中國農田土壤重金屬污染防治挑戰與對策研究

摘要：土地是生存的根本，日趨嚴重的重金屬污染不僅污染了地下水，對食品安全也帶來了嚴峻的影響。文章基于此，首先從監測工作、污染源頭、修復技術、質量評估四個角度分析了農田土壤重金屬防治中的挑戰，然后就如何應對農田土壤重金屬污染提出了對策，包括健全土壤污染監測制度、加強土壤污染源頭管控、創新土壤污染修復技術、完善土壤修復質量評估等。

關鍵詞：農田土壤;重金屬污染;防治挑戰;對策

中圖分類號：X71 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.036

Abstract：Land is the foundation of survival.The increasingly serious heavy metal pollution not only pollutes groundwater，but also brings severe impacts on food safety.Based on this，the article first analyzes the challenges in the control of farmland soil heavy metals from four perspectives：monitoring work，source of pollution，remediation technology，and quality assessment，and then proposes countermeasures on how to deal with farmland soil heavy metal pollution，including improving the soil pollution monitoring system and strengthening control of soil pollution sources，innovation of soil pollution remediation technology， improvement of soil remediation quality assessment， etc.

Key words：Farmland soil;Heavy metal pollution;Control challenges;Countermeasures

農田土壤是農業發展的基礎，在農產品供給以及社會穩定中發揮著重要的作用。改革開放以來，隨著科學技術的不斷發展，農田土壤的生產效率大為提升，但存在的問題也日益凸顯，最為嚴峻的便是土壤重金屬污染問題。調查數據顯示，我國農田土壤重金屬污染面積已經突破1 000萬hm2，占耕地總面積的10%左右。工業發達地區的農田土壤重金屬污染現象更為嚴重，部分地區重金屬污染率已經突破30%，并引發了嚴峻的社會問題，如湖南爆發的鎘大米事件。農田土壤重金屬污染既和農業種植中的不合理施肥有關，也和工業排放以及汽車排放所形成的含重金屬物質的粉塵有關，防治難度較高。

1 中國農田土壤重金屬污染防治挑戰

1.1 監測工作中的挑戰

土壤重金屬污染問題是當前必須高度重視的問題，而完善的監測工作則是有效防范重金屬污染惡化，提高污染防治工作針對性的客觀需要。我國農田土壤重金屬污染范圍大，且存在很大的區域差異性。我國幅員遼闊，不同地區經濟、工業發展布局、農田土壤理化性質差異較大，這使得重金屬污染呈現出多元化的格局，增加了監測工作的難度。信息化監測系統建設是全面提升農田土壤重金屬污染監測效果的客觀需要，但當前我國農業信息化監測系統建設仍處于起步階段，覆蓋全國的農田土壤重金屬污染監測系統尚沒有建立起來。

1.2 污染源頭中的挑戰

農田土壤重金屬污染源頭具有多樣性、高發性，管控難度較大。比如，氮肥使用不當導致土壤酸化現象嚴重。我國氮肥消費量占世界總量的1/3，而磷肥的過量使用也惡化了土壤重金屬污染。又如，隨著社會經濟的不斷發展，我國道路工程建設取得了巨大的成就，村村通工程在便捷農村居民出行的同時，也使得大量含有重金屬物質的粉塵落到周圍的農田中，加上鄉鎮工業企業的蓬勃發展以及廢水、廢氣排放的管理不力，進一步增加了農田土壤外源污染的程度。

1.3 修復技術中的挑戰

當前，農田土壤重金屬污染的修復工作正在穩步開展，并取得了一定的效果，但其中存在的問題同樣顯著，首先，成本控制難度大。農田土壤重金屬污染修復既要注重修復效果，也要降低成本開支，一些修復方式，如物理修復中的客土法，存在工程量大、費用高的問題。其次，二次污染的現象無法有效克服。一些修復技術雖然在成本上具有優勢，如化學修復技術中的淋洗技術，但技術要求多，操作復雜，且缺乏針對修復副產物的回收處理技術規范，非常容易對農田土壤形成二次污染。

1.4 質量評估中的挑戰

農田土壤重金屬污染防治需要有相應的質量評估機制，這是規范土壤污染防治手段，提升土壤污染防治效果的客觀需要。但從當前農田土壤污染防治的實際情況來看，質量評估存在嚴重的滯后性。首先，缺乏質量評估的意識。現階段的農田土壤重金屬污染防治的重點仍然停留在修復技術的應用中，質量評估的意識不高;其次，評估結果沒有得到有效的應用。一些地方雖然對重金屬污染防治效果進行了評估，但沒有將評估效果與防治工作的持續改進結合起來。

2 中國農田土壤重金屬污染防治對策

2.1 健全土壤污染監測制度

土壤污染在我國非常嚴重，并呈現出愈演愈烈的態勢，構建完善的土壤污染監測制度刻不容緩。重金屬污染是土壤污染的主要類型，我國早在20世紀90年代便對存在重金屬污染的土壤進行監測，但監測多以抽樣監測為主，覆蓋范圍不廣，且監測數據未向外界公布。當前，土壤重金屬污染問題已經成為影響農業種植以及人民群眾生命安全的重大問題，必須健全土壤污染監測制度，首先，以鄉鎮為單位，設置土壤及農產品監測點，跟蹤監測土壤以及農產品中的重金屬物質含量，以無公害產品為標準，根據有效態監測值以及臨界值評估區域土壤環境;其次，加大農田土壤重金屬污染源的監測。不合理、不科學的生產方式是導致農田土壤重金屬污染的重要因素，一些農藥存在嚴重的重金屬超標的現象。土壤污染監測要將農藥等污染源納入到監測范圍，重點監測農田添加物中的重金屬含量。同時，我國要深入推進農業管理信息化工作，建立覆蓋全國農田的監測數據信息化，定期更新更片區的重金屬污染現狀，有效防控農田土壤重金屬污染問題。

2.2 加強土壤污染源頭管控

嚴格管控土壤污染源頭是切實降低土壤重金屬污染的根本舉措，這就需要做好農田土壤重金屬污染物來源類型的分析工作。從農田土壤污染特征出發，綜合采用多元統計法、同位素分析法以及源解析模型等技術分析重金屬污染物的來源類型，估測出不同源的貢獻源，在此基礎上繪制重金屬污染源圖譜，全面把握農田土壤重金屬污染的形成原因，精準識別出重要敏感區，確定土壤重金屬污染的空間范圍、分布特點以及演變趨勢，再采取針對性的源頭管控措施。一般而言，施肥不當是導致農田重金屬污染的主要因素，必須結合當前的農業工程措施，積極發展污染物攔截阻斷技術，普及精準施肥、施藥技術，提高肥料利用效率的同時，有效降低肥料的使用量，確保污染程度在土地的自凈范圍內。

2.3 創新土壤污染修復技術

土壤修復是農田土壤重金屬污染防治中的重要一環，在已污染的農田土壤治理中有著突出的作用。隨著科學技術的不斷發展以及農田土壤重金屬污染防治經驗的日益豐富，土壤修復技術越來越多。緊扣農田土壤重金屬污染的實際情況，推行分類管理與針對性修復是提高土壤修復經濟效益、生態效益與社會效益的客觀需要。對此，需要創新土壤污染修復技術，不斷加強新技術的應用。植物吸取修復技術是應用前景比較廣泛的修復技術，具有不損壞土壤結構、純天然無污染的優勢。該技術以超積累植物為主體，在中輕度重金屬污染土壤中有良好的實際應用效果。實踐結果表明，對中輕度鎘、汞污染土壤，植物吸取修復技術能夠在短時間內實現較好的修復效果。此外，化學技術中的淋洗修復技術等，均是農田土壤重金屬污染修復的有效方式。

2.4 完善土壤修復質量評估

農田土壤重金屬污染防范是一項系統性工程，土壤修復質量評估則是其中重要一環。因為在土壤修復中可能出現二次污染現象，且土壤修復技術處于持續不斷的發展完善狀態中，修復質量評估對土壤修復技術的更新也有顯著的推動作用。首先，建立修復質量評估指標體系。評估指標體系需要有修復效果和成本支出兩個部分組成，前者主要有重金屬去除效果、土壤理化性質指標、肥力指標乃至農產品產量、品質等，后者則主要為修復技術的經濟效益。其次，重視評估效果的利用。深入分析土壤修復質量的評估效果，總結土壤修復中存在的問題，并分析其原因，為后續土壤修復工作的開展形成經驗積累。

3 結語

重金屬污染已經成為危害農田土壤的首要因素，不僅對農業生產種植帶來了巨大的危害，更加劇了食物安全風險。黨的十九大將生態文明建設納入“五位一體”的總布局中，為農田土壤重金屬污染的防治指明了方向，對此，需要從當前重金屬污染防治中存在的難點出發，采取好有效的應對措施。

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收稿日期：2019-12-20

作者簡介：陳偉杰（1984-），男，漢族，本科學歷，實驗室主任，工程師，研究方向為中國農田土壤重金屬污染防治挑戰與對策。