袁雄輝 王 樂 萬里平

（江西正合生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，江西新余 338000）

1 耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀

目前，耕地污染形勢(shì)嚴(yán)峻，全國(guó)受污染的耕地約2 000萬hm2，約占耕地總面積的1/5，不同程度的受鎘（Cd）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、硒（Se）、鋅（Zn）及銅（Cu）等重金屬污染[1]。據(jù)2014 年國(guó)家環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，我國(guó)耕地土壤的點(diǎn)位超標(biāo)率為19.40%，鎘、鎳、砷是排在前三位的主要重金屬污染物，主要以無機(jī)型重金屬污染物為主。其中，鎘污染點(diǎn)位超標(biāo)率最為嚴(yán)重，達(dá)7.00%，但其重度污染點(diǎn)位相對(duì)較少，大多仍處于中、輕度或輕微Cd 污染狀態(tài)[2]。

2 耕地土壤重金屬污染成因

2.1 大氣中重金屬沉降 工礦企業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵等是大氣中重金屬的主要來源。大氣中重金屬主要分布在工礦企業(yè)的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)，在全國(guó)土壤狀況調(diào)查的267 條干線公路兩側(cè)的1 578 個(gè)土壤點(diǎn)位中超標(biāo)點(diǎn)位占20.30%[3]。有些較細(xì)微的含重金屬粉塵顆?？呻S風(fēng)擴(kuò)散至周邊地區(qū)成條帶狀分布，距污染源越遠(yuǎn)重金屬污染強(qiáng)度越弱。大氣中的重金屬經(jīng)過自然沉降和雨淋沉降可進(jìn)入周邊耕地土壤，隨著時(shí)間的推移，重金屬在耕地土壤中疊加累積造成污染。

2.2 農(nóng)業(yè)投入品的使用 施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農(nóng)藥和不合理施用化肥，均可導(dǎo)致耕地土壤中重金屬污染。一些農(nóng)藥中含有Cd、Hg、As、Pb、Zn 等重金屬，磷肥中Cd 的含量往往較高，而氮肥中Pb 的含量較高，隨著化肥的加量施用導(dǎo)致耕地重金屬含量上升[4]。畜禽養(yǎng)殖業(yè)喂養(yǎng)的飼料中往往添加一些含Cu、Cd、Pb、Hg、As、Zn 的添加劑，進(jìn)入畜禽身體后有一部分被畜禽吸收，而未吸收的則通過畜禽糞便排放加工成有機(jī)肥或直接當(dāng)作肥料施用于耕地，從而導(dǎo)致耕地土壤中重金屬的積累。我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤中55.00%的Cd、69.00%的Cu 和51.00%的Zn 均由有機(jī)肥輸入[5]。此外，農(nóng)膜施用也是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染的一個(gè)重要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)膜年殘留量高達(dá)35 萬t，殘膜率達(dá)42.00%，大量殘膜遺留在農(nóng)田0 ～30 cm 的耕作層[6]。農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)過程中會(huì)添加含Pb、Cd 等重金屬熱穩(wěn)定劑，在耕地上使用塑料膜搭建大棚及鋪設(shè)地膜均可能造成耕地土壤污染。

2.3 含重金屬水源灌溉 工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些含重金屬的廢水，其往往未經(jīng)嚴(yán)格處理就直接排放至河流中，隨著灌溉溝渠進(jìn)入耕地中，進(jìn)而造成耕地重金屬污染。另外，有些耕地周邊存在采礦行為，一些洗礦廢水及雨水沖刷露天堆放的尾礦產(chǎn)生的廢水流入周邊作為灌溉水源甚至直接流入耕地，導(dǎo)致耕地重金屬含量增加。

3 耕地土壤重金屬治理修復(fù)措施

對(duì)于已污染的耕地而言，只有恢復(fù)土壤的生態(tài)功能，才能繼續(xù)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前，耕地土壤重金屬治理修復(fù)措施主要包括物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)。

3.1 物理修復(fù)技術(shù) 物理修復(fù)是一種早期就開始使用的治本修復(fù)技術(shù)，針對(duì)污染比較嚴(yán)重且面積較小的地塊修復(fù)效果明顯，且適應(yīng)性廣[7]。物理修復(fù)技術(shù)主要分為工程物理技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)技術(shù)及電磁修復(fù)技術(shù)。工程物理技術(shù)包含排土、換土、混土、客土和深耕翻土法，排土、換土、混土、客土適用于重度污染區(qū)域，深耕翻土適用于輕度污染的耕地土壤。電動(dòng)治理技術(shù)為原位治理技術(shù)，比較適合物低滲透性的黏土和淤泥土治理，目前在治理Cu、Pb、Cd、As 污染上具有較好的效果[8]。電磁修復(fù)技術(shù)適合修復(fù)受Hg、Se 等可揮發(fā)性重金屬污染的土壤，操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行[9]。

3.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù) 化學(xué)修復(fù)主要通過添加一些鈍化劑等化學(xué)物質(zhì)與耕地中的重金屬發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)降低重金屬的活躍性，改變重金屬的存在形態(tài)，從而阻止其向作物遷移轉(zhuǎn)化，以減輕重金屬污染對(duì)生態(tài)和環(huán)境的危害。目前，原位化學(xué)固定修復(fù)方法應(yīng)用較為廣泛，該方法不僅成本低、易于實(shí)施，且修復(fù)效果明顯，特別適用于大面積中輕度的重金屬污染污染治理。此外，鈍化劑還可同時(shí)鈍化多種性質(zhì)相近的重金屬帶來的復(fù)合污染，因此鈍化技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)[10]。鈍化劑的材料一般包括碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、沸石等黏土礦物及有機(jī)肥等有機(jī)物料，這些材料一般重金屬含量可控，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

3.3 植物修復(fù)技術(shù) 植物修復(fù)技術(shù)是一種利用自然生長(zhǎng)植物或遺傳工程培育植物修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境的技術(shù)總稱，其核心是利用某些可以忍耐和超積累有毒元素的植物清除污染物[11]。在受污染的耕地中種植重金屬富集性較高且耐受性較強(qiáng)的植物可到一定的修復(fù)治理效果且成本較低，產(chǎn)生的積累重金屬植物可統(tǒng)一處理，修復(fù)完成后不影響耕地繼續(xù)耕作。植物修復(fù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)有效，不僅可以移除土壤中的重金屬，而且還可綠化環(huán)境，但一般治理修復(fù)時(shí)間會(huì)相對(duì)較長(zhǎng)。

3.4 微生物修復(fù)技術(shù) 微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物對(duì)重金屬的吸附、轉(zhuǎn)化來減弱耕地土壤中重金屬的毒性[12]。耕地土壤中存在著種類豐富、數(shù)量繁多的微生物，他們?cè)谥亟饘俎D(zhuǎn)化過程中起著重要作用。微生物可改變作物根系耕地微環(huán)境，進(jìn)而提升作物吸附、揮發(fā)、固定耕地重金屬的能力，例如，某些菌類及藻類可以產(chǎn)生胞外聚合物與重金屬離子結(jié)合成絡(luò)合物從而固定耕地土壤中的重金屬[13]。微生物修復(fù)能夠治理大面積污染，可成為一種新的可靠的環(huán)保修復(fù)技術(shù)。

3.5 農(nóng)藝調(diào)控技術(shù) 農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)是指采取農(nóng)藝措施對(duì)耕地土壤中的重金屬污染物進(jìn)行有效調(diào)控，直接或間接達(dá)到修復(fù)耕地重金屬污染的目的，主要的農(nóng)藝措施有重金屬低累積品種替代種植、調(diào)理土壤pH、農(nóng)作物生長(zhǎng)關(guān)鍵期科學(xué)管理水分、施用對(duì)重金屬有拮抗作用的肥料、調(diào)整種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等。農(nóng)藝調(diào)控措施適應(yīng)于輕微和輕度重金屬污染耕地的修復(fù)，需要及時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)土壤和農(nóng)作物中的重金屬含量，不斷優(yōu)化調(diào)整農(nóng)藝調(diào)控措施。此技術(shù)不改變土壤耕作性質(zhì)，操作起來方便簡(jiǎn)單、無需高額費(fèi)用、技術(shù)較成熟，但修復(fù)效果有限[14]。

4 結(jié)語

耕地土壤是人們賴以生存的基礎(chǔ)自然資源之一，是生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分。耕地土壤重金屬污染修復(fù)治理已成為全球農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域熱點(diǎn)，重金屬一旦進(jìn)入土壤，要在不改變土壤用途條件下將其移除十分困難。由于耕地土壤用途特殊，因此重金屬污染應(yīng)從源頭抓起，控制污染源，治理時(shí)應(yīng)選擇對(duì)土壤環(huán)境干擾小的方法，對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生污染的耕地土壤，治理修復(fù)過程中要因地制宜，有效聯(lián)合多種治理方式，實(shí)現(xiàn)邊生產(chǎn)邊修復(fù)。