、控制其中重金属元素的含量，并做好相关的安全生产宣传工作，帮助农民合理、规范应用农业化肥等，这样就从最根本出防止污染出现。

（3）加强检测污水、污泥，并对一些固体废物进行痒管理。污水、污泥中也含有很多的重金属，所以严格监测管理极为必要。无论是水资源稀有的北方地区，海华丝水资源富足的南方地区，在废水、污水的回收应用过程中。应当对其进行严格的监测与处理，避免重金属流入土壤内部。此外，一些由固体废、弃物加工而成的肥料，要加强检测、谨慎使用，避免产生污染。

4.2 对已经污染的土壤采取修复措施

4.2.1 采取动物修复

动物修复值得是借助土壤中某些动物，例如鼠类、蚯蚓等动物来吸收土壤内的重金属元素，达到降低或者消除污染的效果。土壤中的某些特殊种类的蚯蚓，能够在重金属污染的土壤中存活下来，并将大量的重金属元素吸收到体内，比如Pb、Cd、Cu和Zn等。这种以动物为载体来修复污染土壤的方式，可用于土壤复垦中，而蚯蚓又可以与农作物一起生长，达到共同修复土壤环境的效果。

4.2.2 采取微生物的修复方式

一些微生物可以对土壤中的重金属元素及其污染物等进行物修，这种修复具有沉淀重金属元素、吸收其污染物或者还原等优点，从而降低土壤别重金属及其污染物的毒性。例如，革兰氏阳性菌就可以对Cd元素、Cu元素、Ni元素等进行吸收；另外，还可以借助微生物产生的多个聚物沉淀体弱中的重金属，使之成为重金属的络合物，比如蓝细菌、动胶菌等。

4.2.3 采取植物的修复方式

植物修复指的是在重金属污染的土壤中种植一些特定植物，这种植物能够对重金属的某些污染元素吸收、富集，然后又将这类植物回收并实施安全处理，进而达到防治污染、修复生态的效果。目前国内外已发现可以吸收富集Co、Cd、Cu等重金属元素的植物达到四百多种，但是很多仅能积累、吸收一种元素，极少部分可同时吸收两种或者以上的元素。天然吸收富集Cd元素的植物主要有拟南芥、鸭跖草以及芥菜等；富集Se元素的植物主要为黄芪与紫云英；富集Cu元素的植物是高山薯和鸭跖草，鸭跖草就可以同时富集Cu元素和Cd元素，这种通过植物修复来防治农田土壤污染的方式，应用价值较高，投资小，效果显著[2]。

5 结束语

综上，我国已经有越来越多的农田土壤及其农作物受到重金属元素的污染，为了为人体健康、土壤环境等提供保障，加强对土壤中重金属的监测极为必要，并且根据监测结果采取相应的修复、防治措施，加快土壤环境恢复的速度，提高农作物的安全生产，为人体健康提供安全保障。

[1]卢欢亮，曾祥专，等.重金属-有机物复合污染农田土壤修复策略研究[J].安徽农业科学，2013，41（26）：10633～10636，10652.

[2]胡明.大荔县农田土壤重金属分布特征与污染评价[J].干旱区资源与环境，2014，28（01）：80～84.

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1004-7344（2016）07-0202-02

2016-2-19

甘宇涛（1971-），男，广西贵港人，助理农艺师，从事农业环境污染监测工作。