我國土壤重金屬污染現狀及修復治理對策

陳 濤

（湘潭市農業委員會，湖南 湘潭 411100）

隨著人口的快速增長，工業化和城鎮化進程的加快，工業“三廢”、城市生活垃圾和污水排放逐漸加重，以及農業生產大量施用化肥、農藥以及污水灌溉等，致使許多有害物質進入農田系統，導致農田重金屬污染加重。土壤重金屬污染已成為全球面臨的一個嚴重的環境問題，嚴重制約著農業綜合生產能力的提高和農產品質量安全。2010年，我國環保部、國家統計局、農業部聯合發布的《第一次全國污染源普查公報》顯示，中國重金屬污染物的排放總量為0.09萬t，每年由于重金屬污染造成的直接經濟損失超過200億元。湖南省發生的“鎘大米”事件引起了社會普遍關注，直擊農產品質量安全，再次敲醒了重金屬污染修復治理的警鐘，開展重金屬污染修復治理工作迫在眉睫。

1 我國土壤重金屬污染現狀及變化趨勢

1.1 我國土壤重金屬污染現狀

根據中科院亞熱帶農業生態研究所于20世紀80年代末至90年代初對湖南省主要城市工礦區附近土壤重金屬的調查分析發現，調查區域范圍內，稻田土壤鎘含量為1.3～51.3 mg/kg，平均為2.3～15.1 mg/kg，各地區均比背景值高幾倍乃至一百多倍，其中衡陽冶煉廠附近土壤鎘的平均含量是背景值的130倍，株洲工業冶煉區附近稻田土壤鎘的平均含量是背景值的138倍，其他幾個調查區的土壤鎘平均含量是背景值的28～39倍［1］。1995年，戴軍等［2］研究發現，廣東省廣州市近郊因污水灌溉而污染農田2 700 hm2，因使用污染底泥造成133 hm2的土壤被污染，污染面積占郊區耕地面積的46%。駱永明［3］等研究表明，我國農藥、重金屬污染的耕地約有0.1億hm2，占耕地總面積的10%以上，全國每年受重金屬污染的糧食多達1 200萬t，因重金屬污染而導致的糧食減產高達1 000萬t，重金屬污染現象非常嚴重。

1.2 我國土壤重金屬污染變化趨勢

目前，隨著工業化和城鎮化進程的加快、生產生活習慣的改變，我國土壤重金屬污染呈現以下變化趨勢。

1.2.1 由城市污染向農村污染轉移。一方面，隨著城鎮化的不斷發展，工業污染呈現由發達地區向不發達地區轉移、城市向農村轉移的趨勢，大部分向農村轉移的工礦企業由于其企業規模小，甚至存在不合法開采和冶煉的行為，廢棄物沒有經過有效的處理，直接進入農業生態系統，造成農田土壤污染加劇；另一方面，由于農業灌溉引用污染水源作為農業灌溉水源，在地表徑流和地下徑流的作用下，農田污染日益加劇。土壤污染逐漸由城市工礦企業周邊向農村蔓延，農村鄉鎮企業周邊由于污染事故造成的上訪事件時有發生。

1.2.2 由點源污染向面源污染轉變。前期土壤污染主要是受工業“三廢”的直接影響，土壤污染為點源污染。隨著經濟社會的不斷發展，農業生產投入品如化肥大面積使用和汽車等燃油交通工具的普及，使得土壤污染由點源污染不斷向面源污染轉變。

1.2.3 由單一污染向復合型污染轉變。由于工礦企業采集和冶煉的轉移、農業灌溉污染水源在地表徑流和地下徑流作用下的轉移、農業投入品帶來的污染轉移，使得土壤污染呈現由單一污染向復合型污染轉變的趨勢。重金屬污染途徑由氣型污染或水型污染向氣水復合型污染轉變，重金屬污染類型也由單一重金屬污染向多種重金屬復合污染轉變。

2 我國土壤重金屬污染帶來的危害

重金屬污染不僅導致土壤退化、農作物產量和品質降低，而且可能通過直接接觸、食物鏈危及人類的健康和生命。鎘、鉛等重金屬因隨水遷移擴散性較強，在土壤中難以降解，且能通過食物鏈實現多級污染，會對環境、食品乃至生命安全造成影響，一些初級農產品中已經發現有重金屬殘留，如魚、大米、小麥、蔬菜等。湖南省“鎘大米”事件引起了廣大群眾對農產品重金屬超標問題的高度關注。南京農業大學農業資源與生態環境研究所潘根興團隊的研究表明，中國稻米重金屬污染以南方秈米為主，尤以湖南、江西等省區為烈。據《新世紀周刊》的報道稱，重金屬鎘正通過污染土壤侵入稻米，中國有10%以上即2 000萬t以上的稻米鎘含量超標。因重金屬污染造成的人體健康事故也時有發生，如2009年瀏陽某化工廠造成的鎘污染事件導致周邊500 m范圍內土壤、農作物、禽畜等均顯示鎘污染超標，截至7月31日，周邊群眾體檢后發現2 888人中尿鎘超標的有509人。

3 我國土壤重金屬污染修復治理現狀

目前，國內外土壤重金屬污染的修復治理技術可概括為工程措施、物理化學方法、生物修復技術和農業生態修復措施［4-7］。其中，工程措施主要包括客土、換土和深耕翻土等措施；物理化學方法主要包括電動修復、電熱修復、土壤淋洗和改良劑修復等；生物修復主要包括植物修復、微生物修復和動物修復，其中，植物修復主要有植物提取、植物揮發、植物穩定和根系過濾等技術；農業生態修復主要包括農藝修復措施和生態修復措施等。雖然各類修復措施的研究與應用取得了一定進展，但距離大面積推廣應用仍然存在很大差距。例如，工程措施不僅需要投入大量的人力、物力、財力，存在二次污染問題，還會影響土壤肥力；電動修復技術存在大規模污染就地修復技術不完善的問題；淋洗法易造成地下水污染及土壤養分流失、土壤變性［8］；生物修復技術推廣應用難度大，主要原因在于技術不成熟：首先，修復植物普遍生物量較低，且只能富集一種重金屬；其次，植物修復有其明顯的生境局限性，外界環境對修復植物影響顯著；再次，多數修復植物的修復機理研究進展緩慢，特別是對其轉運機理還有待深入研究；最后，用于重金屬修復的植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬重返土壤，植物修復后續處理問題一直沒有得到有效解決。

4 土壤重金屬污染修復治理建議

4.1 統一思想認識

農產品產地是農業生產的基礎，農產品產地安全是農產品質量安全的源頭，當前重金屬污染已受到社會各界的廣泛關注，成為當前關乎民生的焦點問題和熱點問題。做好重金屬污染修復治理工作要將思想認識提高到確保農產品質量安全、保障農業穩定可持續發展、保障糧食安全和社會穩定、促進農業增效和農民增收以及促進生態文明建設的高度上來，深刻領會工作的重要性和現實意義。認識工作的艱巨性和長期性，克服畏難情緒，增強責任感、使命感和緊迫感，深入挖掘土壤重金屬污染修復治理的內涵。

4.2 全面開展普查

以土壤和農產品中鎘、砷、鉻、汞和鉛等重金屬為監測對象，按照代表性原則、全面性原則和針對性原則，采集分析化驗土壤和農產品重金屬，對土壤重金屬污染進行評價，合理劃定主要重金屬污染程度分區，評定重金屬污染等級，全面掌握重金屬污染現狀，掌握土壤重金屬污染和農產品重金屬污染相關性，掌握污染脅迫因素，開展重金屬污染對農產品的危害及風險評估，為土壤重金屬的治理修復提供科學依據。

4.3 開展動態監測

建立健全土壤和農產品重金屬監測體系，建立健全重金屬檢測體系，加強技術保障和人員保障；建立動態監測制度，定期對工礦企業的污染物排放情況、土壤和農產品等重金屬污染變化情況進行監測，掌握重金屬污染變化動態。

4.4 加強技術研究與推廣應用

單一的修復技術的應用往往很難達到預期效果，在全面掌握重金屬污染特點和脅迫因素的基礎上，以植物修復為主，輔以化學、微生物及農業生態修復措施，加強修復綜合技術的研究與推廣應用，深入挖掘重金屬污染修復治理的深度和廣度，突出技術研究的系統性和實用性，做到既能達到修復治理的目的，又能有效保障國家糧食安全，保障廣大農民群眾利益，維護社會穩定。目前，國內外發現的高富集植物品種有500多種，但大面積推廣應用的很少，主要原因是后續管理跟不上，因此，在植物修復技術研究方面重點加強高富集植物品種后續利用管理研究。例如，在蠶桑修復技術研究方面，在研究蠶桑的修復效果基礎上，可加強低吸收、低積累蠶桑品種的篩選。日本利用煙草開展植物修復并利用煙草進行生物質發電等經驗也值得學習和借鑒。土壤重金屬污染具有隱蔽性特點，其危害主要是通過植物表現出來的，因此，加強土壤重金屬污染修復治理研究要將研究領域延伸到農產品重金屬污染領域，加強低吸收、低積累農產品品種的篩選和選育工作，加強大面積推廣應用，達到保障農產品質量安全的目的。重金屬污染存在很多不確定因素，很多地方出現土壤重金屬含量不超標而農產品重金屬含量超標的現象，因此，加強重金屬污染治理修復必須采用防治結合的工作思路，重點應加強實用農藝修復措施和改良劑修復技術的研究和推廣應用，保障農產品質量安全。

4.5 加大投入保障

重金屬污染是長期污染造成的，其修復治理也需要一個長期的過程。當前，重金屬污染涉及面廣、污染范圍大，需要大量的人力、物力和財力。各級黨委和政府要將重金屬污染修復治理列入重要議事日程，建立穩定投入機制，加大重金屬污染修復治理的投入力度，加強土壤治理立法工作，完善監督管理機制，保障修復治理工作的順利推進。