发表时间：2020-07-30T16:35:19.803Z 来源：《工程管理前沿》2020年第11期作者：韩霜
[导读] 众所周知，我国是农业大国，农田土壤重金属污染主要是土壤中的重金属浓度比超出作物生长可接受范围，展现出中毒的性状，或者是作物生长并未受到影响而植株、籽粒重金属含量超标的情况。
摘要：众所周知，我国是农业大国，农田土壤重金属污染主要是土壤中的重金属浓度比超出作物生长可接受范围，展现出中毒的性状，或者是作物生长并未受到影响而植株、籽粒重金属含量超标的情况。该种污染隐蔽性强、持续周期长，不但会影响到土壤微生物的数量，使得土壤活性下降，抑制土壤呼吸，还会影响到作物的组织与结构，从而使得植株矮小、减产，阻碍绿农业走向可持续发展道路，甚至还会通过食物链将重金属传输到人体之中，从而引发中毒、致癌，严重威胁到人们的身体健康。鉴于此，本文主要分析农田土壤重金属污染现状及修复技巧。
关键词：农田土壤；重金属污染；修复
引言
重金属对农田土壤的污染严重影响耕地的质量和数量、威胁到人们的身体健康，已经造成了农业生产领域非常严重的环境问题和安全性问题。如今，学术界对农田土壤重金属污染的研究不断深入，并取得了一定
的成果。本文着重对农田土壤重金属污染已形成的修复成果及当前的研究进展进行介绍。
1我国土壤重金属污染形势
2000年，农业部环境监测系统发布了我国基本农田保护区、商品粮基地、污灌区、工矿区、大中城市郊区的农畜产品监测结果，我国诸多城市郊区土壤与农产品中重金属污染情况堪忧。土壤重金属污染危害大、周期长等的特征，农田土壤重金属污染的过程、风险管控与修复技术方面的研究已经发展成为时下最热门的话题。
2农田重金属的来源
2.1化肥及农药的使用
农药、化肥与现代农业发展有着紧密的联系，它们是农作物增收的保证，这是因为化肥使农作物的生长发育期缩短，农药则可以防治病虫害。化肥的不合理施用会污染土壤，虽然化肥与农药本身所含的重金属含量极低，但长期不合理施用会使重金属在农田土壤中转化、迁移并富集。磷肥中含有痕量的镉，长期使用会造成镉的富集，造成农田土壤镉污染。在农药的使用过程中，只有部分被有效利用，而其他均进入土壤或释放至大气中，农药的长期使用会带来农田重金属铜、锌等污染物质累积。
2.2大气沉降
大气沉降是指大气中的物质通过沉降作用转移到地面的过程，重金属作为大气沉降污染物的重要组成之一，对生态环境具有严重的影响。一些研究表明，大气中重金属来源比较广泛，有尾气的排放、燃料的燃烧、工业活动等。在大气干湿沉降的作用下，重金属进入到农田生态系统中，从而进入生物系统，影响人们身体健康。
2.3固体废弃物堆放
日常生产生活中产生的固体废弃物未及时妥善处置，在堆放的过程中，废弃物中的重金属极易移动，会随着降雨、降雪过程排放到河流或渗入土壤中，最终导致土壤重金属污染。有研究表明，在垃圾处理厂或者工业制品厂周围，水体、土壤重金属的污染情况较为多见，在采矿区、冶炼厂等场地上由于废渣随意堆放，废渣中的重金属元素会通过水的冲刷和沉淀进入土壤中。江西省主要矿区重金属污染状况显示，农田中的镉含量高达9.8mg/kg。
3重金属土壤污染修复技术
3.1物理修复技术
深耕翻土、去土、换土等物理工程措施主要扩大重金属的覆盖范围、降低重金属浓度，适合污染面较小土壤，该法被英、美等国广泛采用。针对污染程度较深、污染面积较大砂质土壤，根据污染土壤的性质
及污染程度，选择合适的淋洗液对重金属通过淋洗法从土壤中进行分离。电动修复技术即在重金属污染土壤中插入电极，重金属离子在直流电压下发生迁移、富集后再对其进行处理。电热修复法是用高频电压产生热能加热重金属污染土壤，把挥发性Se、As、Hg等从土壤析出的一种修复技术，也称热脱附修复技术，对Hg修复效果显著。高温高压下使重金属污染土壤形成玻璃态结构而对重金属固定、稳定的玻璃化技术。电热修复技术和玻璃化技术成本较高，并不广泛采用。冰冻土壤技术是在污染源周围将管道等距离垂直安放后，将无害冰冻溶剂放置管内形成冻土屏障，能有效防止污染物的扩散。
3.2利用生物吸收转化去除土壤中的重金属
用动物、植物、微生物的吸收和转化去除土壤重金属元素，是目前土壤重金属污染修复的热门研究方向。自然界某些生物对重金属耐受性强，而且能进行有效的吸收。现已发现的超富集植物有700多种，每种植物富集的重金属种类不同，可根据土壤的污染情况选择超富集植物，种植后再将超富集植物收割集中处理，这样可有效地去除土壤中的重金属。对于农户来说，此项技术具有很强的可操作性。动物与微生物修复技术，其往往与植物修复技术发挥协同作用，动物修复一般采用蚯蚓，微生物修复目前有一种公开的土壤重金属生物降解剂—CN103255078A专利，其由地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）、台湾假单胞菌（Pseudomonastaiwanensis）、细黄链霉菌（Strepto－mycesmicroflavus）和铜绿假单胞菌（Pseudomonasaerugi－nosa）组成。这项技术对于种植户来说是可直接应用的。
3.3化学修复技术
化学淋洗技术是指选用合适的淋洗液对受污染土壤进行清洗，使重金属从土壤中去除。该技术具有操作简单的优点，但是该技术同时对土壤质地要求也较高，在我国很多地方并不适用，且淋洗液会造成二次污染。固化稳定化修复技术是一种非永久性的修复技术，该技术旨在降低土壤中重金属的释放，通过钝化作用，降低重金属的迁移性，使其较少的向农作物迁移，从而降低重金属对人体的危害。常用的钝化剂有石灰、铁锰氧化物及电厂灰等，该技术成本低且效果显著，但是该技术并未将重金属从土壤中根除，滞留在土壤中被钝化的重金属仍可能在若干年后产生二次污染，因此固化稳定化修复技术仍需长期监测。
3.4微生物修复技术
微生物修复，是通过微生物自身的氧化还原性质，来降低土壤中重金属污染的程度。微生物植物修复技术牵扯到真菌、放线菌与细菌。微生物代谢产物具备毒性小与可降解的特征。运用微生物来修复土壤重金属机理主要涵盖氧化还原反应、沉淀、生物吸附、吸收转
运、表面生物大分子与细胞代谢等等。
3.5联合修复技术
土壤重金属污染的治理采用单一的修复技术虽然能达到一定的效果，但是因其各自的缺点限制了其发展，
因此多种技术的联合使用成为了关注的热点。且已有研究学者在联合修复技术方面取得了一定的成果，利用淋洗技术将重金属污染土壤先进行淋洗，然后加入固定剂将重金属钝化，可将铅、锌等重金属钝化于农田深处。利用电场和植物的联合作用处理土壤中的镉、铅、锌等重金属，结果显示，电场提高了相应植物对重金属的吸收能力，通过植物将重金属从土壤中清除。
结语
土壤重金属污染修复技术研究取得了一定成果，但也存在许多不足之处，还需进一步深入探索与研究。土壤污染类型、途径多种多样，其修复是一个系统工程，需要统筹、综合、系统、全面考虑，力求修复技术与措施向着绿环保、操作简单、效果可靠、持续高效、易行推广的趋势发展，推动土壤重金属污染修复技术应用尽快落地，切实保护生态环境，改善人居环境安全，保障人体健康。
参考文献
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[2]赵纪新，尹鹏程，岳荣，王美萍，史锐.我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述[J].安徽农业科学,2018,46(04):19-21+26.
[3]孙铁珩，李培军，周启星，等.土壤污染形成机理与修复技术[M].北京：科学出版社,2005.
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