农业土壤重金属污染成因及治理

王 月

（沈阳市现代农业研发服务中心，沈阳 110034）

在农业发展进程中，农作物对土壤有着较为严格的要求。若土壤质量下降甚至出现重金属污染，则会直接影响作物生长，降低其产量和质量，不利于农业的长远发展。同时，农业土壤中的重金属会被农作物吸收和富集，从而影响食用者身体健康［1］。随着社会的不断发展和土地资源的过度开发，我国土地资源污染较为严重［2］。因此，有必要重视农业土壤重金属污染对农业生产的影响，制定科学合理的控制和预防措施，保障我国粮食安全和食品安全。

1 农业土壤重金属污染的成因及危害

1.1 农业土壤重金属污染成因

1.1.1 化肥农药污染施用化肥农药是保障农作物产量的关键因素，在难以实施休耕轮作耕作模式的条件下，维系农作物稳产高产离不开化肥农药的保障作用。当前农业生产的主要问题是化肥农药年复一年的不合理施用甚至过量施用所带来的土壤重金属污染，正威胁着粮食生产安全。这些化肥农药在农田灌溉和雨水渗透的作用下会迁移到土壤之中，使耕种土壤重金属污染程度日趋加重。

1.1.2 固体废弃物污染家庭生活废弃物、畜禽排泄废弃物、设施栽培废弃物等随意堆积、排放，日积月累也会作用于土壤，影响土壤环境。尤其是各类生产加工企业、工业园区、餐饮服务业等产生的固体废弃物重金属含量较高，如果处理不当或不经处理，会有一部分含有重金属的废弃物进入农业土壤当中，污染土壤环境。

1.1.3 大气沉降污染交通运输、建筑、化工、制造等行业的生产环节会产生大量废气，这些废气之中含有重金属元素，可通过气溶胶、蒸气等形态进入大气空间后沉降至土壤中。尤其是随着人们经济条件的改善和各种机动车保有量的增加，每天含有大量锌、铜、铅、铬等重金属元素的汽车尾气会随着大气沉降作用而直接影响农田土壤环境，导致土壤重金属超标。

1.2 农业土壤重金属污染的危害

1.2.1 影响作物产量和质量在农田灌溉过程中，土壤中的重金属元素可随质外通道或共质通道进入农作物，降低其整体品质。重金属超标还可破坏农作物的酶系统，降低叶绿素合成率，改变核酸代谢水平，影响农作物产量。

1.2.2 影响食品安全和人体健康农业土壤重金属元素可通过农作物吸收，在食物链中传递给人体消化道等机体，最终威胁到人体健康，甚至出现铅中毒等情况。在农田作业过程中，如果化肥农药过量施用，易使重金属元素吸入人体口腔、鼻腔而损伤呼吸道或肺部，引发机体病变。

2 农业土壤重金属污染的特点及危害

2.1 迁移转化

土壤重金属污染具有迁移转化的特点。若其浸入农田土壤中，会引发一系列物理和化学反应，并在多种反应中迁移转变，导致农田生态环境出现多种问题。不同生物种类对重金属的耐受程度存在差异，比如重金属元素沉积、氧化会使土壤环境改变，不利于水稻、花生等作物生长。鉴于重金属元素难以降解，故其在土壤中会长期富集，有的可转化为有机金属化合物，进而产生较大的危害性和毒性。

2.2 形态多变

多数重金属元素存在化学活性，化合价变化相对明显，极易与其他元素产生物理及化学反应。在土壤pH值明显变化的时候，重金属元素也会改变，以至于形态、毒性、稳定性等差异明显，增大了治理难度。重金属元素主要由自然状态逐步转变为离子态，这一过程会使重金属元素毒性有所强化，特别是锌、铅等重金属元素危害加重，毒性高于络合物。农业发展对土壤环境的要求较高，但在物理、化学等反应作用下会生成有机物，进而出现各种问题。目前，农田土壤重金属污染监测与评估受到越来越多的关注，除了分析重金属元素类型外，还要明确其基本形态，这样才能准确判断污染程度。

2.3 消除困难

土壤中的重金属难以通过分解方式降低其浓度并加以利用，当其进入土壤后，会逐步聚集，然后通过多重反应生成毒性较强的物质，进而威胁水稻、玉米等农作物的正常生长。土壤重金属的毒性很难消除，既不利于后续种植，也会埋下安全隐患。也就是说，农田土壤中，重金属元素有所富集，伴随着长期积累，使得土壤生态系统受到严重影响，人体健康也会受到威胁，短期内难以恢复［2］。

3 农业土壤重金属污染治理过程中存在的问题

3.1 缺乏可靠治理方案

虽然土壤重金属污染问题备受瞩目，但目前采取的治理措施存在不当之处。不同地区的农田环境和农业用地机制存在很大的差异，有关土壤重金属的治理方案往往缺乏针对性，相关预防措施亟待完善。此外，有关农业土壤重金属污染的防治政策不够完善，经费支持力度不足，导致农业土壤重金属污染问题依然存在。

3.2 缺少防治与检测技术

现阶段，农业土壤重金属污染整体预防措施有待完善，治理手段缺乏技术性，导致土壤重金属污染治理效果不佳。有关重金属对农田耕地生态系统和农作物的危害程度，尚且缺乏细致研究和科学认知，也没有完善可行的土壤污染防治核心技术。从这个意义上讲，农业土壤重金属的快速检查意义重大，还需掌握动态化检测方案，通过整体的评估模式，使得重金属污染问题得到处理。

3.3 技术力量不足

土壤重金属污染治理需要相关管理部门承担起职责，采取合理举措，千方百计提高防治效果。要充分发挥科研单位和推广部门的作用，加强重金属污染对农作物产量和品种的影响研究，提出合理化技术解决方案，并组织力量参与农田重金属污染防治，逐步消减土壤重金属污染，为农产品质量安全保驾护航。

4 农业土壤重金属污染治理方法

4.1 切断污染源头

对于农业耕地而言，重金属超标问题严重制约了农作物正常生长［3］。不管玉米还是水稻，均对土壤环境有着极为严格的要求，需要通过可靠路径落实好治理工作，使农业土壤重金属污染控制到位。在制定农业发展规划时，应重视土壤重金属污染问题。鉴于重金属污染的重要源头来自化肥与农药，因此，亟待采取科学方法控制重金属沉积。切断污染源头，是治理土壤重金属污染的主要途径。这就要求尽量减少农药、化肥的使用量，按照测土配方进行施肥，精施安全农药。同时，减轻重金属污染源的监测与监管，建立预防预警机制，从源头解决重金属污染农田问题。

4.2 增强自净功能

在农业发展进程中，还需关注土壤本身的自净功能。为了满足农作物生长和农产品提质的需要，应在土壤重金属污染防控的每个环节更加关注土壤容量的提升。可通过增加土壤中的胶体物质来吸收重金属元素，进而降低污染物的活性，防止污染加重。

4.3 完善保护制度

根据国家对农田耕地土壤重金属污染的防治要求，应进一步完善监控体系，结合不同区域环境，健全重金属污染物防范制度。各地可根据农田重金属污染程度及不同重金属元素的危害程度，制定相应的土壤环境监控方案，设定合理的监测和防治目标。除了农药、化肥带来的化学污染物，还要关注畜牧养殖废弃物、工业废水等对农田土壤环境带来的污染，通过国土资源、环保等行业管理部门的干预，让农田耕地得以净化。各级政府要把解决农田重金属污染放在保障粮食安全和食品安全的高度，重视耕地保护，为防治重金属污染提供政策支持和组织保障。

4.4 加大科研力度

土壤重金属污染治理工作离不开科学技术的支撑。应组织高校院所和企业等研发力量，开展重金属污染治理方面的研究攻关，提供行之有效的可操作的技术解决方案，指导农业生产，满足农作物生长需求。

5 结语

现阶段，由于城市污染、工业污染和农业污染的影响，致使农田土壤中重金属的含量不断增加，在很大程度上影响农产品的质量和产量，进而对人类的健康和安全造成了一定的危害［4］，成为当下不得不彻底解决的难题。通过了解农业土壤污染成因、危害及特点，制定切实可行的措施，是提升耕地质量、实现农业可持续健康发展的关键。亟待从科学技术的角度，从重金属污染的源头，下大气力解决农业土壤问题。从现实情况看，解决农业土壤污染问题是一项利在当代、功在千秋的大事，需要农业、环保、国土资源管理等多部门多行业的协同，才能净化人们赖以生存的土地，为我国经济社会提供安全的农产品。