農(nóng)用地土壤重金屬污染防治與管控措施

徐永攀 徐俊杰

（1.浙江省環(huán)境科技有限公司，浙江 杭州 311121；2.浙江環(huán)科環(huán)境研究院有限公司，浙江 杭州 311121）

引言

據(jù)我國最新的土壤重金屬污染調(diào)查結(jié)果顯示，目前我國遭受重金屬污染的農(nóng)用地面積已經(jīng)高達(dá)2000萬公頃之多，占全國耕地總面積1.28億公頃（19.18億畝）的1/6以上。調(diào)查結(jié)果還顯示，我國農(nóng)用地土壤重金屬污染呈現(xiàn)出明顯的地域性，經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的南方地區(qū)農(nóng)用地土壤遭受重金屬污染的程度要顯著高于經(jīng)濟(jì)相對落后的北方地區(qū)，而且越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)農(nóng)用地土壤遭受的重金屬污染越嚴(yán)重，其中很多農(nóng)用地土壤污染嚴(yán)重的地區(qū)是我國重要的糧食產(chǎn)地和魚米之鄉(xiāng)。農(nóng)用地土壤污染嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，進(jìn)一步影響人民群眾生命健康和社會經(jīng)濟(jì)。統(tǒng)計顯示，我國每年由于農(nóng)用地土壤重金屬污染直接造成的糧食減產(chǎn)數(shù)量高達(dá)1000萬噸以上，同時有1200萬噸以上的糧食遭受重金屬污染，帶來的直接經(jīng)濟(jì)損失至少在200億元以上，每年我國用于農(nóng)用地土壤重金屬污染治理方面的資金多達(dá)數(shù)十億元。

1.農(nóng)用地土壤重金屬污染的形成原因

農(nóng)用地土壤重金屬污染的形成原因按照污染產(chǎn)生來源主要分為自然原因和人為原因兩方面，而人為原因是造成農(nóng)用地土壤重金屬污染不斷加劇的主要原因，自然原因則是次要原因，人為原因主要包括：工礦企業(yè)污染、交通車輛污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染、污水灌溉污染和電子垃圾污染等多重因素。

1.1 自然形成原因

自然原因是指土壤在形成過程中隨著自然界作用使得土壤中帶有一定的重金屬物質(zhì)。地殼巖石中本身含有種類豐富的重金屬，在地表土壤漫長的形成過程中，隨著地殼巖石的風(fēng)化作用、水氣運(yùn)動以及微生物和動植物生命活動，使得土壤中自然而然地含有一定的重金屬物質(zhì)。

1.2 人為形成原因

1.2.1 工礦企業(yè)污染

工礦企業(yè)的生產(chǎn)活動對原始地殼和地貌造成了破壞，同時生產(chǎn)活動中造成大量的廢水、廢渣、廢氣和煙塵排放，這些污染物中均含有重金屬污染物，這些污染物質(zhì)在自然環(huán)境中不斷地沉降和擴(kuò)散，對包括農(nóng)用地土壤在內(nèi)的當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了重金屬污染。尤其是一些金屬礦區(qū)的生產(chǎn)活動以及廢渣、礦渣、尾礦的長期暴露會導(dǎo)致重金屬物質(zhì)不斷地擴(kuò)散到土壤中，對土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

1.2.2 交通車輛污染

交通車輛行駛中燃油燃燒會產(chǎn)生尾氣，輪胎磨損會產(chǎn)生粉塵，車輛尾氣和輪胎粉塵中都含有鉛、鉻、鎘等重金屬物質(zhì)，其中汽車尾氣中鉛的濃度高達(dá)20～50μg/L。城市地區(qū)的交通車輛行駛密集，因此城市道路兩旁的土壤中重金屬污染的濃度最高，隨著距離公路的距離延長重金屬污染濃度呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，通常延長至距離公路50m左右時重金屬濃度會降低至背景值。

1.2.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染

現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要使用大量的農(nóng)藥、化肥、地膜、塑料篷布等農(nóng)業(yè)物資，這些農(nóng)業(yè)物資中含有多種重金屬，例如：過磷酸鹽類化肥中含有較高的鉛、鎘和砷，一些農(nóng)藥中含有較高的鉛、鎘、砷、汞，地膜和塑料篷布中的熱穩(wěn)定劑含有較高的鉛和鎘。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量和過量使用農(nóng)業(yè)物資，重金屬會緩慢釋放到土壤環(huán)境中并隨著時間不斷沉降累計，而且在耕作、水流和空氣等外部因素作用下，重金屬會不斷擴(kuò)展，導(dǎo)致土壤重金屬污染越來越嚴(yán)重。

1.2.4 污水灌溉污染

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)導(dǎo)致了嚴(yán)重的城市水環(huán)境污染，城市當(dāng)中工業(yè)廢水和生活污水的違規(guī)排放導(dǎo)致城市河道和地下水環(huán)境被污染，工業(yè)廢水和生活污水中含有鉛、鉻、汞、銅、鋅、鎳、砷等重金屬，灌溉用水被工業(yè)廢水和生活污水污染后造成的最直接的影響之一就是農(nóng)用地重金屬污染，據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示目前我國大約有330多萬公頃的農(nóng)用地存在污水灌溉現(xiàn)象。

1.2.5 電子垃圾污染

我國每年會產(chǎn)生大量的電子垃圾，電子垃圾富含重金屬。我國目前在電子垃圾收集、堆放和處理方面比較落后，沒有建立起完善健全的電子垃圾收集、堆放和處理體系。目前電子垃圾被隨意丟棄，與普通生活垃圾簡單的堆放在一起進(jìn)行焚燒處理，沒有相關(guān)機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行針對性收集、堆放和處理，此外，一些電子垃圾回收機(jī)構(gòu)堆放不當(dāng)，手工拆解，處理不當(dāng)，導(dǎo)致重金屬泄露對農(nóng)用地土壤造成污染。

2.農(nóng)用地土壤重金屬防治與管控對策分析

根據(jù)上述研究分析，農(nóng)用地土壤重金屬污染是由多方面原因直接或間接共同導(dǎo)致的，人為原因是導(dǎo)致農(nóng)用地重金屬污染的主要原因，因此，在開展農(nóng)用地重金屬污染的防治與管控工作時，也應(yīng)當(dāng)結(jié)合污染導(dǎo)致原因有針對性地開展防治與管控工作，基于此，建議從以下幾個方面入手，開展農(nóng)用地土壤重金屬污染防治與管控工作。

2.1 堅持貫徹“土十條”精神，認(rèn)真落實法律法規(guī)

2014年“土十條”的提出，2018年《中華人民共和國土壤污染防治法》的出臺，標(biāo)志著我國土壤污染防治工作已經(jīng)走上了法制化軌道，《中華人民共和國土壤污染防治法》對我國各級政府部門及有關(guān)管理部門的崗位職責(zé)做出了明確界定。因此，各級政府部門和相關(guān)管理部門要繼續(xù)以“土十條”精神為指導(dǎo)，以《中華人民共和國土壤污染防治法》為依據(jù)，認(rèn)真貫徹落實法律法規(guī)有關(guān)的各項內(nèi)容，加強(qiáng)農(nóng)用地土壤重金屬污染防治監(jiān)督和執(zhí)法力度，切實踐行“綠水青山就是金山銀山”的思想理念，推進(jìn)我國農(nóng)用地土壤環(huán)境持續(xù)改善。

2.2 建立健全農(nóng)用地土壤重金屬污染監(jiān)測機(jī)制

我國土壤重金屬污染監(jiān)測工作起步于20世紀(jì)90年代，然而土壤重金屬污染監(jiān)測主要采取抽樣監(jiān)測方式，抽樣監(jiān)測方式的監(jiān)測效率低，監(jiān)測的覆蓋范圍也有限，而且監(jiān)測數(shù)據(jù)也不對社會公開，這樣的監(jiān)測方式無法滿足日益嚴(yán)峻的土壤重金屬污染趨勢，因此，加快建立健全農(nóng)用地土壤重金屬污染監(jiān)測機(jī)制迫在眉睫。其一，要增大監(jiān)測密度，將鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為最基本的監(jiān)測單位，以農(nóng)用地土壤和農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬濃度作為監(jiān)測對象，并以有效態(tài)監(jiān)測臨界值為參考，對其進(jìn)行跟蹤監(jiān)測與評價。其二，不同地區(qū)導(dǎo)致農(nóng)用地土壤重金屬污染的原因不同，根據(jù)上文對導(dǎo)致農(nóng)用地土壤重金屬污染的成因分析并結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，將導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)用地土壤重金屬污染的重要原因作為跟蹤監(jiān)測的重點對象對其進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。其三，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)管理信息化水平，構(gòu)建起覆蓋全國的農(nóng)用地土壤重金屬監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化系統(tǒng)，及時更新各地區(qū)農(nóng)用地土壤重金屬污染數(shù)據(jù)，通過信息化系統(tǒng)及時掌握農(nóng)用地重金屬污染現(xiàn)狀和防治動態(tài)。

2.3 從污染源頭入手阻斷重金屬污染輸入

想要阻斷重金屬污染傳播途徑進(jìn)而有效降低農(nóng)用地土壤重金屬污染程度，其根本措施之一就是從污染源頭入手進(jìn)行嚴(yán)格防治與管控。首先，要以扎實的農(nóng)用地土壤重金屬污染物監(jiān)測和分析工作為基礎(chǔ)，通過運(yùn)用多種先進(jìn)的分析技術(shù)明確農(nóng)用地土壤重金屬污染的特征和類型，進(jìn)而對重金屬污染來源做出分析，明確相關(guān)污染源在當(dāng)?shù)剞r(nóng)用地土壤重金屬污染中的貢獻(xiàn)值，最終得到一張當(dāng)?shù)剞r(nóng)用地土壤重金屬污染源圖譜，以便從整體上掌握當(dāng)?shù)剞r(nóng)用地重金屬污染的面積大小、空間分布特點以及遷移發(fā)展趨勢，并對當(dāng)?shù)剞r(nóng)用地土壤重金屬污染的重點區(qū)域做出精準(zhǔn)識別，為針對性地開展污染源頭防治與管控工作奠定基礎(chǔ)。其次，大力發(fā)展重金屬污染源攔截阻斷技術(shù)、綠色清潔處理技術(shù)和資源化再利用技術(shù)，從源頭上消減重金屬污染物向農(nóng)用地土壤中的擴(kuò)散。導(dǎo)致農(nóng)用地土壤重金屬污染其中主要原因之一是農(nóng)藥、化肥，地膜等農(nóng)業(yè)物資的不科學(xué)使用，因此要積極發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，一方面嚴(yán)格管控農(nóng)藥、化肥、地膜等農(nóng)業(yè)物資的品質(zhì)，杜絕使用劣質(zhì)的農(nóng)業(yè)物資并重視開發(fā)環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)物資。另一方面，推廣精準(zhǔn)施肥施藥技術(shù)，降低農(nóng)業(yè)物資的使用量，有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中重金屬污染的輸入。此外，發(fā)展農(nóng)業(yè)面源污染防治技術(shù)，優(yōu)化企業(yè)空間布局的合理性，發(fā)展企業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)、綠色處理技術(shù)和資源化再利用技術(shù)，從源頭消減重金屬污染物產(chǎn)生。

2.4 強(qiáng)化灌溉水源的監(jiān)測和凈化

針對農(nóng)業(yè)灌溉水源被污染而導(dǎo)致的農(nóng)用土地重金屬污染，一方面，要加強(qiáng)對農(nóng)用土地灌溉水源的水質(zhì)監(jiān)測工作，結(jié)合重金屬污染監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化系統(tǒng)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)用地土壤重金屬污染源圖譜，對礦區(qū)、工業(yè)區(qū)、城市河道、道路沿岸河道等重點區(qū)域進(jìn)行灌溉水源水質(zhì)監(jiān)測，及時掌握灌溉水源的水質(zhì)情況。另一方面，發(fā)展具備抗沖擊能力強(qiáng)、配合反應(yīng)速率穩(wěn)定高效、凈化效果好、適用面廣、脫除程度深、耐溫性和耐酸堿性好等優(yōu)點的先進(jìn)性灌溉水源重金屬污染高效凈化技術(shù)，利用重金屬污染高效凈化技術(shù)對重金屬污染物良好的配合反應(yīng)能力實現(xiàn)對灌溉水的高效沉淀和深度凈化。

2.5 加強(qiáng)宣傳教育及培訓(xùn)指導(dǎo)

農(nóng)用地土壤重金屬污染防治與管控是一項社會性工程，其涉及的方面和涉及的主體都比較廣泛，涉及的主體：各級政府、相關(guān)管理部門、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員以及社會大眾等。由于農(nóng)用地土壤重金屬污染防治與管控具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，要達(dá)到理想的防治與管控效果就必須全社會廣泛參與其中，因此，各級政府和相關(guān)管理部門要加強(qiáng)農(nóng)用地土壤重金屬污染防治與管控有關(guān)方面的宣傳教育及培訓(xùn)指導(dǎo)力度。具體來說，各級政府要加強(qiáng)對轄區(qū)內(nèi)重點企業(yè)和相關(guān)區(qū)域的監(jiān)管力度，明確企業(yè)及相關(guān)方的責(zé)任。其次，要加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)從業(yè)者的宣傳教育和農(nóng)業(yè)技術(shù)工作者的現(xiàn)代化技術(shù)技能培訓(xùn)指導(dǎo)，提升農(nóng)業(yè)從業(yè)者的環(huán)保意識和農(nóng)業(yè)技術(shù)工作者的現(xiàn)代化技術(shù)技能水平。最后，各級政府和相關(guān)管理部門要加強(qiáng)對全社會的環(huán)保宣傳教育，在全社會營造出一種各級政府主導(dǎo)、相關(guān)管理部門銜接、重點區(qū)域負(fù)責(zé)人擔(dān)責(zé)、社會大眾積極關(guān)注，積極參與、積極監(jiān)督的農(nóng)用地土壤重金屬污染防控體系與氛圍。

2.6 應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)有修復(fù)技術(shù)

隨著全社會對農(nóng)用地土壤重金屬污染越來越關(guān)注和對土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究的不斷深入，目前，已經(jīng)出現(xiàn)了多種土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，主要包括：土壤洗脫修復(fù)技術(shù)、原位鈍化修復(fù)技術(shù)、“離子反應(yīng)+生物降解”聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)等。這些修復(fù)技術(shù)經(jīng)過在農(nóng)用地土壤重金屬污染修復(fù)中的實踐應(yīng)用證明具有良好的修復(fù)效果。例如：土壤淋洗修復(fù)技術(shù)工藝原理和操作流程都比較簡單，修復(fù)效果也較為理想，具有良好的應(yīng)用和推廣價值。原味鈍化修復(fù)技術(shù)特別適用于中度污染以下的農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)，能夠做到生產(chǎn)和修復(fù)同時兼顧，因此修復(fù)工作不會影響正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此修復(fù)的成本較低，十分契合我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展需求?！半x子反應(yīng)+生物降解”聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是一種將化學(xué)與微生物學(xué)聯(lián)合應(yīng)用的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，通過化學(xué)藥劑與重金屬快速的離子反應(yīng)作用減弱和消除重金屬的危害，同時在微生物酶的作用下為化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造有利條件從而促進(jìn)反應(yīng)的效率和效果，同時在微生物作用下能夠有效改善農(nóng)用地土壤的微環(huán)境和肥力，該技術(shù)的技術(shù)原理和實施操作都比較簡單，而且修復(fù)效果均勻，還具有良好的環(huán)境親和性和實用性。植物修復(fù)技術(shù)是一種新興的土壤重金屬污染綠色修復(fù)技術(shù)，具有與原位修復(fù)技術(shù)相似的特性和所具備的優(yōu)點，同時與微生物修復(fù)相似，具有良好的環(huán)境親和性和土壤微環(huán)境與肥力改善功能，植物修復(fù)技術(shù)兼具多種修復(fù)技術(shù)的特點，目前該技術(shù)正處在研究和小范圍應(yīng)用階段。

2.7 健全土壤修復(fù)質(zhì)量評價體系

農(nóng)用地土壤重金屬污染修復(fù)工作具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，涉及的方面和環(huán)節(jié)多，其中，土壤修復(fù)質(zhì)量評價是農(nóng)用地土壤重金屬污染修復(fù)工程中十分重要的一環(huán)，在農(nóng)用地土壤重金屬污染防治與管控工作中發(fā)揮著重要作用。一方面，通過土壤修復(fù)質(zhì)量評價能夠?qū)σ酝寥佬迯?fù)工作成果進(jìn)行總結(jié)，還能及時發(fā)現(xiàn)當(dāng)前土壤修復(fù)技術(shù)和工作中存在的不足之處，為后續(xù)土壤修復(fù)技術(shù)的優(yōu)化和工作方式的改進(jìn)提供有效支撐。另一方面，土壤修復(fù)中存在二次污染隱患，而且，土壤重金屬污染隨著時間推移在不斷地發(fā)展變化，因此，土壤修復(fù)技術(shù)也需要持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化升級，土壤修復(fù)質(zhì)量評價對于防止土壤修復(fù)中二次污染發(fā)生以及促進(jìn)土壤修復(fù)技術(shù)不斷優(yōu)化升級有著積極的促進(jìn)作用。可見，健全土壤修復(fù)質(zhì)量評價體系其重要性不言而喻，因此，我國要努力建立包含農(nóng)用地土壤重金屬去除效果指標(biāo)、土壤微環(huán)境指標(biāo)、土壤肥力指標(biāo)、土壤物理化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量指標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)在內(nèi)的土壤修復(fù)質(zhì)量評價體系。

2.8 不斷創(chuàng)新土壤污染修復(fù)技術(shù)

隨著社會不斷發(fā)展，農(nóng)用地土壤重金屬污染狀況變得越來越復(fù)雜，常見的修復(fù)技術(shù)難以滿足日益復(fù)雜嚴(yán)峻的農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)需求，因此，持續(xù)加強(qiáng)修復(fù)技術(shù)研究創(chuàng)新勢在必行。當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，為新型修復(fù)技術(shù)的研究創(chuàng)新提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，而且隨著農(nóng)用地土壤重金屬污染修復(fù)工作經(jīng)驗的不斷積累，也為新型修復(fù)技術(shù)的研究創(chuàng)新提供了有力的經(jīng)驗支持。因此，各級政府和相關(guān)管理部門要加大對農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)技術(shù)相關(guān)方面的政策和資金投入力度。一方面，要廣泛吸取發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的農(nóng)用地重金屬污染防治與管控技術(shù)和經(jīng)驗，積極構(gòu)建農(nóng)用地土壤重金屬污染監(jiān)測與評價機(jī)制。另一方面，科研機(jī)構(gòu)要積極投身于新型農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)技術(shù)的研究探索，基層農(nóng)業(yè)技術(shù)人員應(yīng)致力于農(nóng)用地土壤重金屬污染修復(fù)實踐經(jīng)驗的不斷積累、總結(jié)以及新型修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用與推廣，通過各級政府、相關(guān)管理部門、科研機(jī)構(gòu)和基層農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的共同努力為我國農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)技術(shù)與能力的不斷提高注入源源不斷的動力。

結(jié)語

農(nóng)業(yè)是眾業(yè)之首，農(nóng)業(yè)與人民群眾生命健康、國家糧食安全和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密關(guān)聯(lián)，而農(nóng)用地土壤則是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基礎(chǔ)的資源，只有農(nóng)用地土壤安全，農(nóng)產(chǎn)品才能安全健康，農(nóng)業(yè)才能實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)用地土壤重金屬污染嚴(yán)重威脅我國農(nóng)產(chǎn)品安全，當(dāng)前我國農(nóng)用地土壤重金屬污染形勢日益嚴(yán)峻，農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)工作任務(wù)艱巨。農(nóng)用地重金屬污染具有隱蔽性強(qiáng)的突出特點，相比一般污染源而言，其危害性更大，持續(xù)性更強(qiáng)，治理難度更大，然而相比于發(fā)達(dá)國家，我國在農(nóng)用地重金屬污染防治與管控方面正處在初級階段，但是相關(guān)的技術(shù)水平較低，經(jīng)驗積累較少。農(nóng)用地土壤重金屬污染修復(fù)是一項涉及面很廣的系統(tǒng)性工程，只有全社會共同關(guān)注、共同參與、共同治理才能有力推進(jìn)我國農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)水平和能力不斷提升，使得農(nóng)用地土壤環(huán)境不斷改善，所以，我國農(nóng)用地重金屬污染修復(fù)防治與管控工作任重而道遠(yuǎn)。