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[原创]农业土壤重金属污染现状 来源及修复治理措施

发布日期:2018-11-08 来源:《山西农经》杂志社 浏览次数:19867 推广区域:江苏省

内容摘要:耕地土壤重金属污染不仅会降低土壤自净能力,减少农作物产量,重金属离子还会通过农作物根系的富集,导致粮食作物重金属超标,通过食物链最终会影响群众的身体健康。分析了当前农业土壤重金属污染现状和来源的基础上,简要介绍了修复技术和农艺调控措施,对保护耕地具有积极作用。

1  农业土壤重金属污染现状

当前,我国农业土壤重金属污染整体态势不容乐观,全国约有2 000万hm2的耕地不同程度的受到镉、砷、铬、铅等重金属污染,约占耕地总面积的1/5。2014年,从环保部与国土部联合开展的土壤污染调查结果来看,有19.4%的农业耕地重金属污染点位超标,排在前三位的主要重金属污染物为镉、镍、砷等无机物,其中镉的超标点位占到了7%;从公布的污染类型来看,主要是无机型。

可见,目前农业土壤重金属污染区域较大,较大范围内的土壤受到不同程度的重金属污染,尤其是在工业发达地区,且还呈现出流域性污染趋势。

2  农业土壤重金属污染来源分析

农业土壤重金属污染主要分为内源性污染和外源性污染,内源性污染主要是指农业土壤在不同自然条件下发育的土壤,且土壤中的重金属污染物超标,其背景值具有较大差异性。如贵州省许多土壤重金属背景值很高,是典型的内源性土壤重金属污染。影响内源性土壤重金属污染的因素主要有地形地貌、成土母质等等。而农业土壤重金属污染的主要类型是外源性污染。即通过污水灌溉、农药化肥施用、大气沉降等外源因素输入,加剧农业土壤中的重金属污染物含量超标。据统计,每年全球有66万kg左右的镉进入到土壤中,其中因施用化肥而导致的镉污染约占55%左右。农膜在生产中使用了热稳定剂中含有镉、铅,在大量使用塑料大棚和地膜覆盖的农田区域,会造成土壤重金属的污染。

3  农业土壤重金属污染修复技术

农业土壤重金属污染修复难度大、危害影响深远、治理周期长,需要根据不同情况选择合适的修复技术。具体来说,主要包括:①自然修复。自然修复是指在没有人为因素作用下,利用水分、温度,以及pH等因素,经过长时间的自然调控逐渐使土壤中的重金属物质减少的自我修复过程。②物理修复。这里的物理修复主要是通过物理工程,如换土、客土、翻土、淋洗、固化以及电化学、去表土等措施,达到降低土壤中的重金属污染物含量,取得土壤修复的预期效果。物理修复法具有治本、稳定等效果,但容易导致土壤肥力下降或二次污染风险等现实问题。③化学修复。在受重金属污染的土壤中添加改良剂,改变土壤中的重金属状态,实现对重金属污染物的吸附、沉淀,降低重金属污染物在土壤中的迁移性。如,将石灰直接施用至酸性土壤,提升pH值,使土壤中重金属镉、锌等形成氢氧化物沉淀,最终达到降低重金属含量的效果。

4  农艺调控措施

主要指采取农艺方法,如水肥调控、低累积品种替换、土壤调理、调整种植结构等措施来控制农田重金属污染,直接或间接达到修复农田重金属污染的目的。农艺调控措施的优点是操作简单、费用较低、技术较成熟,缺点是修复效果有限,仅适应于农田重金属轻微和轻度污染的修复,需要长期跟踪监测,不断优化调整农艺调控措施;同时,种植结构调整有可能导致农民难以接受及影响粮食数量安全。

5 总结

综上,物理、化学修复成效快,但费用较高,易产生二次污染,大规模应用难度大;生物修复效率高,但周期较长。各种方法有其各自的优点和不足,应采取综合修复,根据土壤重金属污染现状以及修复技术特点等,采取联合修复技术或者农艺调控措施。


作者: 佘雁翎


编辑:季鑫

审核专家:山西省农业种子总站研究员 马苍江



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