蔬菜大棚土壤重金属污染及其控制措施
2019-09-10赵珊珊
摘要:蔬菜大棚土壤重金属污染是一种缓慢的污染,对蔬菜的食品安全也带来了不小的隐患。当下,我国的土壤污染比较严重,对土壤污染的研究主要集中在农药残留以及工业废水给土壤环境带来的污染,而且大多集中在大田土壤和园田土壤。对于相对比较封闭、污染较少的蔬菜大棚土壤等有关案例和研究较少。文章基于蔬菜大棚土壤重金属的污染先转及治理对策展开论述,探讨相关控制措施,提出几点意见,以供参考。
关键词:蔬菜大棚;土壤;重金属;污染控制
中圖分类号:X53
文献标识码:A
随着我国温室大棚技术的不断成熟,温室大棚蔬菜栽培的年限的不断增加,从而导致土壤中的有害物质不断积累,而这其中重金属是最严重也最难治理的一种温室大棚土壤污染。只有通过把控污染源头、提高土壤的活性、调整农作物品种以及耕作手段来控制污染。重金属对温室大棚蔬菜土壤的污染,不仅给蔬菜种植业带来了诸多负面影响,而且也出现了大量食品安全问题,对人们的健康产生严重的威胁。
1我国蔬菜大棚土壤重金属污染现状
从2010年以来,我国的蔬菜大棚面积已经达到了466.7万hm2,并且以每年11%的速度进行不断地增长。蔬菜大棚可以利用30%的土地面积为人们提供55%的蔬菜产量和61%的经济效益,在这中间蔬菜的质量起到了十分重要的作用。在大棚蔬菜的种植过程中,人们可以通过对大棚内小气候的人为控制,来延长大棚中蔬菜的生产时间,增加市面上淡季蔬菜的产量和品种,既能提高对土地的利用效率,还能丰富市场上的蔬菜供应,提高大棚蔬菜种植者的经济效益。但是,在我国多个地区内的蔬菜大棚集散地都出现了大棚土壤中重金属严重超标的现象,各地因为种植方法和种植条件以及种植品种的不同,主要污染物和污染层度也各不相同。
2大棚土壤重金属来源
土壤重金属污染主要来源于,农家肥携带、化肥农药、污水灌溉以及大气沉降等,而蔬菜大棚中的土壤污染除了原生土壤污染,主要是农家肥携带以及农药化肥的使用,过量使用农药化肥。如:杀虫剂、除草剂等,都会增加土壤中重金属的污染,大棚中的蔬菜汲取了土壤中的这些重金属,被人食用后这些重金属便会在人体内聚集无法排出体外,累积到一定量就会威胁到人的生命安全。
另外,蔬菜大棚土壤中重金属的含量与大棚种植的年限有着直接的关系。蔬菜大棚属于一个半封闭或者封闭的特殊环境,其受到雨水冲洗的作用较小,且土地利用率较高,导致常年作物轮番生长所产生的重金属都在土壤中进行积累,而土壤的白净能力对于重金属并没有很好的效果,从而导致蔬菜大棚土壤中的重金属含量会随着种植年限的增加而越来越高。我国蔬菜大棚污染的具体情况主要分布在华北、华中地区。山西省内的蔬菜大棚的铅、镉重金属元素污染严重,土壤环境质量超二级标准;江苏省蔬菜大棚土壤中则包括铜、铅、镉、锌等重金属元素超标,部分区域甚至出现高浓度金属污染;陕西省的蔬菜大棚及温室土壤也存在不同程度的中度污染,以铜元素为主要污染,多个种植样点出现含量超标的情况;北京地区的多个蔬菜大棚也存在砷、铬、镉、汞、铅等重金属污染,部分温室土壤超出国家规定的限值。
3大棚土壤重金属污染的控制措施
3.1 利用农业生态修复技术来控制蔬菜大棚土壤重金属污染
土壤中重金属污染的修复方法主要有化学修复、物理修复、农业生态修复以及生物修复,蔬菜大棚中的土壤处于一个封闭性的环境,且污染源较为单一。因此,比较适合应用农业生态修复技术。农业生态修复技术是指,调整原有的耕作种植方式和管理方法,或者在土壤中种植一些不进入食物链的特殊植物来改善土壤中的重金属含量。农业生态修复技术主要运用两种方法,第一种方法是通过对有机肥、化肥以及农药的合理使用,调整土壤中种植的作物品种和耕作种植方法及其管理方式,在土壤中专门种植一些不进入食物链的植物对土壤中的重金属进行汲取和吸收,或者利用某些植物对土壤中的重金属进行植物提取,从而降低蔬菜大棚中土壤重金属污染造成的风险。第二种方法则是通过调节土壤中的氧化还原电位,控制土壤中的湿度、养分以及水分等生态因子,来降低重金属对蔬菜大棚土壤的危害。
3.2 调控蔬菜大棚中土壤的肥力条件,提高对污染物的抗逆性
对于蔬菜大棚种植来说,施肥对农作物的根区环境以及重金属污染物的迁移能力都有着较为重大的影响,能够改变土壤中重金属因子的积累和迁移。化肥中的钾离子、钙离子、氮离子等能够对土壤起到活化作用,加强土壤中可交换态的含量,提升土壤中的生物有效性。另一方面,化肥中的一些特殊因子还可以与土壤中的重金属离子进行有机组合,重组成可被农作物利用的有效因子,使重金属进行固化和稳定,从而降低有害重金属离子的生物吸收性和可利用性,降低蔬菜体内的重金属含量,修复被重金属严重污染的土壤。除此之外,科学合理的施肥还可以提高植物对于重金属污染物的抗逆性,减轻重金属对蔬菜生长造成的不利影响。
3.3利用不同耕作制度降低土壤中重金属污染
在常见的蔬菜大棚种植过程中,种植人员通常都会使用间套作和轮作两种方法来控制土壤中重金属的含量。这两种方法都可以通过筛选重金属富集较低的植物来降低蔬菜大棚土壤中重金属含量,或者种植重金属富集较高的植物来吸收土壤中的重金属因子。前者是利用可食用部位低积累性的或者重金属富集较低的植物来规避降低重金属对人体生命造成的安全威胁,而后者则是通过重金属富集较高的植物,加强对土壤中重金属因子的吸收,从而降低蔬菜吸收的重金属因子的数量。
4展望
现阶段,我国虽然突然重金属污染严重,但是相关研究已经取得突破性进展,治理理论体系也逐渐成形,并且引用效果显著,相对于蔬菜温室大棚重金属污染来说,今后的发展问题必须要从以下几个方面加入深入。①保持当前种植现状,加大对蔬菜大棚重金属污染源头问题的研究力度,找到相关因素,制度合理的应对措施。对于污染较为严重并且源头不明的区域,还需要开展长期地位实验,就种植模式、污染途径以及程度范围来判断相关影响因素。②重视土壤改良研究,对于已经发生轻度、中度污染或尚未波及的种植样点土壤,需要加强对土壤成分的改良,强化土壤性质,做好相关防范措施,防止土壤性质恶化或出现二次污染等现象。一般来说,非常规的种植方式或人类活动都会使得土壤受到污染,比如过度施肥、草炭、秸秆焚烧、生活垃圾及污水的随意排放等。要想控制蔬菜大棚土壤污染程度,就必须重视土壤改良研究,一方面就现阶段的土壤治理和改良加大研究力度,减轻污染程度,另一方面需要深入源头解决问题。③合理分析当地区域环境因素;根据当地社会活动和农业种植的联系和相关模式体系的循环来分析蔬菜土壤大棚的影响因素,就种植样点的污染时间、程度以及范围,找到相似的特征,发现问题。
5结语
我国对于土壤中的重金属污染的防治已经取得一定进展,并且逐渐完善相关理论体系,科研试验方面也获得了成功。但是面对全国地区的种植业土壤污染情况,仍然要加大治理力度,分析污染源头问题,就相关影响因素展开治理,探出一个符合生态效益与经济利润并重的治理控制测量,推动现代农业种植业可持续发展,充分考虑到蔬菜大棚种植的可持续性和良性发展,从而有效降低蔬菜中的重金属含量,保障人民的生命安全。
参考文献:
[1]祁迎春,王建,黄瑶,等.延安市蔬菜大棚土壤重金属污染评价及影响因素[J].江苏农业科学,2019,47(6):249-253.
[2]陈玉鹏,梁东丽,刘中华,等.大棚蔬菜土壤重金属污染及其控制的研究进展与展望[J].农业环境科学学报,2018,37(1):9-17.
[3]周萍,文安邦,史忠林,等.三峡库区不同土地利用土壤重金属分布特征与污染评价[J].农业机械学报.2017,48(7):207-213.
[4]孙超,李博文,杨志新,等.设施黄瓜土壤重金属与养分的分异特征及其相关性研究[J].河北农业大学学报,2015,38(4):32-38.
[5]陈碧华,杨和连,李新峥,等.新乡市大棚菜田土壤重金属积累特征及污染评价[J].土壤通报,2012,43(4):967-971.
作者简介:赵珊珊(1986-),女,辽宁锦州市,本科,农艺师,研究方向:农药残留。