農(nóng)田土壤重金屬污染防治方法探討

劉昊達

（汕頭市生態(tài)環(huán)境澄海監(jiān)測站，廣東 汕頭 515800）

作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)——農(nóng)田土壤，其關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品供給，關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會建設(shè)。隨著科學技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，農(nóng)田生產(chǎn)效率明顯提升，但土壤污染問題也更為嚴重。相關(guān)調(diào)查顯示，我國現(xiàn)階段農(nóng)田土壤重金屬污染嚴重超標，污染面積高達一千萬立方米，這在工業(yè)發(fā)達地區(qū)尤其嚴重，引發(fā)社會的強烈關(guān)注。因此，探討農(nóng)田土壤重金屬防治的有效方法，具有現(xiàn)實必要性。

1 土壤重金屬污染四大特征

農(nóng)田土壤重金屬污染具有明顯特征，其一隱蔽性強。要想明確土壤重金屬污染程度、污染種類，需要進行土壤樣品的檢測，或者對種植的農(nóng)產(chǎn)品進行檢驗分析，很難肉眼觀察直接明確其污染問題。其二，具有積累性特征[1]。農(nóng)田土壤重金屬污染的具體成分受微生物分解難度較高且不易移動的制約很難稀釋，也無法有效分散，會出現(xiàn)污染物累積導致土壤重金屬含量嚴重超標的問題。其三難處理。農(nóng)田土壤中如果重金屬污染嚴重，其本身無法自凈，也無法有效稀釋，會嚴重破壞土壤功能，甚至引發(fā)生態(tài)失衡，而污染防治與應(yīng)對也面臨著難度大、成本高等挑戰(zhàn)。其四具有表聚性特征。土壤膠體與顆粒物所對應(yīng)的較好的吸收性能使得土壤中的重金屬元素被有效吸收，引發(fā)土壤重金屬污染。一些重金屬物質(zhì)聚集在農(nóng)田耕地的表層土壤中，很容易被農(nóng)作物所吸收，嚴重威脅人類與動物的健康。

2 當前農(nóng)田土壤重金屬污染防治四大挑戰(zhàn)

2.1 來自于監(jiān)測工作方面的挑戰(zhàn)

作為社會聚焦的問題，土壤重金屬污染引發(fā)社會的高度關(guān)注，要想有效防范重金屬污染，必須加強監(jiān)測方面的研究投入。我國農(nóng)農(nóng)田土壤重金屬污染范圍較大，且區(qū)域差異大，受地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局、土壤理化性質(zhì)的差異性影響，重金屬污染具有多元化的格局，檢測難度大。雖然我國著手了土壤重金屬污染監(jiān)測的信息化建設(shè)，但其應(yīng)用還處于不完善階段，缺乏廣覆蓋的土壤重金屬污染監(jiān)測系統(tǒng)。

2.2 來自于污染源頭方面的挑戰(zhàn)

土壤重金屬污染源頭多且管控難度大，如氮肥使用不當會引發(fā)土壤酸化，磷肥過量使用也引發(fā)土壤重金屬污染。當前社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，交通建設(shè)工程項目增多，大量金屬物質(zhì)的粉塵使得農(nóng)田土壤重金屬污染嚴重。加上鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)建設(shè)發(fā)展引發(fā)的廢水、廢氣的不合理排放也增加了土壤污染程度。

2.3 來自于修復技術(shù)層面的挑戰(zhàn)

我國積極開展農(nóng)田土壤重金屬污染修復工作，雖取得了一定成效，但也存在著一些制約問題，如成本控制難度大[2]，一些修復方式雖然見效明顯，但因為成本投入過高難以大范圍推廣，且在土壤修復中也存在著二次污染的風險。如化學修復技術(shù)中的淋洗技術(shù)，因為操作復雜、技術(shù)要求高，且目前沒有針對修復副產(chǎn)物的回收處理技術(shù)，很容易引發(fā)土壤的二次污染風險。

2.4 來自于質(zhì)量評估方面的挑戰(zhàn)

土壤重金屬污染需要匹配完善的質(zhì)量評估機制，但就當前土壤重金屬污染防治建設(shè)來說，質(zhì)量評估機制不健全是事實。當前社會普遍缺乏土壤質(zhì)量評估的自覺意識，土壤重金屬污染防治的重點聚焦于修復技術(shù)的應(yīng)用，且評估結(jié)果后續(xù)應(yīng)用推廣受限，雖然有明確的評估報告，但沒有作為土壤質(zhì)量改良的有效參考。

3 農(nóng)田土壤重金屬污染預(yù)防策略

3.1 必須控制好“三廢”的排放

要想真正實現(xiàn)農(nóng)田土壤重金屬污染的有效防控，必須做好污染源頭的控制，預(yù)防為主、治理為輔，只有讓重金屬污染沒有可乘之機，才能防患于未然。具體來說，應(yīng)多措并舉，控制工廠“三廢”的排放量[3]。當前工業(yè)建設(shè)中，廢水、廢氣、廢物的排放量較大且排放不合理的情況時有發(fā)生。使得金屬被土壤直接或間接的吸收，因此必須控制好“三廢”的排放。進行廢物排放方式的整改，減少廢物產(chǎn)生或進行廢物的利用轉(zhuǎn)換，可以嘗試建立閉路循環(huán)模式，有效回收重金屬，統(tǒng)一集中處理，降低重金屬危害程度，使得“三廢”排放達到安全排放標準，不會對土壤造成較嚴重的污染。在廢物排放中及時進行排放物的監(jiān)測，分析其重金屬類型，判明每種重金屬的是否符合排放標準，合格后再排放。

3.2 積極落實好灌溉區(qū)的監(jiān)管工作

對于作物生產(chǎn)來說，灌溉必不可少。而灌溉水的合理選取是確保土壤質(zhì)量穩(wěn)定的一大保障，需要做好灌溉區(qū)的監(jiān)管工作，防止灌溉水被污染。通過對灌溉區(qū)水源的監(jiān)管進行水質(zhì)監(jiān)測，定期檢查水中的重金屬含量及其他污染物的含量，使其含量控制在合理范圍，一旦發(fā)生發(fā)現(xiàn)重金屬含量超標積極采取有效措施進行凈化處理。

3.3 科學合理地使用化肥與農(nóng)藥

對于作物種植來說，農(nóng)藥與化肥必不可少，作為良好的輔助生長介質(zhì)，其使得農(nóng)作物長勢良好，但也會對土壤造成污染，特別是其化學成分的殘留，因此應(yīng)合理使用農(nóng)藥與化肥，特別是控制好農(nóng)藥與化肥的用量，盡量減少有害物質(zhì)對土壤的不利影響。檢驗人員加強農(nóng)藥毒性的檢測，毒性大的農(nóng)藥絕不能應(yīng)用在農(nóng)田土壤中，甚至將其規(guī)避在市場之外，減少土壤污染的風險。

3.4 切實提升監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效率

鑒于農(nóng)田土壤重金屬污染嚴重的實際問題，應(yīng)將土壤作為重點監(jiān)測對象，特別是針對其重金屬污染情況進行定期監(jiān)測，明確土壤中的重金屬成分含量及土壤現(xiàn)有的營養(yǎng)成分，及時排查重金屬污染隱患，發(fā)現(xiàn)重金屬污染等問題及時解決，以減少重金屬對作物的不良影響。在土壤監(jiān)測中，應(yīng)著手監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系的建構(gòu)，確保網(wǎng)絡(luò)體系囊括管轄范圍內(nèi)所有土壤，且針對每塊農(nóng)田土壤編制具體的檢測檔案，在重金屬污染防范應(yīng)對時有章可循。

4 農(nóng)田土壤重金屬污染有效治理方法

4.1 采用物理治理方法

主要針對已存在重金屬污染問題的土壤，由檢測人員測量土壤中的重金屬含量，明確其污染等級，基于其污染等級的判定，選擇有效的處理措施。在物理治理上針對于污染程度較輕的農(nóng)田土壤，可采用表層土的更換方法進行污染問題的治理，用新土掩蓋舊土，讓農(nóng)作物生長在新土環(huán)境中，以減少重金屬污染對農(nóng)作物生長的影響，也能有效地治理農(nóng)田土壤污染。但該物理治理舉措只能暫時抑制重金屬帶來的污染，減少其對作物的不良影響。鑒于重金屬污染面積較大的情況，該技術(shù)的局限較明顯，不僅工作量大，投成本高，也會影響土壤肥力，過猶而不及，甚至可能引發(fā)地下水污染，治標不治本。

4.2 采用化學治理方法

針對農(nóng)田土壤重金屬污染也常采用化學治理方法，其原理是基于重金屬的化學構(gòu)成，采用化學反應(yīng)來改善土壤品質(zhì)，讓重金屬與其他物質(zhì)進行化學反應(yīng)，繼而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)，達到農(nóng)田土壤改良的目的[4]?？梢詫⒕哂懈牧寂c抑制作用的試劑噴灑到被污染的農(nóng)田土壤中，讓其進行化學反應(yīng)，使其重金屬含量降低，該治理措施其局限是不能完全去除重金屬，且后期應(yīng)用中土壤重金屬污染問題可能“卷土重來”。

4.3 采用農(nóng)業(yè)治理方法

要想實現(xiàn)農(nóng)田土壤中重金屬污染的有效治理，也可以著手農(nóng)業(yè)治理，主要是改善耕作方式，合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)種植區(qū)等，從源頭上規(guī)避重金屬污染，將重金屬污染物阻隔在農(nóng)田土壤之外。對于已經(jīng)污染的農(nóng)田土壤，可以選擇種植其他觀賞性植物，也可以種植大量的樹木，發(fā)展為森林，來逐漸的改善土壤質(zhì)量。對于重金屬污染較輕的區(qū)域，可以優(yōu)選對重金屬富集效果差的植物，以確保植物生長良好改良土壤性能。農(nóng)業(yè)治理方式，對于重金屬污染土壤的改良具有明顯效果。

4.4 采用生物治理方法

除了物理治理、化學治理、農(nóng)業(yè)治理方法之外，生物治理方法也是農(nóng)田土壤重金屬污染治理的有效方法。其原理是利用生物進行土壤性能的改良，減少重金屬污染風險。生物治理方法最大的優(yōu)勢不會造成二次污染，也適用于重金屬污染面積較大的農(nóng)田土壤區(qū)域，是一種較為理想的農(nóng)田土壤重金屬污染治理舉措。生物治理方法中的生物，具體指植物，特別是具有良好的富集效應(yīng)的植物，其作為重金屬的有效克星，可以減少重金屬污染。在采取生物治理方法后，應(yīng)定期地對土壤中的重金屬含量進行檢測，評估其治理效果，也判斷土壤是否達到了安全標準，如果檢測發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的農(nóng)田土壤重金屬含量達到安全標準，可以將植物連根拔起，將其投入到重金屬回收作業(yè)中。對比其他的治理方法，生物治理舉措操作簡單，雖然治理周期較長，但治理效果更理想，且能有效地修復土壤。生物治理方法之下，植物中富集的重金屬也能得到有效的利用，生物治理中也常配合微生物修復技術(shù)進行農(nóng)田土壤的優(yōu)化處理，微生物同樣是重金屬的克星，其雖不能完全消除重金屬，但能帶來重金屬含量的降低，常見的微生物有芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌等，科研人員配置相應(yīng)的溶液，將其噴灑在重金屬污染嚴重的農(nóng)田土壤中，進行土壤的改善與修復。在試劑級應(yīng)用前應(yīng)進行科學的實驗，確保比例配比合適，確保試劑真正發(fā)揮土壤改善修復實效。

4.5 關(guān)注土壤污染修復技術(shù)的創(chuàng)新

隨著對農(nóng)田土壤重金屬污染防治的關(guān)注，也應(yīng)著手土壤污染修復技術(shù)的創(chuàng)新研究。治理與修復相結(jié)合，讓農(nóng)田土壤重金屬污染防治效果更理想?；谵r(nóng)田土壤重金屬污染實際，推行分類管理與針對性修復，實現(xiàn)土壤修復經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益的兼顧。例如當前比較熱門的植物吸取修復技術(shù)，其應(yīng)用前景廣闊。該修復技術(shù)不損壞土壤結(jié)構(gòu)，且純天然無污染，已超積累植物為主體，有效應(yīng)用于中輕度重金屬污染的農(nóng)田土壤中，且效果理想，能短時間內(nèi)完成土壤的有效修復。再如化學技術(shù)中的淋洗修復技術(shù)，也是農(nóng)田土壤重金屬污染修復的有效方法。

5 結(jié)語

農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)象十分嚴重，因此農(nóng)田土壤重金屬污染的防治應(yīng)對形勢不容樂觀，必須采取行之有效的防治舉措，預(yù)防為主，治理為輔，做好農(nóng)田土壤重金屬污染問題的科學應(yīng)對。在預(yù)防應(yīng)對中堅持從實際出發(fā)，了解污染來源，從源頭上杜絕污染隱患，加強對農(nóng)業(yè)種植區(qū)的監(jiān)管，加強農(nóng)田土壤的科學監(jiān)測，多管齊下，讓農(nóng)田土壤重金屬污染應(yīng)對取得理想效果。