研究农田土壤重金属污染状况及修复技术

周成铭

（中航长沙设计研究院有限公司 湖南长沙 410014）

研究农田土壤重金属污染状况及修复技术

周成铭

（中航长沙设计研究院有限公司 湖南长沙 410014）

针对农田土壤重金属污染现状，做了简单的论述，并提出修复技术策略。农田土壤重金属污染修复工程中，采取的技术主要为物理技术、化学技术、生物技术，各技术的优缺点不同，需要结合农田实际情况，合理选择修复技术，以保障修复效果。从农田土壤重金属污染治理实际情况来看，情况不容乐观，任务艰巨，还需要加强技术研究。

农田；土壤；重金属；修复技术；污染

湖南省试点工作启动至今，已经取得了初步成效。经过应急修复治理，积极推广镉低积累水稻品种，采取调理土壤pH值、优化水分管理等治理技术措施，提升土壤质量。目前，湖南省农业科学院等科研院所开展了土壤-作物系统镉转移机理和稻米镉污染防控技术科技攻关，取得了一系列新的进展。围绕镉低积累水稻品种、旱粮油作物、食用经济作物品种的筛选，取得了一批阶段性成果或结论。

1 湖南省农田土壤污染状况概述

湖南素有“有色金属之乡”的美誉，给本地区经济发展带来了极大的帮助，同时也对环境造成不同程度的破坏。重金属物质中镉和铅等，会随着水流迁移不断扩散，在农田土壤中难以有效降解，除此之外通过生物链传递，会威胁人体健康。基于湖南省农业环境监测数据可知，农田土壤污染物主要包括贡、镉、铅等，超标情况较为严重。重金属污染问题是困扰湖南省农业发展的主要问题，也是近年来湖南农业科技研究的重点，取得了不错的效果。

2 农田土壤重金属污染修复技术

农田土壤重金属污染主要来源于矿产开采，由于废水与废渣等的排放，加之废气扩散，使得重金属污染水体，间接污染农田土壤，或者直接污染农田污染，为了确保农产品的安全，保障人们的健康与生态环境，做好污染修复，有着必要性。

2.1 农艺调控技艺

利用此措施，进行农田土壤重金属污染修复，主要包括以下技术：①耕作技术。进行间作、套作、轮作，要结合本区域气候与土壤等条件，合理选择植物品种，能够降低重金属含量。通过此耕作方法，是将重金属高、低富集作物集中种植，借助高富集植物的作用，来保护重金属低富集植物。湖南省采取冬种轮作模式，进行试点研究，发现此模式能够降低As与Cd等的含量，能够减少重金属污染，其中冬种紫云英-双季稻模式，能够有效降低Hg与As等的含量，同时还能够提升水稻产量与质量。②施肥技术。合理运用化肥使用技术和气肥施用技术等，能够有效的消减重金属污染。③生物质焦利用技术。此技术属于土壤污染修复技术之一，利用生物质焦的吸附作用，能够降低重金属离子的有效性。

2.2 化学修复技术

农田土壤重金属污染修复工程中，常用的化学修复技术，主要包括电动修复法与淋洗法等，发挥着积极的作用。具体应用如下：①电动修复法的应用，主要是采取电迁移与渗流等方式，将重金属带到电极两端，进行集中处理。②淋洗法。此技术的应用核心是淋洗剂的选择，要避免破坏土壤。总体来说，化学修复技术虽然效果不错，但部分技术成本较高，甚至会造成二次污染，因此推广应用难度较大。

2.3 生物修复技术

此技术的应用，是利用生物，来吸收、转化、消解环境污染物。常用的修复方法包括植物修复法、动物修复法等，植物稳定技术的应用较少，因为耕地占用大、功效小，难以确保修复的效果。植物提取技术能够将重金属永久去除，在实际应用的过程中，要合理选择超富集植物，发挥其作用，目前较为常用的是东南景天与蜈蚣草等植物，在农田土壤重金属污染修复中，有着较强的应用效果[1]。

2.4 森美思农田重金属污染修复技术

此技术涵盖了肥料修复技术、重金属快速去除技术、重金属永久性去除等系列产品，是以纳米结构陶瓷材料为核心，基于土壤重金属污染具体类型与程序，采取相应的技术手段，制定污染修复技术计划，使用相应的修复产品。在湖南地区，建立了基于此技术的修复示范工程，通过实验对比发现，利用此技术，能够在不改变跟过习惯的前提下，将系列修复材料，直接撒进农田，便能够将活性重金属，给转化成为矿物类形态，能够将中轻度污染土壤生产镉大米的耕作土壤，给转换成为生产安全大米产品的土壤，确保粮食作物的安全。

3 农田土壤重金属污染修复技术应用要点

3.1 合理应用富集植物

对于农田土壤重金属污染修复，利用生态植物修复方法，需要合理选择富集植物品种。各类作物品种不同，对重金属的富集与吸收能力不同，要按照相关限量标准，合理选择富集品种。植物富集重金属的位置不同，在选择时，要做好全面分析[2]。

3.2 合理选择修复技术

各类技术的优缺点不同，如表1所示，因此需要结合技术难度、成熟度等指标，做好优化对比，合理选择修复技术。

3.3 技术集成

从农田土壤重金属污染修复效果来看，采取单一的修复方法，难以确保修复的效果，因此需要集成各类技术，形成完善的技术体系。例如，利用GIS技术，进行重金属污染现状分析，合理评价污染情况，以明确各区块采取的技术。利用ANN技术，提升评估效果[3]。除此之外，结合应用耕作措施与生态植物修复技术等，明确各技术之间的影响关系，比如耕作措施对钝化修复技术的影响，结合应用各类技术，充分发挥修复技术的作用，减轻农田土壤重金属污染情况。

表1 重金属污染修复技术对比

4 结束语

农田土壤的安全性，直接影响着人类健康，因此加强在农田土壤重金属污染修复技术的研究，有着必要性。目前，农田土壤重金属污染修复技术研究，已经取得了重大的突破，但此项工作任务艰巨，还需要继续研究，为农业安全生产保驾护航。

[1]樊霆，叶文玲，陈海燕，鲁洪娟，张颖慧，李定心，唐子阳，马友华.农田土壤重金属污染状况及修复技术研究[J].生态环境学报，2013（10）：1727～1736.

[2]徐奕，梁学峰，彭亮，曾清如，徐应明.农田土壤重金属污染黏土矿物钝化修复研究进展[J].山东农业科学，2017（02）：156～162+167.

[3]杨辰.我国农田土壤重金属污染修复及安全利用综述[J].现代农业科技，2017（03）：164～167.

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1005-7897（2017）14-0216-02

2017-7-14

周成铭（1982-），男，工程师，本科，主要从事环境工程工作。