農田土壤重金屬污染研究

何航行 李玲娟 戚雁俊

摘 要：隨工業化與城市化的發展，越來越多的有毒有害物質伴隨人類活動進入土壤，使得土壤污染問題日益突出。其主要污染為重金屬污染，即土壤中重金屬元素累積量超過土壤自身的承受能力和允許容量而造成的污染。本文以我國土壤現狀為根本，探尋其污染源，并在此基礎上提出了土壤污染防治的措施。

關鍵詞：農田土壤;重金屬污染;防治措施

0 引言

農田土壤是維持人類生存發展的重要資源，但是由于城市化和工業化發展，人類活動對農田土壤的造成了極大的影響，施加農藥化肥、污水灌溉等農業活動都在污染著土壤。本文以我國土壤現狀為根本，探尋其污染源，并在此基礎上提出了土壤污染防治的措施。

1 土壤污染現狀

土壤作為農業發展的基礎，是人類活動的基本場所，極大限度地承載著人們的日常生產生活并為人類生存發展提供重要資源，同時也是污染物重要的源與匯。隨工業化與城市化的發展，越來越多的有毒有害物質伴隨人類活動進入土壤，使得土壤污染問題日益突出[1]。其主要污染為重金屬污染，即土壤中重金屬元素累積量超過土壤自身的承受能力和允許容量而造成的污染。土壤重金屬污染不僅影響農作物品質，還危害人類健康，因此引起社會廣大關注。農業部的調查數據顯示：在全國范圍正在受到污染的灌溉區域主要有 140萬hm2，在這些區域重金屬污染高達64.8%，其中嚴重污染的程度達到8.4%[2]。

2 主要污染源

通過大量研究表明相比天然污染源，人為污染源是重金屬進入農田土壤的主要通道，主要包括大氣沉降、化肥施用、污水灌溉等。

2.1 大氣沉降的污染

關于大氣污染的主要人為源在國內外都有研究，主要有：化石燃料燃燒、有色金屬冶煉、鋼鐵廠、生物質燃燒和城市固體廢棄物燃燒。這些燃燒產生的二氧化硫等污染氣體、工業粉塵等固體離子和霧氣等液體粒子，通過沉降或降水進入土壤，由于遷移擴散污染面大，從而大面積污染土壤。例如，我國燃煤釋放入大氣的Cd逐年升高，釋放量從1980年的31.41t增長到2008年的261.52t[3]。

2.2 化肥農藥施用的污染

化肥得施加可以使得農業增產，農藥可以保護植株免受蟲害，這兩者是農業生產過程中不可缺少的物質，但長期過量使用同樣也會造成土壤重金屬污染。農藝過程中無機肥的施用給作物提供營養元素的同時還會給土壤帶入一定量的重金屬。其中磷肥是無機肥中Cd含量最高的肥料，磷肥施用是農田土壤Cd中的重要來源[4]。

2.3 污水灌溉的污染

隨著城市化和工業化發展，全國水資源緊張問題日益突出。污水灌溉不僅能減少淡水使用需求，而且污水能夠給土壤添加營養元素以及有機物[5]。但是污灌水同時也含有大量重金屬，長期污水灌溉使其在土壤中不斷積累，且污灌后的農田中重金屬很難被去除，因而會導致土壤和作物中的嚴重污染，并隨食物鏈危害人類健康和生態系統的安全。

3 重金屬污染的防治措施

農田土壤的重金屬污染不僅影響農作物的生長，也與人類健康息息相關，但是由于人們的農田保護意識不強、科技支撐強度有待加強、重金屬污染監測制度還不完善等原因，重金屬污染還未得到有效的控制。故針對農田的重金屬污染防治，提出以下幾點措施。

3.1 完善農田重金屬監測制度

農田重金屬污染的嚴重程度及其含量尚不明確是我們治理污染面臨的首要問題，所以在對土壤重金屬污染物質進行治理的過程當中需要建立完善的重金屬監測制度，設立以鄉鎮為單位的農產品監測點，對土壤以及農作物當中所含有的重金屬物質進行監測跟蹤，將生產無公害的產品作為標準，根據土壤當中重金屬的有效態監測值以及臨界值來合理評估該區域內農產品種植過程當中土壤環境的適應程度。

3.2 合理使用化肥農藥及農田用水監管

化肥農藥的過量使用導致土壤板結，生物化學性質惡劣，通過從源頭控制，發展高效低毒低殘留農藥，在保證效果的情況下，控制化肥農藥的用量和使用次數，減少其流入土壤的量。同時，由于我國淡水資源緊缺，農田灌溉用水無法保證其安全性。完善用水監測制度，做到不達標不使用，并且對于不達標的灌溉用水進行重新處理。

3.3 推廣重污染農田土壤治理

已經重金屬污染的農田，重金屬富集難以排出，光靠切斷污染源難以恢復，故我們可以引進科學技術，人為的修復土壤。

（1）調整農田的功能性質：農田重金屬污染較為嚴重，一時難以使其恢復土壤性質，可以再必要轉變土壤功能，將原本栽種食用農作物的土壤，轉變為栽種觀賞性植物花卉。

（2）高溫處理，氣態吸附：利用土壤中含有的 Hg、 As 等重金屬物質容易發揮的特點，對土壤進行高溫處理，氣態吸附土壤中的重金屬物質，有效降低土壤中重金屬物質的比重。但是該方法適用于土壤中含有易揮發性質的重金屬物質，且具體使用過程中難以避免其他有害物質，使用不當會造成大氣污染。

（3）化學修復：運用增施有機肥和使用土壤改良劑、酸化調理劑等技術改良土壤酸堿度、優化土壤的性質，從而使其達到易于種植農作物的標準。同時還可以開展植物修復技術的研究及培養抗性微生物等。

4 總結

我國農田重金屬污染已經非常嚴重，土壤污染問題的產生具有滯后性和隱蔽性，不容易引起重視。所以我們必須加強對土壤污染現狀的重視，不斷加強對土壤污染的深層次處理，從源頭抓起，加強土壤調節技術的研發，有效保護我國農田安全和人民的健康。

參考文獻

[1]Li Y，Gou X，Wang G，et al.Heavy metal contamination and source in arid agricultural soil in central Gansu Province，China，Journal of Environmental Sciences 2008，20（5），607-612.

[2]徐永攀.中國農田土壤重金屬污染防治挑戰與對策，上海200001.

[3]Tian H，Cheng K，Wang Y，et al.Temporal and spatial variation characteristics of atmospheric emissions of Cd，Cr and Pb from coal in China，Atmospheric Environment 2012，50，157-163.

[4]Chen T B，Wong J W，Zhou H Y，et al.Assessment of trace metal distribution and contamination in surface soils of Hong Kong，Environmental Pollution 1997，96（1），61-68.

[5]Horswell J，Speir T W，van Schaik A.P.Bio-indicators to assess impacts of heavy metals in land-applied sewage sludge，Soil Biology and Biochemistry 2003，35（11），1501-1505.

基金項目：上海市環境保護局科研項目[本市從業單位污染場地治理項目調查評估及修復行為合格性2016年度抽查評估項目]（編號：00-17-34037）