研究農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復技術

周成銘

（中航長沙設計研究院有限公司 湖南長沙 410014）

研究農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復技術

周成銘

（中航長沙設計研究院有限公司 湖南長沙 410014）

針對農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀，做了簡單的論述，并提出修復技術策略。農(nóng)田土壤重金屬污染修復工程中，采取的技術主要為物理技術、化學技術、生物技術，各技術的優(yōu)缺點不同，需要結合農(nóng)田實際情況，合理選擇修復技術，以保障修復效果。從農(nóng)田土壤重金屬污染治理實際情況來看，情況不容樂觀，任務艱巨，還需要加強技術研究。

農(nóng)田；土壤；重金屬；修復技術；污染

湖南省試點工作啟動至今，已經(jīng)取得了初步成效。經(jīng)過應急修復治理，積極推廣鎘低積累水稻品種，采取調(diào)理土壤pH值、優(yōu)化水分管理等治理技術措施，提升土壤質(zhì)量。目前，湖南省農(nóng)業(yè)科學院等科研院所開展了土壤-作物系統(tǒng)鎘轉移機理和稻米鎘污染防控技術科技攻關，取得了一系列新的進展。圍繞鎘低積累水稻品種、旱糧油作物、食用經(jīng)濟作物品種的篩選，取得了一批階段性成果或結論。

1 湖南省農(nóng)田土壤污染狀況概述

湖南素有“有色金屬之鄉(xiāng)”的美譽，給本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展帶來了極大的幫助，同時也對環(huán)境造成不同程度的破壞。重金屬物質(zhì)中鎘和鉛等，會隨著水流遷移不斷擴散，在農(nóng)田土壤中難以有效降解，除此之外通過生物鏈傳遞，會威脅人體健康。基于湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，農(nóng)田土壤污染物主要包括貢、鎘、鉛等，超標情況較為嚴重。重金屬污染問題是困擾湖南省農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要問題，也是近年來湖南農(nóng)業(yè)科技研究的重點，取得了不錯的效果。

2 農(nóng)田土壤重金屬污染修復技術

農(nóng)田土壤重金屬污染主要來源于礦產(chǎn)開采，由于廢水與廢渣等的排放，加之廢氣擴散，使得重金屬污染水體，間接污染農(nóng)田土壤，或者直接污染農(nóng)田污染，為了確保農(nóng)產(chǎn)品的安全，保障人們的健康與生態(tài)環(huán)境，做好污染修復，有著必要性。

2.1 農(nóng)藝調(diào)控技藝

利用此措施，進行農(nóng)田土壤重金屬污染修復，主要包括以下技術：①耕作技術。進行間作、套作、輪作，要結合本區(qū)域氣候與土壤等條件，合理選擇植物品種，能夠降低重金屬含量。通過此耕作方法，是將重金屬高、低富集作物集中種植，借助高富集植物的作用，來保護重金屬低富集植物。湖南省采取冬種輪作模式，進行試點研究，發(fā)現(xiàn)此模式能夠降低As與Cd等的含量，能夠減少重金屬污染，其中冬種紫云英-雙季稻模式，能夠有效降低Hg與As等的含量，同時還能夠提升水稻產(chǎn)量與質(zhì)量。②施肥技術。合理運用化肥使用技術和氣肥施用技術等，能夠有效的消減重金屬污染。③生物質(zhì)焦利用技術。此技術屬于土壤污染修復技術之一，利用生物質(zhì)焦的吸附作用，能夠降低重金屬離子的有效性。

2.2 化學修復技術

農(nóng)田土壤重金屬污染修復工程中，常用的化學修復技術，主要包括電動修復法與淋洗法等，發(fā)揮著積極的作用。具體應用如下：①電動修復法的應用，主要是采取電遷移與滲流等方式，將重金屬帶到電極兩端，進行集中處理。②淋洗法。此技術的應用核心是淋洗劑的選擇，要避免破壞土壤。總體來說，化學修復技術雖然效果不錯，但部分技術成本較高，甚至會造成二次污染，因此推廣應用難度較大。

2.3 生物修復技術

此技術的應用，是利用生物，來吸收、轉化、消解環(huán)境污染物。常用的修復方法包括植物修復法、動物修復法等，植物穩(wěn)定技術的應用較少，因為耕地占用大、功效小，難以確保修復的效果。植物提取技術能夠?qū)⒅亟饘儆谰萌コ?，在實際應用的過程中，要合理選擇超富集植物，發(fā)揮其作用，目前較為常用的是東南景天與蜈蚣草等植物，在農(nóng)田土壤重金屬污染修復中，有著較強的應用效果[1]。

2.4 森美思農(nóng)田重金屬污染修復技術

此技術涵蓋了肥料修復技術、重金屬快速去除技術、重金屬永久性去除等系列產(chǎn)品，是以納米結構陶瓷材料為核心，基于土壤重金屬污染具體類型與程序，采取相應的技術手段，制定污染修復技術計劃，使用相應的修復產(chǎn)品。在湖南地區(qū)，建立了基于此技術的修復示范工程，通過實驗對比發(fā)現(xiàn)，利用此技術，能夠在不改變跟過習慣的前提下，將系列修復材料，直接撒進農(nóng)田，便能夠?qū)⒒钚灾亟饘?，給轉化成為礦物類形態(tài)，能夠?qū)⒅休p度污染土壤生產(chǎn)鎘大米的耕作土壤，給轉換成為生產(chǎn)安全大米產(chǎn)品的土壤，確保糧食作物的安全。

3 農(nóng)田土壤重金屬污染修復技術應用要點

3.1 合理應用富集植物

對于農(nóng)田土壤重金屬污染修復，利用生態(tài)植物修復方法，需要合理選擇富集植物品種。各類作物品種不同，對重金屬的富集與吸收能力不同，要按照相關限量標準，合理選擇富集品種。植物富集重金屬的位置不同，在選擇時，要做好全面分析[2]。

3.2 合理選擇修復技術

各類技術的優(yōu)缺點不同，如表1所示，因此需要結合技術難度、成熟度等指標，做好優(yōu)化對比，合理選擇修復技術。

3.3 技術集成

從農(nóng)田土壤重金屬污染修復效果來看，采取單一的修復方法，難以確保修復的效果，因此需要集成各類技術，形成完善的技術體系。例如，利用GIS技術，進行重金屬污染現(xiàn)狀分析，合理評價污染情況，以明確各區(qū)塊采取的技術。利用ANN技術，提升評估效果[3]。除此之外，結合應用耕作措施與生態(tài)植物修復技術等，明確各技術之間的影響關系，比如耕作措施對鈍化修復技術的影響，結合應用各類技術，充分發(fā)揮修復技術的作用，減輕農(nóng)田土壤重金屬污染情況。

表1 重金屬污染修復技術對比

4 結束語

農(nóng)田土壤的安全性，直接影響著人類健康，因此加強在農(nóng)田土壤重金屬污染修復技術的研究，有著必要性。目前，農(nóng)田土壤重金屬污染修復技術研究，已經(jīng)取得了重大的突破，但此項工作任務艱巨，還需要繼續(xù)研究，為農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)保駕護航。

[1]樊霆，葉文玲，陳海燕，魯洪娟，張穎慧，李定心，唐子陽，馬友華.農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復技術研究[J].生態(tài)環(huán)境學報，2013（10）：1727～1736.

[2]徐奕，梁學峰，彭亮，曾清如，徐應明.農(nóng)田土壤重金屬污染黏土礦物鈍化修復研究進展[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2017（02）：156～162+167.

[3]楊辰.我國農(nóng)田土壤重金屬污染修復及安全利用綜述[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（03）：164～167.

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1005-7897（2017）14-0216-02

2017-7-14

周成銘（1982-），男，工程師，本科，主要從事環(huán)境工程工作。