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安溪县耕地土壤污染源与安全利用技术探究

2020-03-02吴国能

南方农业·中旬 2020年11期

吴国能

摘 要 耕地土壤是农业生产的物质基础,关系到农民的长远生计以及国家的粮食安全。基于此,介绍福建省安溪县耕地土壤污染的主要来源,结合安溪县实际,提出耕地安全利用目标,深入探索耕地安全利用技术途径,以期促进耕地资源永续利用,保障农产品质量安全。

关键词 耕地土壤;安全利用;技术选用;福建省安溪县

中图分类号:X53 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.32.106

耕地土壤是农业生产发展的重要资源,更是人类生存的物质基础[1]。但是,人类活动导致耕地污染日益严重,越来越多的农产品受到耕地土壤中重金属污染,严重威胁到农业生产[2],并对人类、动植物的生长发育造成危害[3]。基于此,以福建省安溪县为研究对象,深入探讨了耕地土壤污染的来源、耕地安全利用目标以及耕地土壤安全利用技术选用等方面,以期推进安溪县耕地土壤安全利用与治理,逐步改善耕地土壤环境质量,进而推进生态文明建设。

1 安溪县耕地土壤污染的主要来源

安溪县尚未大力发展工矿企业,且日常管控较为严格,因而未发现工业污水对耕地土壤造成影响。笔者认为,造成安溪县耕地土壤污染的主要来源是生活污水污染、农业面源污染以及其他方面污染。按照污染途径,安溪县耕地土壤污染主要来源于以下4个方面。

1.1 农药化肥等农资对耕地土壤的污染

20世纪末,安溪县加速农业现代化转型升级,片面追求增产导致化肥农药的施用量激增,农用塑料薄膜与地膜被广泛应用于农业生产中。2018年,安溪县农用化肥施用量(折纯)达50 105 t,农用塑料薄膜使用量高达254 t。

1.2 畜禽养殖废弃物对耕地土壤的污染

随着安溪县畜禽养殖数量及规模扩大,畜禽产生的粪便、污水等成为引起农业面源污染的重要因素。据统计,2019年安溪县生猪出栏数为168 448头,牛出栏数为

8 606头,家禽出栏数为6 482 245只。

1.3 污水灌溉对耕地土壤的污染

安溪县地处山区,地形以丘陵、山地为主,农田灌溉用水主要来源于山涧水和收储的雨水,工业废水少。少部分农民习惯以生活污水作为肥料浇灌农作物,一定程度直接或间接造成土壤污染。

1.4 其他因素对耕地土壤的污染

与日俱增的汽车产生的尾气和周边南安、同安等工业发达地区流动的少量工业尾气,会造成一定程度耕地土壤污染。

2 耕地安全利用目标

根据生态环境部、农业农村部和自然资源部2019年7月下发的《关于贯彻落实土壤污染防治法、推动解决突出土壤污染问题的实施意见》,福建省农业农村厅和福建省生态环境厅2019年6月下发的《福建省受污染耕地安全利用总体工作方案》等文件指示精神,安溪县在完成耕地土壤环境质量类别划分的基础上,以划定的安全利用类区域为重点区域,兼顾优先保护类耕地中土壤重金属(主要是镉)含量较高的区域,选用适宜的措施,切实做好农用地土壤污染风险防控,完成受污染耕地安全利用任务,降低重金属含量,保障农产品质量安全。

3 耕地土壤安全利用技术选用

3.1 耕地土壤环境质量分区

土壤重金属的污染程度和污染風险差异大,为了更有针对性地实施安全利用措施,对耕地土壤环境质量进行必要分区。根据土壤重金属含量,将耕地土壤分为安全利用A、B两区。A区和B区分类临界值如表1所示。如果具备土壤有效量数据,可以根据《农产品产地土壤重金属污染程度分级》标准区分安全利用A区和安全利用B区。安全利用A区:限制值<重金属含量≤高危值;安全利用B区:安全值<重金属含量≤限制值。农产品产地土壤重金属污染分级指标如表2所示。

3.2 安全利用技术选用原则

3.2.1 合规要求

要符合国家关于土壤环境保护的方针政策,符合国家的有关法律、规范和标准,同时符合安溪发展前景和实际情况需要。

3.2.2 技术成熟

为了保证污染土壤的安全利用效果,采用技术成熟、效果可靠、操作性好、二次污染风险小的技术(措施)。

3.2.3 风险可控

施工应对周围环境的影响尽可能小,选用的材料应基本不存在二次污染风险,必要时做好防尘、防扩散、防噪声等各项环境保护措施。

3.2.4 分类施策

针对不同污染程度的耕地土壤可以采取不同的安全利用措施。对轻度污染区(安全利用B区)主要采用土壤钝化、低富集作物品种选种、水肥调控等技术;对中度污染区(安全利用A区)采用深翻耕、土壤钝化、低富集作物品种选种、水肥调控、叶面阻控等技术。

3.3 主要安全利用措施

3.3.1 土壤钝化

土壤钝化指的是重金属在土壤中经土壤自身作用或钝化剂作用,让重金属进行缓慢氧化或化合,缓解作物的吸收。镉、铅污染土壤一般以钙质钝化剂为主,包含石灰石粉、白云石粉、熟石灰、壳灰等[4]。除了钙质钝化剂,一些比较稳定的有机物料(腐殖酸类、生物质碳、有机肥等)也具有促进钝化的效果,但分解时可产生较多的可溶态有机物的新鲜有机肥的钝化效果较差。在施用钙质钝化剂的同时配施有机物料(即有机-中性化技术)可以获得更好的钝化效果,同时改善土壤物理性质,有利于改善和培肥地力。矿物类材料(如海泡石)对土壤重金属有较好的吸附钝化效果,其他黏土矿物(如蒙脱石)也具有钝化土壤重金属的能力,但需经过小范围示范确认效果后,再进行大范围推广。

商品化的土壤钝化剂(土壤调理剂)越来越多被采用,但是市面上种类很多,成分和效果不尽相同,且二次污染风险一般都较模糊。某些商品化的土壤钝化剂(调理剂),如果已经明确具有更好的土壤重金属钝化效果,且能够确认其中不含任何对于土壤有危害作用的物质,不会对土壤产生二次污染后,在成本可接受的前提下,可以酌情选用。

3.3.2 低富集作物品种选种

1)镉污染土壤。水稻:优先选种粳稻以及黄华占、佳福占、天优998、甬优1540、甬优9号、中浙优10号和东联5号;蔬菜:避免种植菠菜、苋菜、莴笋、空心菜、油麦菜、芋头、芥蓝、茄子、芹菜和芥菜等;水果:避免种植百香果。2)铅污染土壤。水稻:优先选种中浙优10号,黄华占、佳福占、甬优15、甬优1540、中浙优8号、谷优353、II优3301和甬优17;其他粮食作物:避免种植马铃薯、番薯;蔬菜:避免种植菠菜、萝卜、油麦菜、南瓜、苋菜、空心菜、番薯叶;水果:避免种植百香果、柑橘、梨[5]。

3.3.3 水肥调控

水分管理对于镉污染土壤的安全利用效果起重要作用。在镉污染土壤上种植水稻期间,采用全生育期淹水(保持3~10 cm水层)的方法比常规水分管理方法更能有效地降低稻米中镉含量。在汞污染土壤上种水稻时全程淹水也有助于汞的钝化。如果在生产实际中无法做到全程淹水,可以采用水稻生育前期全程淹水、后期(收获前10天)排干的灌溉方式,也有助于降低稻米中镉的累积。在镉、铅、铬和汞污染土壤上应避免施用酸性肥料,镉污染土壤避免施用含氯的肥料,必要时可适当配施(土施或喷施)硅肥、硒肥或锌肥。在叶面阻控方面,镉污染土壤上可喷施硅肥、硒肥或锌肥,汞污染土壤上可以喷施硒肥。

3.3.4 深翻耕

對于铅、镉及汞污染的土壤可以采用深翻耕的方法。深翻耕的深度一般翻耕到犁底层(即将耕作层中土壤充分翻耕混匀),实施时间一般在冬闲或结合犁田整地进行。深翻耕后如出现养分不足现象,应适当补充施肥。

参考文献:

[1] 高亚萍,夏建东,周葆华,等.我国耕地土壤重金属污染的阻控技术研究进展[J].安庆师范大学学报(自然科学版),2019,25(2):99-105.

[2] 刘宇庆,杨剑婷,杨晓东,等.我国耕地土壤污染现状研究进展[J].农业开发与装备,2020(1):74-75.

[3] 陈全军.耕地污染土壤修复现状与策略——以汝南县为例[J].乡村科技,2019(24):106-107.

[4] 袁园.针对福建漳州市某地受重金属污染耕地的土壤调理剂效果研究[J].福建轻纺,2020(5):43-45.

[5] 贝道正.台州市黄岩区45年杂交水稻组合推广探讨[J].农业科技通讯,2020(6):263-266.

(责任编辑:赵中正)