农田土壤重金属污染现状及防治对策

杨娜��

摘要：根据农田污染的类型及其各类型的比重现状研究发现，农田土壤重金属污染防治已成为当务之急，从农田土壤重金属污染的形成的根源和污染地特点，提出科学可行的综合防治措施，恢复土壤肥力，提高土壤的生产力。

关键词：污染来源；污染特点；防治措施

农田土壤重金属污染主要由生物毒性显著以及具有毒性的重金属物质在农田中超量存在造成的。在现代化不断发展的今天，原始耕种方式逐渐被时代淘汰，为保障产量，农田营养化肥被广泛运用于农业庄稼种植上。工业的发展，大量废水和废气对土壤造成了不同程度和不同类型的污染。其实像铅这样的金属物质本来是土壤营养的必需物质，但铅在土壤中所占比例过重的话，不仅土壤贫瘠会变得不利于种植，而且会对植物造成重金属污染。有一些重金属物质比较隐蔽很难发现，这样的物质通过土壤进入动物或者植物体内，造成的伤害会更大。

一、 重金属污染的原因

1. 潜伏期长不容易被发现

人体需要一定量的金属物质以维持人的正常生长，但是过量的金属物质会对人体造成不同程度的伤害。重金属物质停留在土壤中，然后溶解在水中通过植物对水分的吸收进入植物体内，人或者动物通过食用植物吸收这些金属物质，在食物链的富集作用下，堆积在我们体内的金属物质会越来越多，当我们身体不适的时候，我们才会反应过来土壤的重金属污染问题。相对于水污染和大气污染，土壤的重金属污染具有一定的隐蔽性和潜伏期，因此不容易被察觉。从病理学的角度来看，重金属污染的隐蔽性，是一个在人体内逐渐堆积逐渐病发的过程，潜伏期从几年到几十年不等，因此很难被察觉。这样的例子也不在少数，例如日本的“骨痛病”。造成的危害也是不可估量的，所以我们要重视土壤的生态平衡，防治重金属污染。

2. 自净能力有限

水污染和大气污染通常能够通过扩散之后的稀释、吸附和氧化还原反应自净还原，污染物质分散不与污染源接触达到效果比较好的净化作用，然而土壤毕竟是固体，重金属物质进入土壤以后容易堆积在一个地方，土壤的自净能力有限，而且不像流体容易与污染源分开，容易造成程度更深的污染，土壤板结硬化，因此重金属不容易被土壤自净。土壤的重金属污染是一个单向性的流程，不可逆转，一旦发生不容易被降解。

3. 重金属物质迁移受阻挡

水和大气可以通过自净得到一定程度的净化，然而固态物质土壤中的的无机胶体和有机胶体对重金属物质的迁移有比较强力的阻挡作用。因此土壤中的重金属物质很难进入到土壤深层，大部分停留在表层位置，对植物造成很大的伤害。土壤表层的板结硬化给微生物的生长环境造成了破坏，土壤酶活性下降，影响农作物的生长，最后对人类造成危害。

二、 土壤重金属污染解决办法

1. 物理修复方法

（1） 土壤修复工程

根据土壤被污染的特点，土壤的修复工程主要是换土、客土和深层耕土等手段。由于土壤的表聚性特点，换土比较彻底，但是工程量大，实施成本比较高，土壤的资金回笼进度比较慢，所以只能对污染成分比较特殊的一部分土壤进行换土。深耕土能够在一定程度上缓解原来表层污染的土壤受害程度，但是土壤的特性依然存在，反而使原本沒有受污染的土壤遭受污染，在一定程度上说是加重了土壤重金属污染的问题，造成了二次污染，这只是缓解之法，不宜久用。

（2） 高温处理，气态吸附

这种方法是利用土壤中有些物质容易发生固态和气态在高温条件下发生转变的特性，对土壤进行高温处理，利用土壤中的Hg、As等重金属物质易挥发，然后吸附收集这些物质，降低土壤中这些重金属的比重。但同时土壤中有一些物质例如铁-锰氧化物的结合态对土壤的酸蚀性比较强，对土壤造成的损害依然存在。但不得不承认，这种热脱法的工艺手法要求比较简单，容易操作，也能够在比较大的程度上改善土壤中重金属物质的比重，但是这种方法只适合易挥发的物质，而且耗能比较高，需要对气态的物质进行回收以免污染大气，对土壤还是存在一定的损害。

2. 生态性的生物修复工程

随着农田重金属物质污染程度日趋严重，推动修复技术不断向前发展，生物修复是近来备受瞩目的治理土壤重金属污染问题的环保方法，它包括了植物、动物和微生物修复几种方法，能够有效修复土壤的污染问题，修复成本较低，对土壤结构造成的副作用较小，能大规模地运用于实际当中。

植物修复就是利用某些植物对特定金属物质的吸收特性的工作原理进行修复的。利用重金属的浓度梯度法、特殊植物的重金属浓度梯度法和现有的调查到的植物种子库找出这些具有超富集能力的植物。这些植物对特定的一两种金属吸收能力比较强，所以把植物植入土壤中，等待土壤中的该对应金属的比例降到正常值时或者是植物对该金属物质的吸收达到一个较为饱和的状态时将植物移出土壤，作为标本。到目前为止，已经有超过500种具有此种超富集作用的植物，涵盖了像Ni、Pd、Mn和Cu等重金属元素。东南景天、蓖麻、绿苇、柳树等这样的植物在吸收土壤中的重金属时还具有一定的经济效益，一举两得。但是，要在解决土壤重金属污染的同时兼顾保持土地的利用效率，可以在土壤上种植一些非农作物。植物修复的也存在不足的地方，比如，大部分植物只对一种金属能够进行超富集作用，极少植物能够对两种甚至以上的重金属进行吸收，因此植物修复工程量比较大。但是效果明显，而且环保绿色。

动物修复，比如利用能够松土的蚯蚓翻松土壤，将土壤表层的重金属物质和中深层的土壤进行交换达到稀释净化的效果。而且蚯蚓能够吸收一定的重金属物质，在一定程度上有效控制土壤中重金属的含量甚至消除重金属物质。

重金属污染土壤一定程度上是杀死了土壤中的微生物，微生物修复技术利用微生物活性将土壤中比较聚集的重金属进行转移或者稀释，使之转化为低毒产物，但是这类修复的条件比较高，需要不断向修复地投放外源生物和酶这类物质，而且要保证足够和稳定的地下水流，微生物本身需要一定的可利用的营养物质，要达到一定的缓冲pH的能力以及使代谢能够进行的电子受体。

3. 化学淋洗修复技术

卫泽斌通过化学淋洗技术和深层固定的土壤重金属处理方法有效用化学试剂清洗了土壤中的铅锌残留，配合固定剂进行固定。实验表明，这是一种十分有效的方法，处于耕作土层中的重金属物质可以被有效固定下来。王洪才的淋洗实验中表明，选定EDTA和柠檬酸为淋洗剂，EDTA为0.05mol/L的时候，淋洗8h，对铜的淋洗作用最强，去除效果尤为明显，为70.60%淋洗10h时对镍的去除效果更为明显，为69.17%。总之，淋洗技术在很大程度上帮助我们治理土壤重金属污染问题。

三、 小结与展望

土壤重金属污染对我们来说是一个潜伏期长、风险大的威胁，认识它的危害性及时解决，对我们来说是百利而无一害的。通过物理修复工程、生态型修复工程和化学淋洗与深层固定相结合的联合修复能够有效地解决土壤重金属污染问题，还我们一片高肥力的农田。

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作者简介：

杨娜，四川省南充市南充职业技术学院。endprint