农田土壤重金属修复技术应用实例

李康敏，罗 媚，李明枢

（广州市通用新产品开发有限公司，广州 510305）



农田土壤重金属修复技术应用实例

李康敏，罗 媚，李明枢

（广州市通用新产品开发有限公司，广州 510305）

摘 要：以受电子垃圾污染的广东粤北某镇80亩农田土壤修复为例，通过物理、化学、生物等修复方式减少农田土壤中重金属含量，使产出的农产品符合国家食品卫生标准要求，并对该项目实施过程中遇到的问题进行了分析，总结了农田土壤修复经验。

关键词：农田土壤；重金属污染；修复技术

土壤中重金属元素累计超过土壤自身的承受能力和允许容量，即造成重金属污染［1］。重金属污染的来源主要来自采矿和冶炼、工业污水灌溉、肥料的施用和大气沉降等［2］。我国是农业大国，受重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占总耕地面积的1/5［3］。农田土壤中的重金属通过植物、动物进入食物链，对人体健康带来严重危害，因此重金属污染治理迫在眉睫。目前国内在农田土壤重金属修复技术方面的研究较多，实践较少，因此在制定相关治理方案时，往往仅停留在理论阶段。本文通过广东粤北某镇农田重金属修复技术的应用实例，探讨了解决有关问题的方法，为农田土壤修复工作提供了依据。

1 项目背景

该项目位于广东省粤北某镇，是电子垃圾处理聚集地。在对电子垃圾进行拆解、焚烧处理的过程中，重金属等污染物通过大气、水体污染了周边农田。采样、分析和检测的结果显示：该修复地块面积约80亩，土壤严重酸化，pH值为3.99～4.58；土壤主要受Cu、Cd和As污染，其平均含量分别为73.5、0.40和45mg/kg，分别是国家土壤环境质量二级标准值的1.47、1.33和1.5倍。该项目主要是对由电子垃圾处置引起的农田土壤重金属污染进行修复和治理，目标是经过修复后，所生产出的农产品符合国家食品卫生标准。

2 项目实施

在对修复地块进行采样分析监测的基础上，针对不同程度的重金属污染，采用农田土壤表层淋洗-深层固定技术、深耕翻土技术、植物修复技术、固定钝化技术以及化学-生物联合修复技术等进行修复和治理。

根据检测结果，将需要修复的21个地块分为轻度污染和中度污染（见图1）。轻度污染土壤采用先钝化修复后植物修复方式；中度污染土壤先采用表层淋洗-深层固定技术后植物修复方式。采用的钝化剂有活性炭、铁基钝化剂，淋洗剂有磷酸、磷酸盐和柠檬酸；植物修复的品种有水稻、玉米、东南景天、蜈蚣草、蔬菜等。化学修复周期为一年；水稻及玉米各种植两季；东南景天及蜈蚣草种植四季；整个修复周期为三年。施工工艺流程见图2。

图1 修复地块分布图

图2 施工工艺流程图

3 项目实施中的问题

1）玉米、东南景天、蜈蚣草生长缓慢，雨季时东南景天出现烂根现象；2）项目中期检测结果显示，修复效果不明显；3）植物的种植过程中遭遇到洪涝灾害，导致植物种子失活；4）田中软体动物侵害严重，导致多次种植中断，需复种；5）农田周边仍存在不少电子废弃物的拆解作坊，污染源没有根除。

4 相关问题分析

（1）在土壤修复过程中，要考虑农田的特殊性，要与其他山体、林地有所区别。

（2）农田的土壤性质、地域不同，植物的适应性不同。该项目的修复地块性质为水田地，周边有灌溉渠。由于玉米、东南景天等植物适合种植在较干旱的地区，在水田上种植会影响这两种植物的生长，从而导致修复效果不佳。

（3）农田土壤修复涉及农业种植技术、水利工程、水文、气象等问题。该项目实施地的地势低洼，排水不畅，无法在短时间内筑建防洪排涝设施，因此在雨季出现严重内涝，种植的作物长期受洪水浸泡，导致烂根或生长缓慢，前期的化学修复药剂也会因此流失，雨水的冲刷更使原有污染源的重金属物质再次汇入农田。

（4）现在的农田多年使用化肥、农药，使土地质量下降，长期使用杀虫药剂，使得害虫产生抗药性，从播撒种子时就无法控制害虫对植物的损害，因此考虑在种植时使用有机肥料，同时在制定方案时要考虑应急措施。

5 总结

（1）针对水田、旱地等不同的土地选择不同的植物。东南景天应在秋冬季节后、春季前这段期间进行种植。由于天气的变化会对植物生长造成影响，因此还可选择本土对土壤重金属有一定吸收能力的植物替代。

（2）在实施修复项目时，应确定周边污染源已清除，确保修复项目在实施过程中及实施后不再受到污染。

（3）在种植作物前，应对周边水利设施进行检查，做好排洪防范工作。若当地易发生洪涝灾害，应在修复地块边界采取措施，方便排洪及避免洪水浸入，避免对土壤修复工作造成不利影响。

（4）在项目实施过程中，应多使用机械设备，尽量避免操作人员与化学药剂和受污染土壤接触，做好对操作人员的防护。

（5）农田经过长期耕作、种植后已形成完整的农田生态系统，因此在制定修复方案时应考虑生态系统中其他因素的影响。如农田中的软体动物和禽类的重金属富集问题，农田土壤中重金属与其长期使用的农药、化肥之间相互的作用，灌溉水的重金属含量等。

（6）对气象状况有所准备，避免化学药剂流失而影响修复效果。

参考文献：

［1］ 张颂.农田土壤重金属污染及防治措施［J］.辽宁化工，2010，5（39）：529-530，534.

［2］ 周雯婧，贺惠.我国农田土壤重金属污染来源及特点［J］.科教文汇，2013，4 （240）：102-103.

［3］ 许延，牛明雷，张晓云.我国重金属污染来源及污染现状概述［J］.资源节约与环保，2013（2）：55.

中图分类号：X53

文献标志码：A

文章编号：1006-5377（2016）06-0024-02

Application Example of Heavy Metal Remediation Technology in Farmland Soil

LI Kang-min， LUO Mei， LI Ming-shu