耕地重金屬污染現(xiàn)狀及其人為污染源分析

楊嘉欣

上海環(huán)境綠色生態(tài)修復科技有限公司

1 引言

隨著我國農(nóng)村地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展進程的愈發(fā)深入，農(nóng)業(yè)作為國家發(fā)展的重要基礎，作物種植方式與收獲方式等，也出現(xiàn)了巨大的轉變，其中使用大量化肥與污水灌溉，就是近年來較有代表性的種植方法。如此雖然能在極大程度上提高農(nóng)產(chǎn)品質量和產(chǎn)量，但也使得大量重金屬元素入侵耕地土壤，不僅會影響到農(nóng)作物的生長，長此以往，人們的身體健康也必然會受到威脅。因此，與耕地重金屬污染的現(xiàn)狀相結合，對污染源及防治措施展開深入研究非常必要，這也是我國農(nóng)業(yè)能獲得可持續(xù)發(fā)展的必要途徑。

2 我國耕地重金屬污染的現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，受到耕地土壤中重金屬污染的影響，我國農(nóng)作物產(chǎn)量正以每年幾千萬的速度劇烈減少，除此之外，每年因為被污染而無法食用的糧食，也達到一千萬噸之多，造成的人民幣損失甚至有200億元。由此可見，對于我國農(nóng)業(yè)及綜合發(fā)展來講，耕地重金屬污染的防治與處理已經(jīng)迫在眉睫。另外，通過專業(yè)人員的研究已得出，污染耕地最嚴重的金屬元素就是鎘與砷，目前受到其污染的耕地，大概已經(jīng)達到全面耕地總面積的40%左右，而土地資源分布的整體狀況則如圖1所示。

實際上，即使耕地已被重金屬污染，其中所種植的農(nóng)作物在生長過程中，基本上也不會受到任何影響，但如果鎘金屬含量超出相關標準，就會引發(fā)農(nóng)作物減產(chǎn)甚至直接死亡的情況，存活下來的農(nóng)作物在制成農(nóng)產(chǎn)品后，也會對食用者的身體健康產(chǎn)生一定威脅。與此同時，就鎘金屬本身的特性而言，其會使植物的葉綠素結構被破壞，從而大幅降低農(nóng)作物光與水分的吸收能力，嚴重時甚至完全無法綜合利用這些養(yǎng)分，在農(nóng)作物難以汲取足夠營養(yǎng)的基礎上，存活率也會大打折扣[1]。

圖1 我國土地資源分布現(xiàn)狀

3 導致耕地重金屬污染的人為污染源

3.1 污水灌溉

在目前多數(shù)地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉中，污水灌溉都是十分常見的方式，這也是導致耕地土壤中重金屬污染的主要原因，對農(nóng)作物質量及當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展來，也是極大的阻礙。目前其實已經(jīng)有很多研究人員，對耕地土壤重金屬污染展開了重點研究，并指出Pb與Cd的污染含量最為嚴重。再展開更深層次的對比研究則可得出，污灌區(qū)由此類問題帶來的影響，要遠高于清灌區(qū)的農(nóng)田。

以某地區(qū)耕地重金屬土壤污染調查為例，調查范圍內(nèi)耕地土壤Cd的單方面污染指數(shù)，已經(jīng)達到1.647，而Zn的單方面污染指數(shù)則為1.728，與此同時，土壤污染的綜合指數(shù)是1.544，已經(jīng)達到輕度污染的標準。對相關標準與規(guī)范要求進行分析后，確定此處耕地需采取有效地污染防治策略，才能保證農(nóng)作物的產(chǎn)量與質量。而相比較清灌區(qū)來講，污灌區(qū)的土壤與植物檢測結果，都顯示出較高的重金屬含量，由此可見，污水灌溉即為耕地重金屬污染的關鍵原因。

3.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

化肥與農(nóng)藥作為當今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的關鍵，能對農(nóng)作物質量和產(chǎn)量起到?jīng)Q定性的作用，但如果化肥與農(nóng)藥使用不合理，也會導致更多地重金屬元素滲入耕地土壤中使土地營養(yǎng)嚴重流失。尤其是目前效果較好的各類化肥中，重金屬含量都比較多，例如鎘與砷等，且如果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植中磷肥使用過量，則耕地及作物中的鉻元素含量就會超標[2]。

3.3 化工行業(yè)排放與汽車尾氣

首先，化工行業(yè)與礦山開采排放的污水中，都有著極高的重金屬元素含量，再加上部分礦山不遵守規(guī)定隨意堆放廢石與尾礦，導致其中難以降解的重金屬向土壤或溝渠滲入，如果此時未經(jīng)處理的污水直接流向農(nóng)田，就會導致耕地重金屬污染。其次，汽車尾氣與輪胎磨損形成的粉塵中，也含有不可忽視的重金屬元素，且最易形成鉛、鋅、鎘等元素污染帶的位置就是公路兩側，從而使路側的耕地受到污染。

4 導致耕地重金屬污染的根源

4.1 農(nóng)田保護意識不強

現(xiàn)如今，我國很多地區(qū)均存在邊治理、邊污染的情況，并且部分地方政府為能夠有效推進本地區(qū)的重工業(yè)的發(fā)展，還會在一定程度上忽視對耕地重金屬污染所產(chǎn)生的問題，導致地區(qū)耕地重金屬污染問題無法得到有效解決，乃至于重金屬持續(xù)問題持續(xù)發(fā)生等情況。

4.2 監(jiān)管存在滯后性

在地方政府監(jiān)管忽視的情況下，很多地區(qū)的重工業(yè)企業(yè)的排污問題得不斷有效整治，導致企業(yè)為能夠獲取更大的經(jīng)濟效益，會直接接未經(jīng)過處理的污水直接排入到自然環(huán)境中，從而對耕地造成重金屬污染問題。除此之外，對于耕地的重金屬檢測往往需要有著完善的檢測儀器設備，并且其對于檢測人員的技術水平也有著較高的實際要求，在此情況下，很多地區(qū)在得到污染無法做到對耕地重金屬污染問題的有效檢測防治，只能夠在得到民眾反饋后，派專人前往問題區(qū)域進行采樣工作，確定耕地是否存在重金屬污染問題。

4.3 環(huán)保科技水平有待提升

近些年，隨著科學技術的不斷發(fā)展，越來越多的科學技術應用到了環(huán)境保護領域中，并發(fā)揮出了良好的應用效果。但從當今環(huán)保治理的實際情況來看，如今我國很多地區(qū)所采用的環(huán)境治理技術都較為傳統(tǒng)，并且主要治理方向為重金屬污染的河流與礦區(qū)，對于耕地的重金屬污染治理卻存在的一定的忽視，導致相關支持力度也存在的相應的不足，降低耕地重金屬污染的治理效果。

4.4 重金屬污染標準不完善

結合當今的實際情況來看，現(xiàn)行的重金屬污染標準受區(qū)域重金屬污染的差異性影響，其很難適用于不同區(qū)域、不同作物、不同土壤的重金屬檢測過程中，導致當今重金屬污染評價體系不合理，無法起到對耕地重金屬污染問題的有效界定判別，進而影響到政府、檢測人員以及民眾對耕地重金屬污染問題的判斷，不利于耕地重金屬污染問題的有效防治工作有序開展。

4.5 分工責任不明確

通常來說，耕地的重金屬污染及防治工作涉及環(huán)保、農(nóng)林、水體、衛(wèi)生、食品等諸多部門，而想要有效開展耕地的重金屬污染防治工作，需要該些部門之間能夠達成通力合作，并且明確各自的工作職責，如此才能夠確保耕地重金屬污染防治工作的有序開展。然而事實卻是，各部門之間由于分工責任的不明確，使得在工作開展過程中，各部門之間經(jīng)常會出現(xiàn)相互推脫責任，辦事效率不足等情況，極大地影響了耕地重金屬污染防治的實際效果。

5 防治耕地中重金屬污染的有效策略

5.1 做好耕地重金屬防治宣傳教育

為能夠有效提高耕地重金屬防治效果，應加大監(jiān)督耕地土壤重金屬污染的力度。有關部門應積極組織農(nóng)民群眾，并且采取有效地宣傳手段，加大宣傳的力度，使農(nóng)民能真正明確耕地受到重金屬污染后，作物乃至自身身體會受到的傷害。在宣傳教育過程中，政府應以引導啟發(fā)為主，主要宣傳內(nèi)容應包括有我國的環(huán)境保護國策、相關法律法規(guī)的、耕地重金屬防治措施等，以此來提高人們對耕地重金屬污染危害的認識，確保人們能夠自覺控制污染，預防污染，了解重金屬污染的表現(xiàn)情況，并在發(fā)現(xiàn)重金屬污染后，及時告知相應的環(huán)境保護部門進行及時的整治處理。實踐證明，如此能使其對耕地的保護意識大幅提升，也會加深對重金屬污染防治的認識與理解，進一步自主、自愿地參與到監(jiān)督中來，最大程度上發(fā)揮監(jiān)督管理對耕地重金屬污染防治的作用。

5.2 制定針對性的防治措施

首先，政府部門應結合當今耕地重金屬污染現(xiàn)狀及問題，科學合理地進行重金屬污染排查分類，并以此來確定重度污染區(qū)域、中度污染區(qū)域、輕度污染區(qū)域，并根據(jù)不同的污染區(qū)域采取不同的環(huán)境整治措施。其中，中度污染區(qū)域可以采用物理防治、化學防治方式進行解決，輕度污染區(qū)域則可以通過對生物技術與化學技術的運用，來有效降解土壤中的重金屬物質，將其對農(nóng)作物產(chǎn)生的不良影響降至最低，進而實現(xiàn)將土壤環(huán)境改善與優(yōu)化的目的。例如，可在耕作中提高化肥、農(nóng)藥及地膜使用的科學性，從而實現(xiàn)對耕地污染源頭的有效控制；可將綠肥種植面積適當擴大，并采取秸稈還田的方式，實現(xiàn)氮、磷、鉀等元素的比例均衡，實踐證明，這樣一方面能促進化肥利用率的提升，另一方面也能增強農(nóng)產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量。在未來的耕地種植中，更應充分發(fā)揮天敵資源的作用，利用益鳥、益蟲或微生物展開重金屬污染防治。至于重度污染區(qū)域則需要政府協(xié)同專業(yè)的環(huán)境保護人員，結合污染地區(qū)的實際情況，制定出最佳的治理方案，并將方案嚴格落實，確保耕地的重金屬治理效果。

5.3 合理確定治理方法

在進行耕地污染整治以前，政府部門應監(jiān)督相關治理單位能夠明確各治理方法的特征與作用，并合理選擇。通常情況下，耕地種金屬治理方法有工程治理、生物治理、化學治理及農(nóng)業(yè)治理方法等。第一種是工程治理，這種方法效果徹底、穩(wěn)定，但實施復雜、治理費用高、易引起土壤肥力下降；第二種是生物治理，此法實施簡便、投資少，對環(huán)境破壞小，但是治理效果不理想；第三種是化學治理，其效果和費用都適中，但容易再度活化；第四種是農(nóng)業(yè)治理，這種方法易操作、費用低，但是周期長、效果不顯著；第五就是土地凈化再利用，具體操作如圖2所示。

圖2 重金屬污染耕地凈化再利用

5.4 提高污染防控效果

首先要明確源頭處控制原則，嚴格控制企業(yè)污水處理、汽車尾氣排放的造成耕地重金屬污染的相關問題，防止出現(xiàn)“邊治理、邊污染”的情況，從源頭處降低耕地重金屬污染的防治難度。其次，相關部門要不得地對負責區(qū)域內(nèi)的大氣、土壤、水體、農(nóng)產(chǎn)品等內(nèi)容進行重金屬檢測工作，并在檢測完成后，對獲取到的檢測數(shù)據(jù)進行歸檔保持，以供后續(xù)檢測工作的對比分析工作。例如，可在耕作中提高化肥、農(nóng)藥及地膜使用的科學性，從而實現(xiàn)對耕地污染源頭的有效控制；可將綠肥種植面積適當擴大，并采取秸稈還田的方式，實現(xiàn)氮、磷、鉀等元素的比例均衡，實踐證明，這樣一方面能促進化肥利用率的提升，另一方面也能增強農(nóng)產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量。在未來的耕地種植中，更應充分發(fā)揮天敵資源的作用，利用益鳥、益蟲或微生物展開重金屬污染防治。最后，相關部門還要充分考慮到未來重金屬防治技術發(fā)展趨勢的情況下，對現(xiàn)有的重金屬防治進行有效的創(chuàng)新研發(fā)，并將其中有利于耕地重金屬防治工作的技術內(nèi)容進行大力度推廣使用。

5.5 明確重金屬防治技術的發(fā)展趨勢

應注重耕地重金屬污染防治技術的發(fā)展趨勢。（1）就化學穩(wěn)定化治理目前應用情況來講，仍存在治理效果穩(wěn)定性無法保證的弊端，但分子鍵合修復技術的出現(xiàn)與應用，能使此問題得到有效處理，推動其成為一類集治理效果好、費用低和治理周期短為一體的優(yōu)選治理方法。（2）常見的重金屬土壤治理的方法包括化學法、生物法、熱力學方法等，每種方法又包含不同的技術，每種技術又可以采用不同的施工方案實施。（3）化學法主要通過將重金屬污染土壤與化學穩(wěn)定劑混合來實現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定化，而石灰等穩(wěn)定劑通常不能有長期的治理效果，分子鍵合是目前業(yè)界關注的一種以長期穩(wěn)定性為特點的修復藥劑。（4）微生物修復簡單來講，即為通過土壤中微生物降解重金屬，但是影響修復效果的因素較多，目前應用較少。

6 結束語

綜上所述，耕地土壤重金屬污染與農(nóng)業(yè)發(fā)展間關系密切，若想及時、有效地展開污染防治，不僅能為農(nóng)戶經(jīng)濟效益獲取提供更高保證，也能為人民身體健康、社會穩(wěn)定運行奠定牢固基礎，因此，必須要得到足夠的重視。尤其是在新時代、新形勢的影響下，社會各界在對農(nóng)產(chǎn)品需求不斷增大的同時，對食品健康、生態(tài)保護的重視程度也越來越高，此時只有確保耕地重金屬污染問題處理的有效性，才能在滿足人們生活需求的基礎上，為農(nóng)業(yè)創(chuàng)造更廣闊的發(fā)展空間。