農(nóng)田土壤重金屬修復技術應用實例

李康敏，羅 媚，李明樞

（廣州市通用新產(chǎn)品開發(fā)有限公司，廣州 510305）

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農(nóng)田土壤重金屬修復技術應用實例

李康敏，羅 媚，李明樞

（廣州市通用新產(chǎn)品開發(fā)有限公司，廣州 510305）

摘 要：以受電子垃圾污染的廣東粵北某鎮(zhèn)80畝農(nóng)田土壤修復為例，通過物理、化學、生物等修復方式減少農(nóng)田土壤中重金屬含量，使產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品符合國家食品衛(wèi)生標準要求，并對該項目實施過程中遇到的問題進行了分析，總結了農(nóng)田土壤修復經(jīng)驗。

關鍵詞：農(nóng)田土壤；重金屬污染；修復技術

土壤中重金屬元素累計超過土壤自身的承受能力和允許容量，即造成重金屬污染［1］。重金屬污染的來源主要來自采礦和冶煉、工業(yè)污水灌溉、肥料的施用和大氣沉降等［2］。我國是農(nóng)業(yè)大國，受重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃，約占總耕地面積的1/5［3］。農(nóng)田土壤中的重金屬通過植物、動物進入食物鏈，對人體健康帶來嚴重危害，因此重金屬污染治理迫在眉睫。目前國內(nèi)在農(nóng)田土壤重金屬修復技術方面的研究較多，實踐較少，因此在制定相關治理方案時，往往僅停留在理論階段。本文通過廣東粵北某鎮(zhèn)農(nóng)田重金屬修復技術的應用實例，探討了解決有關問題的方法，為農(nóng)田土壤修復工作提供了依據(jù)。

1 項目背景

該項目位于廣東省粵北某鎮(zhèn)，是電子垃圾處理聚集地。在對電子垃圾進行拆解、焚燒處理的過程中，重金屬等污染物通過大氣、水體污染了周邊農(nóng)田。采樣、分析和檢測的結果顯示：該修復地塊面積約80畝，土壤嚴重酸化，pH值為3.99～4.58；土壤主要受Cu、Cd和As污染，其平均含量分別為73.5、0.40和45mg/kg，分別是國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準值的1.47、1.33和1.5倍。該項目主要是對由電子垃圾處置引起的農(nóng)田土壤重金屬污染進行修復和治理，目標是經(jīng)過修復后，所生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品符合國家食品衛(wèi)生標準。

2 項目實施

在對修復地塊進行采樣分析監(jiān)測的基礎上，針對不同程度的重金屬污染，采用農(nóng)田土壤表層淋洗-深層固定技術、深耕翻土技術、植物修復技術、固定鈍化技術以及化學-生物聯(lián)合修復技術等進行修復和治理。

根據(jù)檢測結果，將需要修復的21個地塊分為輕度污染和中度污染（見圖1）。輕度污染土壤采用先鈍化修復后植物修復方式；中度污染土壤先采用表層淋洗-深層固定技術后植物修復方式。采用的鈍化劑有活性炭、鐵基鈍化劑，淋洗劑有磷酸、磷酸鹽和檸檬酸；植物修復的品種有水稻、玉米、東南景天、蜈蚣草、蔬菜等?；瘜W修復周期為一年；水稻及玉米各種植兩季；東南景天及蜈蚣草種植四季；整個修復周期為三年。施工工藝流程見圖2。

圖1 修復地塊分布圖

圖2 施工工藝流程圖

3 項目實施中的問題

1）玉米、東南景天、蜈蚣草生長緩慢，雨季時東南景天出現(xiàn)爛根現(xiàn)象；2）項目中期檢測結果顯示，修復效果不明顯；3）植物的種植過程中遭遇到洪澇災害，導致植物種子失活；4）田中軟體動物侵害嚴重，導致多次種植中斷，需復種；5）農(nóng)田周邊仍存在不少電子廢棄物的拆解作坊，污染源沒有根除。

4 相關問題分析

（1）在土壤修復過程中，要考慮農(nóng)田的特殊性，要與其他山體、林地有所區(qū)別。

（2）農(nóng)田的土壤性質(zhì)、地域不同，植物的適應性不同。該項目的修復地塊性質(zhì)為水田地，周邊有灌溉渠。由于玉米、東南景天等植物適合種植在較干旱的地區(qū)，在水田上種植會影響這兩種植物的生長，從而導致修復效果不佳。

（3）農(nóng)田土壤修復涉及農(nóng)業(yè)種植技術、水利工程、水文、氣象等問題。該項目實施地的地勢低洼，排水不暢，無法在短時間內(nèi)筑建防洪排澇設施，因此在雨季出現(xiàn)嚴重內(nèi)澇，種植的作物長期受洪水浸泡，導致爛根或生長緩慢，前期的化學修復藥劑也會因此流失，雨水的沖刷更使原有污染源的重金屬物質(zhì)再次匯入農(nóng)田。

（4）現(xiàn)在的農(nóng)田多年使用化肥、農(nóng)藥，使土地質(zhì)量下降，長期使用殺蟲藥劑，使得害蟲產(chǎn)生抗藥性，從播撒種子時就無法控制害蟲對植物的損害，因此考慮在種植時使用有機肥料，同時在制定方案時要考慮應急措施。

5 總結

（1）針對水田、旱地等不同的土地選擇不同的植物。東南景天應在秋冬季節(jié)后、春季前這段期間進行種植。由于天氣的變化會對植物生長造成影響，因此還可選擇本土對土壤重金屬有一定吸收能力的植物替代。

（2）在實施修復項目時，應確定周邊污染源已清除，確保修復項目在實施過程中及實施后不再受到污染。

（3）在種植作物前，應對周邊水利設施進行檢查，做好排洪防范工作。若當?shù)匾装l(fā)生洪澇災害，應在修復地塊邊界采取措施，方便排洪及避免洪水浸入，避免對土壤修復工作造成不利影響。

（4）在項目實施過程中，應多使用機械設備，盡量避免操作人員與化學藥劑和受污染土壤接觸，做好對操作人員的防護。

（5）農(nóng)田經(jīng)過長期耕作、種植后已形成完整的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，因此在制定修復方案時應考慮生態(tài)系統(tǒng)中其他因素的影響。如農(nóng)田中的軟體動物和禽類的重金屬富集問題，農(nóng)田土壤中重金屬與其長期使用的農(nóng)藥、化肥之間相互的作用，灌溉水的重金屬含量等。

（6）對氣象狀況有所準備，避免化學藥劑流失而影響修復效果。

參考文獻：

［1］ 張頌.農(nóng)田土壤重金屬污染及防治措施［J］.遼寧化工，2010，5（39）：529-530，534.

［2］ 周雯婧，賀惠.我國農(nóng)田土壤重金屬污染來源及特點［J］.科教文匯，2013，4 （240）：102-103.

［3］ 許延，牛明雷，張曉云.我國重金屬污染來源及污染現(xiàn)狀概述［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2013（2）：55.

中圖分類號：X53

文獻標志碼：A

文章編號：1006-5377（2016）06-0024-02

Application Example of Heavy Metal Remediation Technology in Farmland Soil

LI Kang-min， LUO Mei， LI Ming-shu