我国农田土壤重金属污染及其防治策略研究进展 王静

发表时间:2021/7/29   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:王静
[导读] 随着我国工业化、城市化进程不断加快,农田土壤重金属污染的现象日趋严重。

        包头市生态环境综合行政执法支队  内蒙古包头市  014060
        摘要:随着我国工业化、城市化进程不断加快,农田土壤重金属污染的现象日趋严重。重金属污染的农田不仅对农作物有着极大的危害,也威胁到了人类的生命健康。因此,农田土壤重金属污染的修复问题势在必行。本文主要就农田土壤重金属污染防治问题进行探讨,在思考其污染特征和成因的基础上,重点就其污染防治方法进行探讨与论述。
        关键词:农田土壤;重金属污染;防治


        引言
        土壤是自然生态环境中的重要构成部分,对自然生态环境起着关键的作用。长期的工业化发展,造成土壤中的重金属不断积累,土壤生态环境不断恶化,给农业生产和生态环境造成极大的破坏。由于重金属元素不能够被降解,当被农作物吸收后,会沿着食物链进入人畜体内并产生毒害作用,已经成为当前非常重视的环境问题。农作物是人类的主要食物来源,只有保障土壤的安全才能保障人类的健康。土壤受重金属污染后,微生物的数量大幅度减少,严重影响了农作物的光合作用。因此,探讨农田土壤重金属防治的有效方法,具有现实必要性。
        1农田土壤重金属污染的危害
        农作物不仅能够从土壤中吸收生长所需的营养元素,同时也能够不自主地从土壤中吸收重金属元素,当植物体内重金属元素富集到一定程度时,会引起植物体内发生一系列的变化,如细胞器的损伤,细胞膜透性发生改变,代谢过程改变等,进而影响农作物的生长发育,最终导致农作物减产甚至绝收。例如土壤中铬元素浓度超过0.1mg/L,严重抑制水稻种子的萌发。重金属Cr可使植物叶绿素含量明显降低。Cr、Pb、Zn影响芦苇根和叶片的电解质渗透率,且随着浓度升高而加剧。对人体来说,如果食用重金属含量超标的农产品,会使得重金属在人体中进行富集而难以排出,导致人体器官产生病变,严重危害人体健康。
        2当前农田土壤重金属污染防治四大挑战
        2.1来自于监测工作方面的挑战
        作为社会聚焦的问题,土壤重金属污染引发社会的高度关注,要想有效防范重金属污染,必须加强监测方面的研究投入。我国农农田土壤重金属污染范围较大,且区域差异大,受地区经济发展水平、工业产业布局、土壤理化性质的差异性影响,重金属污染具有多元化的格局,检测难度大。虽然我国着手了土壤重金属污染监测的信息化建设,但其应用还处于不完善阶段,缺乏广覆盖的土壤重金属污染监测系统。
        2.2来自于污染源头方面的挑战
        土壤重金属污染源头多且管控难度大,如氮肥使用不当会引发土壤酸化,磷肥过量使用也引发土壤重金属污染。当前社会经济的持续发展,交通建设工程项目增多,大量金属物质的粉尘使得农田土壤重金属污染严重。加上乡镇企业建设发展引发的废水、废气的不合理排放也增加了土壤污染程度。
        2.3来自于修复技术层面的挑战
        我国积极开展农田土壤重金属污染修复工作,虽取得了一定成效,但也存在着一些制约问题,如成本控制难度大,一些修复方式虽然见效明显,但因为成本投入过高难以大范围推广,且在土壤修复中也存在着二次污染的风险。如化学修复技术中的淋洗技术,因为操作复杂、技术要求高,且目前没有针对修复副产物的回收处理技术,很容易引发土壤的二次污染风险。
        2.4来自于质量评估方面的挑战
        土壤重金属污染需要匹配完善的质量评估机制,但就当前土壤重金属污染防治建设来说,质量评估机制不健全是事实。当前社会普遍缺乏土壤质量评估的自觉意识,土壤重金属污染防治的重点聚焦于修复技术的应用,且评估结果后续应用推广受限,虽然有明确的评估报告,但没有作为土壤质量改良的有效参考。



        3农田土壤重金属污染的防治策略
        3.1切实提升监测系统网络应用效率
        鉴于农田土壤重金属污染严重的实际问题,应将土壤作为重点监测对象,特别是针对其重金属污染情况进行定期监测,明确土壤中的重金属成分含量及土壤现有的营养成分,及时排查重金属污染隐患,发现重金属污染等问题及时解决,以减少重金属对作物的不良影响。在土壤监测中,应着手监测系统网络体系的建构,确保网络体系囊括管辖范围内所有土壤,且针对每块农田土壤编制具体的检测档案,在重金属污染防范应对时有章可循。
        3.2关注土壤污染修复技术的创新
        土壤重金属修复指的是对重金属污染的土壤进行修复治理,从而降低其对生态系统的破坏,以达到生物可承受的范围。土壤重金属污染修复法主要包括物理修复法、化学修复法、生物修复法、联合修复法和农业生态修复法。随着对农田土壤重金属污染防治的关注,也应着手土壤污染修复技术的创新研究。治理与修复相结合,让农田土壤重金属污染防治效果更理想。基于农田土壤重金属污染实际,推行分类管理与针对性修复,实现土壤修复经济效益、生态效益、社会效益的兼顾。例如当前比较热门的植物吸取修复技术,其应用前景广阔。该修复技术不损坏土壤结构,且纯天然无污染,已超积累植物为主体,有效应用于中轻度重金属污染的农田土壤中,且效果理想,能短时间内完成土壤的有效修复。再如化学技术中的淋洗修复技术,也是农田土壤重金属污染修复的有效方法。
        3.3加强污染源的监管与控制
        为了有效预防农田土壤的重金属污染,首先应该从源头上对污染源进行有效的监管,应做到:1)严格执行“工业三废”的排放标准,对重金属污染物含量超标的废水、废气和废渣必须进行先处理后排放,阻断废弃物对水源的污染;2)禁止使用含有重金属的农药、化肥和地膜,防止因农业生产措施而引起的农田重金属污染;3)加强城市污水排放的监测体系,防止重金属进入农田的各种方式;4)提高燃油品质和机动车尾气排放标准。
        3.4制定法规和加强宣传
        面对日益严重的农田土壤重金属污染问题,1)政府应建立和完善保障农田土壤污染治理相关的政策和法律法规。2)加强执法层面的管控,做到依法行政,从严处理,绝不姑息。同时鼓励人民群众对各种污染土壤和环境的行为进行举报,这样才能最大程度上抑制重金属污染事件的再次发生。3)各地政府应加强宣传和科普工作,提升人民群众对环境保护的意识,让人们真正意识到保护环境、防治土壤重金属污染的重要性。4)通过植树造林等方式改造自然环境,增强土壤的自我修复能力。让人们真正意识到有效预防土壤重金属污染的方法。
        3.5土壤污染常用修复技术
        3.5.1采用物理治理方法
        主要针对已存在重金属污染问题的土壤,由检测人员测量土壤中的重金属含量,明确其污染等级,基于其污染等级的判定,选择有效的处理措施。在物理治理上针对于污染程度较轻的农田土壤,可采用表层土的更换方法进行污染问题的治理,用新土掩盖旧土,让农作物生长在新土环境中,以减少重金属污染对农作物生长的影响,也能有效地治理农田土壤污染。但该物理治理举措只能暂时抑制重金属带来的污染,减少其对作物的不良影响。鉴于重金属污染面积较大的情况,该技术的局限较明显,不仅工作量大,投成本高,也会影响土壤肥力,过犹而不及,甚至可能引发地下水污染,治标不治本。
        3.5.2采用化学治理方法
        针对农田土壤重金属污染也常采用化学治理方法,其原理是基于重金属的化学构成,采用化学反应来改善土壤品质,让重金属与其他物质进行化学反应,继而转变为无害物质,达到农田土壤改良的目的。可以将具有改良与抑制作用的试剂喷洒到被污染的农田土壤中,让其进行化学反应,使其重金属含量降低,该治理措施其局限是不能完全去除重金属,且后期应用中土壤重金属污染问题可能“卷土重来”。
        结束语
        随着农业化进程的快速发展,现阶段我国农田土壤重金属污染问题已经比较严重,极大的影响着农业和社会的可持续发展。农田土壤重金属污染具有隐蔽性强、易积累性、地域差异大以及治理难等特点。因此,要求一方面要从源头对土壤重金属的污染进行治理,切断污染源。另一方面,加强科技创新,制定合理的修复策略,实现对土壤重金属污染的科学化治理,从而保障我国粮食安全和促进农业与社会可持续发展。

        参考文献:
        [1]胡浩.农田耕地土壤重金属污染的防治[J].湖北农机化,2020(13):41-42.
        [2]陈伟杰.中国农田土壤重金属污染防治挑战与对策研究[J].环境与发展,2020,32(04):67-68.

 

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