论农田土壤重金属污染危害及修复技术

李艳梅

摘 要： 随着我国经济实力不断加强，我国农业获得良好的发展，然而土壤污染问题愈加严重。土壤是自然界的重要组成部分，一旦土壤受到污染，将直接威胁水环境和大气环境。文章主要分析了我国土壤重金属污染的现状，重点论述了土壤重金属污染治理技术。

关键词： 农田土壤;重金属;污染危害;修复技术

【中图分类号】 S153      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）14-0237-01

引言

在我国经济实力逐渐壮大，科学技术不断创新的今天，工业生产活动越来越频繁，对土壤耕地产生重金属污染的生产活动有开采矿山、排放废渣废水、农作物残余肥料。由于受到重金属的污染，耕地土壤的质量日益下降，重金属无法被微生物降解，便成为有毒污染物存在于土壤环境中，通过食物链的循环作用危害人类的身体健康。

1 重金属的定义

所谓的重金属，就是金属的比重超过5.0，包括汞、镉、铁、锌、锰等。每种农作物都有不同的生长需求，因此可将这些重金属分为2部分，Cd、Hg、Pb等是植物生长中用不到的，且对人体健康极具危害的;Zn、Cu等是植物生长以及人体都需要的，但超标就会造成污染，对人体健康也会造成影响。

2 农田土壤重金属污染危害

2.1 植物方面的危害

植物的生长离不开土壤，一旦土壤含有大量的重金属元素，就会使得植物吸收过多的重金属成分，在植物体内进行沉淀可能会产生某种有害物质，影响自身的生长，而且也会影响自身对

2.2 对人体方面的危害

由于农田土壤会受到重金属的污染，而人们所食用的粮食又都产自农田，所以食物中也含有重金属，会间接地伤害人体。人体内含有多种蛋白质和酶，而重金属进入到人体后会与这些物质相结合，对酶的活性产生抑制作用，对蛋白质的结构具有极大的破坏性，进而对人体的健康造成极大影响。在所有重金属中，镉是具有最强中毒性的，对于人类的肾脏、肝脏会造成一定损害;另外，在人体中钙具有很重要的作用，而镉和钙的生理性质极为相似，镉在人体中会将骨骼中部分钙替换掉，使得人体出现骨骼变形以及骨质疏松的情况，对骨骼系统造成极大影响。除此之外，重金属中的铅可在人体中不断富集，当达到一定程度时，就会出现神经紊乱以及贫血等症状，同时对肾脏功能也造成极大损伤。重金属中的铬对皮肤具有刺激性，可导致皮肤出现溃烂的症状，其进入人类呼吸道，会使人类产生呼吸道疾病;另外，铬还能致畸、致癌、致突变，统称“三致”。重金属中的砷具有极强的致癌性，通常具有滞后性的中毒表现，而这种表现是长期积累形成的。

2.3 生物方面的危害

土壤中含有大量的生物，土壤的活力与内部的微生物活动质量息息相关，如果土壤中含有大量的重金属元素，那么就会限制土壤内部微生物的正常活动，加上重金属元素难以被分解，长期下来就会使得这片土壤肥力逐渐消失。

3 修复技术

3.1 物理修复技术

对于物理修复技术而言，换土、去土以及深耕翻土等措施是常用的方法，物理修复技术具有较高的金属去除率，但这种方法只在土壤污染面积较小的区域适用，因为物理修复技术不但成本较高，工作量较大，而且对农田还具有极大的破坏性。与换土、去土、深耕翻土相比，电动修复处理不但对农田结构没有危害，而且具有较低的成本。这种技术在修复的过程中是将电极插入到重金属污染的土壤内，在直流电压的作用下，重金属离子不断地迁移、富集，对于渗透性较低的粘土特别适用。另外，还有一种物理修复技术就是热处理，这种方法可以将土壤中的硒、砷、汞等具有挥发性的物质析出，热处理比较容易实施且操作简单，然而其成本较高，且能耗大，不仅危害土壤结构，也会污染大气，因此没有广泛应用。

3.2 植物修复法

植物修复法是根据绿色植物能够抵抗污染物的胁迫，并且超级累某一种或几种元素，利用周围的土壤环境、自身及其共存微生物体系综合作用来清除污染物。广义上包括萃取、吸收、固化、分解、转化、挥发、促进等作用方式，受植物种类、土壤理化性质、根际微生物种类等因素控制。植物修复法成本低，对环境干扰小，清理土壤污染效果好，同时改善生态环境，具备较高的美化价值。

3.3 微生物修复技术

微生物修复技术是指利用天然或基因工程改造的微生物菌株，在自然环境或人工优化生存环境下，通过在生命和新陈代谢活动过程中，富集、吸附、降解土壤的有毒污染物，从而修复受污染的土壤。微生物对重金属的修复机理有生物富集、生物固定和氧化还原、水解聚合等方法。目前研究的微生物主要包括细菌、真菌、放线菌、藻类微生物等，研究热点包括菌根修复、根际微生物对土壤重金属解毒机制、生物刺激技术等，研究的新兴方法包括基因组测序、转录组、代谢组学等在内的各种生物信息学技术。微生物修复技术主要优点实现原位修复、可以同时修复土壤和地下水、基本不会产生二次污染物、适用范围广等。缺点是：（1）对重金属污染物吸收有一定容量;（2）微生物自身容易遗传变异、稳定性差、而且可能与土著微生物菌株产生生境上的竞争;（3）容易受到如pH值、温度、湿度等各种环境影响，导致不同环境适应性具有很大差异，修复效率差异较大。

3.4 工程治理技术

当前，工程治理技术在治理重金属污染中被广泛的应用，比较常见的技术有换土法、客土法和深耕翻土法等。首先，换土法。该种方法需要借助干净的土壤，将其放在被重金属污染的土壤中，降低土壤中的有害物质的浓度。其次，客土法。该种方法就是将污染的土壤转移到别的地方，之后在加入干净的土壤，实现缓解污染的目的。最后，深耕翻土法。借助机械设备的作用翻耕土壤，将被污染的土壤放置在最下层。需要注意的是，在采取该种技术的过程中应该坚持一定的原则，即因地制宜，必须结合土壤的污染程度选择科学的方法，避免出现治疗效果下降的问题。

结语

面对日益严重的重金属污染情况，有关部门需要加强对土壤重金属污染的修复治理工作，严查工業排放，加大治理防范力度，控制化学农药使用量。从环保的角度出发，利用植物进行重金属土壤污染修复，从而达到保护环境的目的。

参考文献

[1] 周雄.农田土壤重金属污染钝化修复技术研究进展[J].城市建设理论研究（电子版），2017（11）：224.

[2] 伍志威，张细燕.我国农田土壤重金属污染修复及安全利用综述[J].建筑工程技术与设计，2017（13）：5538.