耕地重金属污染现状及其人为污染源分析

杨嘉欣

上海环境绿色生态修复科技有限公司

1 引言

随着我国农村地区城镇化发展进程的愈发深入，农业作为国家发展的重要基础，作物种植方式与收获方式等，也出现了巨大的转变，其中使用大量化肥与污水灌溉，就是近年来较有代表性的种植方法。如此虽然能在极大程度上提高农产品质量和产量，但也使得大量重金属元素入侵耕地土壤，不仅会影响到农作物的生长，长此以往，人们的身体健康也必然会受到威胁。因此，与耕地重金属污染的现状相结合，对污染源及防治措施展开深入研究非常必要，这也是我国农业能获得可持续发展的必要途径。

2 我国耕地重金属污染的现状

现如今，受到耕地土壤中重金属污染的影响，我国农作物产量正以每年几千万的速度剧烈减少，除此之外，每年因为被污染而无法食用的粮食，也达到一千万吨之多，造成的人民币损失甚至有200亿元。由此可见，对于我国农业及综合发展来讲，耕地重金属污染的防治与处理已经迫在眉睫。另外，通过专业人员的研究已得出，污染耕地最严重的金属元素就是镉与砷，目前受到其污染的耕地，大概已经达到全面耕地总面积的40%左右，而土地资源分布的整体状况则如图1所示。

实际上，即使耕地已被重金属污染，其中所种植的农作物在生长过程中，基本上也不会受到任何影响，但如果镉金属含量超出相关标准，就会引发农作物减产甚至直接死亡的情况，存活下来的农作物在制成农产品后，也会对食用者的身体健康产生一定威胁。与此同时，就镉金属本身的特性而言，其会使植物的叶绿素结构被破坏，从而大幅降低农作物光与水分的吸收能力，严重时甚至完全无法综合利用这些养分，在农作物难以汲取足够营养的基础上，存活率也会大打折扣[1]。

图1 我国土地资源分布现状

3 导致耕地重金属污染的人为污染源

3.1 污水灌溉

在目前多数地区的农业生产灌溉中，污水灌溉都是十分常见的方式，这也是导致耕地土壤中重金属污染的主要原因，对农作物质量及当地农业经济发展来，也是极大的阻碍。目前其实已经有很多研究人员，对耕地土壤重金属污染展开了重点研究，并指出Pb与Cd的污染含量最为严重。再展开更深层次的对比研究则可得出，污灌区由此类问题带来的影响，要远高于清灌区的农田。

以某地区耕地重金属土壤污染调查为例，调查范围内耕地土壤Cd的单方面污染指数，已经达到1.647，而Zn的单方面污染指数则为1.728，与此同时，土壤污染的综合指数是1.544，已经达到轻度污染的标准。对相关标准与规范要求进行分析后，确定此处耕地需采取有效地污染防治策略，才能保证农作物的产量与质量。而相比较清灌区来讲，污灌区的土壤与植物检测结果，都显示出较高的重金属含量，由此可见，污水灌溉即为耕地重金属污染的关键原因。

3.2 农业生产

化肥与农药作为当今农业生产不可或缺的关键，能对农作物质量和产量起到决定性的作用，但如果化肥与农药使用不合理，也会导致更多地重金属元素渗入耕地土壤中使土地营养严重流失。尤其是目前效果较好的各类化肥中，重金属含量都比较多，例如镉与砷等，且如果在农业生产种植中磷肥使用过量，则耕地及作物中的铬元素含量就会超标[2]。

3.3 化工行业排放与汽车尾气

首先，化工行业与矿山开采排放的污水中，都有着极高的重金属元素含量，再加上部分矿山不遵守规定随意堆放废石与尾矿，导致其中难以降解的重金属向土壤或沟渠渗入，如果此时未经处理的污水直接流向农田，就会导致耕地重金属污染。其次，汽车尾气与轮胎磨损形成的粉尘中，也含有不可忽视的重金属元素，且最易形成铅、锌、镉等元素污染带的位置就是公路两侧，从而使路侧的耕地受到污染。

4 导致耕地重金属污染的根源

4.1 农田保护意识不强

现如今，我国很多地区均存在边治理、边污染的情况，并且部分地方政府为能够有效推进本地区的重工业的发展，还会在一定程度上忽视对耕地重金属污染所产生的问题，导致地区耕地重金属污染问题无法得到有效解决，乃至于重金属持续问题持续发生等情况。

4.2 监管存在滞后性

在地方政府监管忽视的情况下，很多地区的重工业企业的排污问题得不断有效整治，导致企业为能够获取更大的经济效益，会直接接未经过处理的污水直接排入到自然环境中，从而对耕地造成重金属污染问题。除此之外，对于耕地的重金属检测往往需要有着完善的检测仪器设备，并且其对于检测人员的技术水平也有着较高的实际要求，在此情况下，很多地区在得到污染无法做到对耕地重金属污染问题的有效检测防治，只能够在得到民众反馈后，派专人前往问题区域进行采样工作，确定耕地是否存在重金属污染问题。

4.3 环保科技水平有待提升

近些年，随着科学技术的不断发展，越来越多的科学技术应用到了环境保护领域中，并发挥出了良好的应用效果。但从当今环保治理的实际情况来看，如今我国很多地区所采用的环境治理技术都较为传统，并且主要治理方向为重金属污染的河流与矿区，对于耕地的重金属污染治理却存在的一定的忽视，导致相关支持力度也存在的相应的不足，降低耕地重金属污染的治理效果。

4.4 重金属污染标准不完善

结合当今的实际情况来看，现行的重金属污染标准受区域重金属污染的差异性影响，其很难适用于不同区域、不同作物、不同土壤的重金属检测过程中，导致当今重金属污染评价体系不合理，无法起到对耕地重金属污染问题的有效界定判别，进而影响到政府、检测人员以及民众对耕地重金属污染问题的判断，不利于耕地重金属污染问题的有效防治工作有序开展。

4.5 分工责任不明确

通常来说，耕地的重金属污染及防治工作涉及环保、农林、水体、卫生、食品等诸多部门，而想要有效开展耕地的重金属污染防治工作，需要该些部门之间能够达成通力合作，并且明确各自的工作职责，如此才能够确保耕地重金属污染防治工作的有序开展。然而事实却是，各部门之间由于分工责任的不明确，使得在工作开展过程中，各部门之间经常会出现相互推脱责任，办事效率不足等情况，极大地影响了耕地重金属污染防治的实际效果。

5 防治耕地中重金属污染的有效策略

5.1 做好耕地重金属防治宣传教育

为能够有效提高耕地重金属防治效果，应加大监督耕地土壤重金属污染的力度。有关部门应积极组织农民群众，并且采取有效地宣传手段，加大宣传的力度，使农民能真正明确耕地受到重金属污染后，作物乃至自身身体会受到的伤害。在宣传教育过程中，政府应以引导启发为主，主要宣传内容应包括有我国的环境保护国策、相关法律法规的、耕地重金属防治措施等，以此来提高人们对耕地重金属污染危害的认识，确保人们能够自觉控制污染，预防污染，了解重金属污染的表现情况，并在发现重金属污染后，及时告知相应的环境保护部门进行及时的整治处理。实践证明，如此能使其对耕地的保护意识大幅提升，也会加深对重金属污染防治的认识与理解，进一步自主、自愿地参与到监督中来，最大程度上发挥监督管理对耕地重金属污染防治的作用。

5.2 制定针对性的防治措施

首先，政府部门应结合当今耕地重金属污染现状及问题，科学合理地进行重金属污染排查分类，并以此来确定重度污染区域、中度污染区域、轻度污染区域，并根据不同的污染区域采取不同的环境整治措施。其中，中度污染区域可以采用物理防治、化学防治方式进行解决，轻度污染区域则可以通过对生物技术与化学技术的运用，来有效降解土壤中的重金属物质，将其对农作物产生的不良影响降至最低，进而实现将土壤环境改善与优化的目的。例如，可在耕作中提高化肥、农药及地膜使用的科学性，从而实现对耕地污染源头的有效控制；可将绿肥种植面积适当扩大，并采取秸秆还田的方式，实现氮、磷、钾等元素的比例均衡，实践证明，这样一方面能促进化肥利用率的提升，另一方面也能增强农产品的质量与产量。在未来的耕地种植中，更应充分发挥天敌资源的作用，利用益鸟、益虫或微生物展开重金属污染防治。至于重度污染区域则需要政府协同专业的环境保护人员，结合污染地区的实际情况，制定出最佳的治理方案，并将方案严格落实，确保耕地的重金属治理效果。

5.3 合理确定治理方法

在进行耕地污染整治以前，政府部门应监督相关治理单位能够明确各治理方法的特征与作用，并合理选择。通常情况下，耕地种金属治理方法有工程治理、生物治理、化学治理及农业治理方法等。第一种是工程治理，这种方法效果彻底、稳定，但实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力下降；第二种是生物治理，此法实施简便、投资少，对环境破坏小，但是治理效果不理想；第三种是化学治理，其效果和费用都适中，但容易再度活化；第四种是农业治理，这种方法易操作、费用低，但是周期长、效果不显著；第五就是土地净化再利用，具体操作如图2所示。

图2 重金属污染耕地净化再利用

5.4 提高污染防控效果

首先要明确源头处控制原则，严格控制企业污水处理、汽车尾气排放的造成耕地重金属污染的相关问题，防止出现“边治理、边污染”的情况，从源头处降低耕地重金属污染的防治难度。其次，相关部门要不得地对负责区域内的大气、土壤、水体、农产品等内容进行重金属检测工作，并在检测完成后，对获取到的检测数据进行归档保持，以供后续检测工作的对比分析工作。例如，可在耕作中提高化肥、农药及地膜使用的科学性，从而实现对耕地污染源头的有效控制；可将绿肥种植面积适当扩大，并采取秸秆还田的方式，实现氮、磷、钾等元素的比例均衡，实践证明，这样一方面能促进化肥利用率的提升，另一方面也能增强农产品的质量与产量。在未来的耕地种植中，更应充分发挥天敌资源的作用，利用益鸟、益虫或微生物展开重金属污染防治。最后，相关部门还要充分考虑到未来重金属防治技术发展趋势的情况下，对现有的重金属防治进行有效的创新研发，并将其中有利于耕地重金属防治工作的技术内容进行大力度推广使用。

5.5 明确重金属防治技术的发展趋势

应注重耕地重金属污染防治技术的发展趋势。（1）就化学稳定化治理目前应用情况来讲，仍存在治理效果稳定性无法保证的弊端，但分子键合修复技术的出现与应用，能使此问题得到有效处理，推动其成为一类集治理效果好、费用低和治理周期短为一体的优选治理方法。（2）常见的重金属土壤治理的方法包括化学法、生物法、热力学方法等，每种方法又包含不同的技术，每种技术又可以采用不同的施工方案实施。（3）化学法主要通过将重金属污染土壤与化学稳定剂混合来实现重金属的稳定化，而石灰等稳定剂通常不能有长期的治理效果，分子键合是目前业界关注的一种以长期稳定性为特点的修复药剂。（4）微生物修复简单来讲，即为通过土壤中微生物降解重金属，但是影响修复效果的因素较多，目前应用较少。

6 结束语

综上所述，耕地土壤重金属污染与农业发展间关系密切，若想及时、有效地展开污染防治，不仅能为农户经济效益获取提供更高保证，也能为人民身体健康、社会稳定运行奠定牢固基础，因此，必须要得到足够的重视。尤其是在新时代、新形势的影响下，社会各界在对农产品需求不断增大的同时，对食品健康、生态保护的重视程度也越来越高，此时只有确保耕地重金属污染问题处理的有效性，才能在满足人们生活需求的基础上，为农业创造更广阔的发展空间。