农业土壤生态环境状况及修复对策初探

徐小雪 李竞芳 潘正高,2

(1.宿州学院信息工程学院，安徽 宿州 234000；2.安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心，安徽 合肥 230601)

1 农业土壤生态环境污染的来源及现状

1.1 农药化肥污染

在农业耕种过程中，为了使农作物和经济作物达到较高的产量，同时也需要外部干预实现抗虫害、除草和抗倒伏等目的，许多农民会选择使用农药化肥以期达到农作物更好的质量和产量。但是农药化肥的滥用对农业土壤会产生许多危害，除了影响耕种土地自身的一些物理效应和化学效应，还会破坏农业土壤的生态环境，部分农药化肥的有害物质甚至会导致烧苗、土壤贫瘠、土壤酸化、土壤微量元素含量过低和土壤固结等恶果。此外，在农作物的栽培过程中，大量施用农药化肥会导致农作物产生抗病虫害的耐药性，形成恶性循环[1]。

1.2 农作物及耕种方面污染

科学的保护性耕种不仅可以减少农业土壤的侵蚀量，还可以增强土壤的自我修复能力[2]，但是不当的耕种方式不仅会加重土壤的负担，还会使土壤环境遭受破坏，甚至丧失农作物耕种的必要环境条件。在1931-1938年期间，黑风暴和沙尘暴先后席卷美国西部的耕种土地，导致大约30万m2的耕地被严重破坏，使美国的农业受到了重创。

此外，不同的农作物对于土壤的需求都不相同，例如水果的种植多数会选择干旱地段，而水稻则对土壤的水分有较高的要求，为了达到最大的经济效益，农业生产中常常大面积种植同一种农作物，导致土壤这一生态系统的物种多样性下降，甚至会爆发大面积的区域病虫害，导致农产品的效益大打折扣[3]。

1.3 重金属污染

一般来说，重金属污染是指重金属通过人类的活动被带入到土壤当中，致使土壤中产生超标的重金属离子，破坏了土壤中必要的养分和土壤结构，导致了严重的土壤环境污染。由于一些城市的经济开发区设立在接近耕地的城郊，例如化工厂、电瓶厂和造纸厂这些污染严重的企业，为了追求较大的经济效益，产生的三废(废水、废气、废渣)往往没有达到排放标准就随意随处地排放，进入土壤中的重金属破坏了土壤中农作物生长所需的养分，对农业土壤产生了不良影响。而Pb和Cr作为三废中主要的重金属元素，常以残渣态在土壤中沉积，且容易被农作物吸收的可交换态重金属非常少[4]。此外，在有重金属污染的土壤中种植农作物，会通过食物链产生富集作用，最终进入人体内部，严重威胁到人类的身体健康。

1.4 人为污染方面

随着经济的发展和科学技术的进步，往往会选择牺牲环境而发展经济，尤其工业和农业的生产过程中会产生大量的未达标的有害废气、废水和废渣，此外，汽车尾气的排放、农作物的燃烧和家庭废水的排放，都会进入农业土壤中，进而对农业土壤环境造成了严重的威胁。另外，农村的机械化也越来越普及，但是农耕机器在农作和农牧的使用过程中，不规范的使用方法和机械油会造成土壤污染。调查研究表明，苏南地区工业产生的三废(废水、废气和废渣)，已经造成了严重的土壤污染，对当地村民的身体健康和生产生活都产生了较大的威胁[5]。此外政府、企业和个人保护土壤环境意识薄弱，耕种农民环保意识和法律意识淡薄，生产和劳动过程中常常忽视了土壤生态环境的重要 性，使土壤环境遭到了污染，而大部分的污染都是不可逆的，这不仅影响了农作物的质量、人类的身体健康，也影响了我国可持续发展战略的实施。

2 农业土壤生态环境污染的特征

2.1 长期积累性

在生物学中，生物富集作用是指一些化合物或者某些元素通过食物链，使食物链顶端的生物体内某些化合物或元素的浓度大大超过环境中浓度的现象。而农作物作为食物链中的第一营养级，在生长发育过程中会吸收土壤中的养分，同时重金属等有害物质也会通过农作物这第一营养级间接地进入人类体内，通过生物富集作用对人类健康造成危害，而这种危害是长期积累的结果，也与土壤污染的隐蔽性和潜伏性相关。在20世纪60年代，在日本的神通川流域盛行的痛痛病，病因就是来源于土壤中大量的铬水污染，重金属通过食物链和生物富集作用进入人体中，危害当地人身体健康长达20年之久[6]。

2.2 不可逆性

一些对农业土壤产生污染的化合物和元素，在进入土壤后会与土壤形成物质结合，并能够通过一系列的反应产生迁移和转化，而结合的这些污染物大部分都是不溶性化合物，且难以溶解。随着时间的推移，污染物在土壤中沉积，很难恢复，导致农业土壤的污染不可逆。在沈阳市灌溉区污染的事件中，采用了多种办法进行生态修复和农耕土壤恢复，由于土壤污染的不可逆性，土壤修复工作持续了10年[6]。

3 农业土壤生态环境修复对策及建议

3.1 加强政府重视程度，采取综合性污染防治

政府相关部门应加强政府对农业土壤环境的重视程度，完善农业土壤生态环境的专项立法，明确法律责任主体，在防范制度、污染物排放和惩罚力度等方面有明确且有效的规定，全方位完善生态环境评价体系和监管力度，呼吁全社会各方面的力量，共同保护农业土壤生态环境。

在设施农业发展下，农业土壤污染也日益严重，政府应呼吁农民和其他农业生产者在农业生产中注重对土壤污染的综合治理，首先要有针对性地进行施肥，根据土壤环境和农作物生长特点合理配比肥料，避免盲目、大量使用化肥，造成农业土壤污染，同时也保证了农作物的产量和质量；其次要避免单一种植农作物，合理轮作生产，例如水旱农作物轮作，蔬菜和水果的轮作等；此外，还可以利用一些工程措施进行补救，如利用客土的方法改良农业土壤的环境，利用生石灰等土壤改良剂对农业土壤进行定期消毒，在耕地的50cm处埋暗管进行盐水排放。

3.2 普及科学耕种知识，提升耕种农民环保意识

传统农业一些不科学的耕种方式会造成水土流失和农业土壤有机质含量下降，随着经济社会的发展和环境保护的紧迫性，保护性耕种显得尤为重要。保护性耕种即同时满足农业生产和农业土壤保护，传统的农业耕种模式，很难完成土壤改良，而保护性耕种不仅可以减少水土流失，降低风蚀和水蚀的危害，还符合节水农业的要求，增加农业土壤有机质，降低农民劳动强度。

相关基层政府部门应加大宣传力度，大力宣传循环经济和生态农业，贯彻实施习近平总书记“绿水青山就是金山银山”思想，强化农民的法律意识和环保意识，引导他们多多关注土壤生态环境问题，宣传可持续发展战略对于农村和农业生产的重要性。其次，相关基层政府部门还应组织专业技术人员，在化肥农药的合理使用、秸秆回收和深耕轮作方面给予专业的技术指导。此外，还应明确奖惩措施，对于科学耕种，保护农业土壤生态环境的农民要树典型，标榜样，必要时也可给予一定的物质奖励。

3.3 完善耕种基础建设，丰富污染防治策略

农村耕种基础建设是农民进行保护性耕种的重要基础，耕种基础建设不完善，也会影响农业土壤的生态环境。在灌溉方面，发展灌溉技术化、科学化，有力解决灌溉难题；在梯田耕地方面，完善水平梯田建设，确保土层厚度；在耕种导致水土流失较为严重的农业土壤部分，可以视具体情况进行退耕还林；此外，在一些特殊生态系统中，可以按照保护类型，针对性地建设农业生态系统自然保护区。

对于农业土壤污染的防治，还应兼顾多方面。例如，适当地在农业土壤周围进行植树造林，保护土壤，防治土壤沙化；混合使用有机肥料和化学肥料，既改良土壤质量，又提升经济效益；充分利用生物修复法，如蚯蚓、微生物和鼠类等，有效修复农业土壤生态环境。

3.4 建设生态农业系统，发展农业循环经济

农业循环经济能够有效地提高资源的利用率，减少废物排放，保护农业土壤生态环境，关键在于循环和有效两个方面。相关政府部门应加强宣传和引导力度，制定符合当地土地特点和经济特点的农业循环经济规划，使政府、企业和农民都能够意识到农业循环经济的重要性和必要性，逐渐改善传统农耕中“高污染、高排放、高能耗、低效率”的缺陷。逐步培养农业循环经济相关人才，强化制度建设，完善激励保障机制，充分体现“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念。