農(nóng)田土壤重金屬污染農(nóng)藝與生態(tài)修復(fù)技術(shù)

摘要：最近幾年，全國農(nóng)田土壤重金屬污染面積逐年擴(kuò)大，危害逐漸嚴(yán)重，迫切需要對這些受染污農(nóng)田進(jìn)行治理和修復(fù)。文章從農(nóng)田土壤重金屬污染日趨嚴(yán)重的趨勢展開，提出了從農(nóng)藝、生態(tài)兩方面對重金屬污染的農(nóng)田土壤進(jìn)行修復(fù)，從而保證在較短時間內(nèi)恢復(fù)原有土壤生產(chǎn)能力。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；重金屬污染；農(nóng)藝修復(fù)技術(shù)；生態(tài)修復(fù)技術(shù)

李劍飛. 農(nóng)田土壤重金屬污染農(nóng)藝與生態(tài)修復(fù)技術(shù)[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2017，37（20）：40.

中國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中占據(jù)的地位十分重要，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展直接決定了國民經(jīng)濟(jì)的提升。最近幾年，全國農(nóng)田土壤重金屬污染面積逐年擴(kuò)大，危害逐漸嚴(yán)重，迫切需要對這些被染污的農(nóng)田治理和修復(fù)。近幾年隨著全國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，全國的農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)取得了重大突破，農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)不斷向著更加先進(jìn)高效方向發(fā)展[1]。

與水污染和大氣污染相比，農(nóng)田土壤污染具有一定程度的不可逆性，而且涉及來源多、范圍廣、隱蔽性強(qiáng)、不易監(jiān)測、控制難度大。農(nóng)田土壤重金屬污染主要分為內(nèi)源性污染和外源性污染。內(nèi)源性污染，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活自身造成的污染，主要包括化肥污染、農(nóng)藥殘留對農(nóng)產(chǎn)品的污染、農(nóng)用塑料的影響、畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成的污染。外源污染主要集中在城市和工礦區(qū)附近，主要是長期的礦山開采、金屬冶煉和含重金屬的工業(yè)廢水、廢渣排放造成了土壤污染，或因氣候變化、環(huán)境污染導(dǎo)致酸雨增加，土壤酸化等。外源污染雖然沒有內(nèi)源污染面大，但是極易造成局部地區(qū)的極端生態(tài)環(huán)境問題，危害性極大。面對農(nóng)田土壤重金屬污染日趨嚴(yán)重的趨勢，我們要及時采取措施，應(yīng)用先進(jìn)的農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)開展治理和修復(fù)，保證在較短時間內(nèi)恢復(fù)原有土壤生產(chǎn)能力。

一、農(nóng)藝修復(fù)技術(shù)

1、合理施入化肥

進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著社會發(fā)展和人口快速增長，糧食安全已經(jīng)受到國際高度重視，有限的耕地面積和人口數(shù)量不斷上漲的壓力，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中為了獲取更高的產(chǎn)量大量施入化肥，土壤結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)遭到嚴(yán)重破壞，土壤質(zhì)量下降，并產(chǎn)生嚴(yán)重的農(nóng)田土壤重金屬污染，因此合理使用化肥，協(xié)調(diào)好高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)施肥與環(huán)境的關(guān)系已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

不同化肥在重金屬含量和化學(xué)性質(zhì)方面存在很大的差異性，對土壤中重金屬數(shù)量和有效性產(chǎn)生的影響也是各不相同。在一些肥料中含有重金屬，長期使用導(dǎo)致土壤遭受重金屬危害，而且施入土壤中化肥通過改變土壤的pH值改變重金屬的生物有效性，影響作物對重金屬的吸收，因此，科學(xué)施入化肥十分重要[2]。

2、秸稈還田

秸稈還田是提高秸稈利用率的一種重要方式，秸稈被土壤中的微生物分解之后形成腐殖質(zhì)類有機(jī)物，提高土壤中有機(jī)物的含量，增加土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤的板結(jié)形狀，協(xié)調(diào)土壤中水肥、氣熱等生態(tài)條件，同時還可以提升土壤中微生物的含量和土壤酶的活性，從而為根系生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境，提高作物產(chǎn)量[3]。秸稈還田后對土壤重金屬的環(huán)境行為和生物有效性產(chǎn)生顯著影響，秸稈在分解過程中產(chǎn)生各種有機(jī)酸和糖、含氮類物質(zhì)，這些物質(zhì)可以和重金屬發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成穩(wěn)定的化合物，從而改變土壤中重金屬的存在形式，減少重金屬對農(nóng)田土壤和重金屬的危害。需要注意的是，秸稈在腐熟過程中會產(chǎn)生大量有機(jī)酸，導(dǎo)致土壤pH值下降，因此，需要向田間施入適量的生石灰調(diào)整土壤pH值。

3、深松作業(yè)

深松作業(yè)是最近幾年，新興起來的的一種保護(hù)性耕作技術(shù)。利用深松對農(nóng)田土壤重金屬污染耕地進(jìn)行深翻，將土壤混合均勻，降低土壤中重金屬濃度。這種修復(fù)技術(shù)適合那些土壤重金屬背景值較低或者土壤底層重金屬濃度較低的污染耕地。通過深松深翻等作業(yè)將聚集在表層土壤中的重金屬分散到更深的土壤層中，達(dá)到稀釋重金屬的目的。同時，太陽暴曬，也可以有效殺滅土壤中存在的蟲卵和病原微生物。通過對土壤進(jìn)行深翻作業(yè)，可以顯著降低土壤溶質(zhì)，調(diào)節(jié)土壤蓄水能力，加速土壤中有機(jī)物腐熟過程，提高土壤中有機(jī)物含量，同時還可以提高土壤中全氮、全磷和全鉀的含量。深松作業(yè)應(yīng)該和增施有機(jī)肥結(jié)合起來，這樣一方面能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，另一方面還能夠促進(jìn)土壤中礦物質(zhì)風(fēng)化，提高立地水平，促進(jìn)根系生長，形成有效的耕作層，最終促進(jìn)作物生長。

二、生態(tài)修復(fù)技術(shù)

1、控制土壤水分，調(diào)節(jié)土壤Eh值

土壤Eh值即氧化還原電位，氧化還原反應(yīng)強(qiáng)度的指標(biāo)。土壤中有許多氧化還原體系，如氧體系、鐵體系、錳體系、氮體系、硫體系及有機(jī)體系等。在一定條件下，每種土壤都有其Eh值。這個數(shù)值對土壤中變價重金屬活動有著很大的影響，可以改變重金屬價態(tài)和存在形式，并且影響作物根系吸收重金屬的能力，降低土壤中重金屬的危害。污水灌溉是土壤中重金屬含量增高的一個重要因素，要保證灌溉水質(zhì)量，重金屬和有機(jī)污染物含量過高的水不適合作為灌溉水源。

2、利用生石灰調(diào)節(jié)土壤pH值

在土壤中很多重金屬都是以陽離子形式存在，這部分重金屬具有遷移性大、生物利用性高、危害大的特點(diǎn)，而在土壤中添加生石灰，能夠?qū)ν寥纏H值進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)重金屬生成碳酸鹽、氫氧化物沉淀，從而降低土壤中重金屬的含量，減少作物對重金屬的吸收。在使用生石灰調(diào)整土壤pH值過程中，應(yīng)該結(jié)合土壤類型和土壤性質(zhì)合理使用生石灰，不適合連續(xù)多次大量使用，否則會影響到土壤生態(tài)平衡和農(nóng)作物健康成長。

參考文獻(xiàn)

[1] 任曉鳴，孫春華，謝 飛. 南京市某開發(fā)區(qū)土壤重金屬污染狀況分析與評價[J]. 污染防治技術(shù)，2015（04）.

[2] 董 錚，王 琳，田 芳. 鎮(zhèn)江地區(qū)土壤環(huán)境中重金屬Ni和Hg污染狀況與空間分布[J]. 鎮(zhèn)江高專學(xué)報，2014（02）.

[3] 錢春香，王明明，許燕波. 土壤重金屬污染現(xiàn)狀及微生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 東南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（03）.endprint