重金属污染土壤的治理

湖南省微生物研究院 周宇 胡丹

万物生于土，好土产好粮。粮食重金属超标不仅影响粮食产业高质量发展，而且对确保国家粮食安全提出严峻挑战。土壤重金属污染是导致粮食重金属超标的关键因子，只有从源头上治理土壤重金属污染，才能从根本上有效解决粮食重金属超标问题。笔者总结了以下6条治理措施，以供参考。

1.物理技术通过工程治理解决重金属污染问题，主要有排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。常见的是换土法，即将一定量的干净客土和污土按比例混合，从而将土壤耕作层的重金属浓度降低，达到快速修复受损土壤的目的。此方法效果明显，但需投入大量人力、物力、财力，成本较高，耗时较长，不宜大面积推广。

2.生物治理技术利用植物、动物、微生物的特性，对土壤中的重金属进行降解、改良、抑制、吸收，降低重金属的污染。目前，国内外已经发现的重金属超积累植物有500种左右。在湘潭市对镉污染酸性红壤治理修复的结果表明，种植伴矿景天每季可以从每公顷土壤中带走镉169～353克，经过两季修复，土壤耕作层（0～15厘米）中镉含量由0.64毫克/千克降到了0.22毫克/千克。芽孢杆菌对镉的富集可以达到其生物量的22.3%，对铅的富集则高达60%以上。生物治理技术因其成本低、污染小，且在净化土壤的同时美化环境，越来越受到重视。

3.化学钝化治理技术针对不同重金属的化学特性，选用相适宜的化学钝化剂，控制土壤中难以迁移的污染物质活性，使重金属由活性较强的状态转化为相对稳定的状态，从而减少土壤和植物对重金属的吸收。目前固化药剂主要有碱性药剂、磷酸盐类、黏土矿物类、生物炭等。研究表明，使用磷酸、磷酸盐岩和磷酸二氢钙组成的复合磷酸，可将受污染土壤中60 的铅转变为残渣态，同时将具有侵出毒性的铅含量降低91%。但大量施用钝化剂带入的二次污染和对土壤性质的长期影响尚不明确，钝化后的重金属也存在再次释放的风险，应该持续监测。

4.农业生态调控技术通过农艺措施，如科学管理水分、施用功能性肥料、改良耕作制度、改进农药使用方式、调节土壤理化性质等措施，增强氧化还原效能，降低重金属迁移，治理重金属污染。实验表明，叶面喷施硅肥可有效抑制镉从叶面向籽粒的运输，施用铵态氮可以降低根际土壤pH，促进土壤镉的溶解。生态调控治理操作简便，成本相对较低，对土壤物理性状破坏小，但对中重度重金属污染农田修复效果有限。

5.安全利用技术主要有替代种植和选育推广低镉品种，变对抗性种植为适应性种植。①替代种植。主要是在不适宜种植食用农作物的重金属污染区，通过施加土壤改良剂，种植非食用农作物，实现结构调整和农民增收、农业增效相统一。桑树对土壤重金属有较强的耐性，在污染土壤上实施“桑树—养蚕—丝织品”的综合开发模式，重金属污染风险不仅远低于水稻种植，而且经济效益增加5倍以上。②选育推广低镉品种。针对现有低镉水稻品种及技术改良升级，进一步培育镉低积累、抗病虫、优质的水稻新品种，培育适合镉污染土壤种植，稻米镉含量符合《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2022），食味品质佳，且产量达到主推品种水平的低镉优质杂交籼稻新品种，从根本上解决镉污染田块稻米镉超标问题。

6.联合治理修复技术重金属污染土壤中，污染物成分多样，污染组合类型复杂，而且不同区域的污染类型、污染程度及土壤性状都不尽相同。单一的治理修复措施难以达到预期目标，联合治理修复模式成为必然选择。联合治理修复技术不仅可以实现对多种污染物复合、混合污染土壤的修复，还可以提高重金属污染土壤的修复效率，实现治理修复的效益最大化。联合治理修复技术包括物理-化学治理联合修复、化学-生物联合治理修复、动物-植物联合治理修复技术、微生物-动物-植物联合治理修复等，要根据不同污染类型组合、程度，选用最适宜的治理修复模式。