耕地污染防治及農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)探究

韓 陽，遲 恒

（1.哈爾濱市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，黑龍江哈爾濱 150029；2.杭州電子科技大學(xué)材料與環(huán)境工程學(xué)院，浙江杭州 310018）

0 引言

近年來，我國面臨的耕地污染問題愈加嚴(yán)重，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟現(xiàn)代化發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。采取科學(xué)化防治措施解決耕地污染問題尤為重要，與其他環(huán)境污染相比，耕地土壤污染問題的解決難度更大。為最大程度解決耕地污染，需要從加大土壤環(huán)境監(jiān)測的水平、做好前期監(jiān)測、應(yīng)用科學(xué)技術(shù)手段等方式，保障耕地安全。因此，研究此項課題，具有十分重要的意義。

1 耕地污染概述

所謂耕地污染是指在人為與自然因素的影響下，耕地發(fā)生較大的改變，嚴(yán)重時將失去原有的作用。造成耕地污染的主要因素來源于有害污染物質(zhì)以及營養(yǎng)元素，耕地質(zhì)量不斷降低，不僅導(dǎo)致農(nóng)業(yè)環(huán)境惡化，甚至?xí)θ藗兊纳眢w健康造成威脅。人們的日常生活也會對耕地產(chǎn)生較大的影響，例如，當(dāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用大量的化肥或農(nóng)藥時，耕地質(zhì)量會不斷降低。所以，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)提高對農(nóng)業(yè)污染的重視程度，及時找出污染的源頭，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式進(jìn)行優(yōu)化與完善，才能夠最大程度提高耕地的污染防治水平[1]。

2 耕地污染的現(xiàn)狀

2.1 特點

我國的耕地面積為1.218億hm2，而人均耕地面積則在933.33 m2，僅相當(dāng)于世界人均耕地面積的37%左右。近年來，隨著耕地污染問題的加劇，使得我國耕地面積不斷縮小，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。與大氣污染、水資源污染相比，耕地污染具有一定的特殊性。主要體現(xiàn)在：一旦發(fā)生耕地污染問題，不僅影響范圍較大，所產(chǎn)生的后果也更嚴(yán)重。耕地污染的清除難度也較高，無法從本質(zhì)上將污染物質(zhì)全部清除干凈。耕地污染具有積累性、滯后性以及治理難度大等特性。其中，積累性主要表現(xiàn)在隨著土壤污染結(jié)構(gòu)不斷變化，化肥農(nóng)藥的過度使用以及耕地得不到良好休整的情況下，土壤污染物質(zhì)將不斷累積，污染范圍也隨之?dāng)U大，當(dāng)累積到一定程度時，將對植物生長產(chǎn)生不良的影響。耕地污染的滯后性在于當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)耕地污染問題時，此時的污染已經(jīng)產(chǎn)生，甚至已出現(xiàn)一段時間。在此情況下，由于無法判斷耕地污染發(fā)生的具體時間以及污染程度，將無法采取有針對性的措施對耕地污染進(jìn)行有效的防治。治理難度大的原因在于耕地污染通常需要投入大量的資金與專業(yè)技術(shù)人員，產(chǎn)生的治理成本不斷提高。一旦發(fā)生耕地污染問題，土壤內(nèi)部的結(jié)構(gòu)將發(fā)生極大的改變，有害物質(zhì)、重金屬物質(zhì)在短時間內(nèi)無法有效清除，土壤的自行分解能力也受到較大的影響。而隨著時間的不斷延長，土壤有害物質(zhì)、重金屬物質(zhì)將不斷增加，增大了治理難度。現(xiàn)階段，在耕地污染治理方面采用的方法以土壤轉(zhuǎn)換為主，但由于投入成本大而無法進(jìn)行全面的普及和推廣。加上該種方式本身的治理效果有限，因而對于耕地污染防治來說，還應(yīng)以預(yù)防為主[2]。

2.2 類型

2.2.1 農(nóng)藥殘留

現(xiàn)階段，耕地污染面臨的主要問題在于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植中，為進(jìn)一步提高種植效率和產(chǎn)量，往往使用過量的農(nóng)藥和化肥，以達(dá)到防治病蟲害的目的。而在此過程中，盡管農(nóng)作物產(chǎn)量有所增加，但對土壤的傷害則是無法挽回的。長此以往極易造成化學(xué)物質(zhì)、有毒物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，農(nóng)藥大量殘留問題也隨即產(chǎn)生。在土壤無法對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分解的情況下，農(nóng)藥將通過食物鏈最終到達(dá)人們的身體內(nèi)，對人們的生命健康造成嚴(yán)重的影響。當(dāng)前，我國農(nóng)作物化肥用量超過20 kg/667m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界平均水平8 kg/667m2，而有機化肥的利用率則較低，氮肥、磷肥以及鉀肥的利用率分別為33%、24%、40%。

2.2.2 城市廢水

城市的生產(chǎn)與生活往往會產(chǎn)生大量的污水和廢棄物，加上部分企業(yè)在生產(chǎn)過程中未對污水進(jìn)行凈化的情況下直接排入土壤中（如圖1所示），無論是生活污水還是工業(yè)廢水都包含著較多的污染物質(zhì)，將嚴(yán)重影響土壤的性能，破壞土壤的環(huán)境。以黑龍江為例，該省工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水直接排入河流中，導(dǎo)致下游的數(shù)千畝水田無法耕種。從現(xiàn)有數(shù)據(jù)來看，該省受到工業(yè)污染的土壤面積達(dá)2.3萬hm2，草原污染為5.1萬hm2。造成的經(jīng)濟損失達(dá)2400萬元，糧食損失高達(dá)1500萬hm2。

圖1 工業(yè)廢水對土壤的污染

2.2.3 區(qū)域污染

受到地理位置、環(huán)境等因素的影響，各區(qū)域之間的經(jīng)濟發(fā)展并不平衡，在區(qū)域內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在差異的情況下，對土壤的污染程度也并不相同。對于北方城市來說，由于多數(shù)的城市屬于重型工業(yè)城市，因此，土壤中的重金屬將嚴(yán)重超標(biāo)，進(jìn)而帶來嚴(yán)重的土壤、水資源污染問題，我國耕地污染影響類型如表1所示。

表1 耕地污染類型

3 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)與耕地污染防治措施

3.1 注重前期污染調(diào)查

進(jìn)一步提升耕地的污染防治效果，保障農(nóng)業(yè)環(huán)境安全。在開展相關(guān)工作前，需要對土壤污染情況采取實地調(diào)研的方式，深入了解污染的情況，從而為后續(xù)的工作提供數(shù)據(jù)支持。耕地污染是近年來較為嚴(yán)重的污染類型，對我國農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)業(yè)的環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。只有避免發(fā)生耕地污染問題，才能夠守住18億畝糧田紅線。因此，作為農(nóng)業(yè)管理部門應(yīng)提高對耕地污染的重視程度，強化對耕地污染的控制水平，遵循預(yù)防為主、防治結(jié)合的原則，不斷優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，避免耕地污染持續(xù)惡化，緩解當(dāng)前的污染問題，推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的健康、穩(wěn)定發(fā)展。注重與農(nóng)業(yè)機構(gòu)的合作與溝通，對土壤中包含的物質(zhì)進(jìn)行有效分析，做好采樣的分析工作，進(jìn)而對當(dāng)?shù)氐母匚廴厩闆r有全面了解和掌握。對耕地污染防治所帶來的積極影響有明確的認(rèn)識，積極融入現(xiàn)代化的信息，確保檢測結(jié)果的有效性和真實性。在耕地污染調(diào)查過程中，需要及時了解當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)作物，加強與農(nóng)民的溝通和交流，對農(nóng)業(yè)種植過程中存在的問題予以糾正。做好后續(xù)的數(shù)據(jù)整理，不斷優(yōu)化和完善防治方案，為農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)工作的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)條件[3]。

3.2 增加科學(xué)技術(shù)的投入

近年來，我國科技水平不斷提升，在耕地污染的治理與管理工作中應(yīng)用科學(xué)技術(shù)尤為必要。相關(guān)工作者應(yīng)認(rèn)真分析現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢和發(fā)展要求，不斷加大土壤污染的防控力度，融入土壤環(huán)境質(zhì)量評價體系，借助現(xiàn)代化的信息技術(shù)實現(xiàn)耕地污染的安全利用，依據(jù)土壤污染防治的具體要求以及相關(guān)政策措施制定可行性的方案，進(jìn)而選擇安全、合理的方案，不斷提高土壤的安全性。所以，在耕地污染防治方面，可以強化各項現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，以定期檢測的方式，及時發(fā)現(xiàn)耕地中存在的污染問題，融入科學(xué)化的防治理念，滿足土壤污染防治的要求，為農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展提供支持和助力[4]。

3.3 應(yīng)用耕地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

當(dāng)土壤出現(xiàn)污染時，受到各種因素的影響，采用人工排查的方式往往無法第一時間發(fā)現(xiàn)污染點，并及時做出有效的反應(yīng)。但如果應(yīng)用耕地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，則有助于及時發(fā)現(xiàn)耕地污染問題，采取有效措施，最大程度避免污染進(jìn)一步蔓延和擴散。高光譜遙感技術(shù)作為遙感監(jiān)測技術(shù)的重要組成部分，將其應(yīng)用到耕地環(huán)境監(jiān)測過程中，可以借助連續(xù)性窄光譜通道監(jiān)測的方式，實現(xiàn)光譜波段信息的有效收集，對土壤污染、土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性的分析和研究，確保能夠在第一時間掌握土壤污染的具體情況。與此同時，高光譜遙感技術(shù)可對收集到的光譜信號進(jìn)行科學(xué)、合理分析，對土壤進(jìn)行實時、動態(tài)化監(jiān)測與管理。對于高光譜遙感技術(shù)來說，在土壤環(huán)境監(jiān)測、土壤污染分析等方面都具有積極的意義和良好的表現(xiàn)。將其應(yīng)用在耕地環(huán)境監(jiān)測中可最大程度對土壤覆蓋、重金屬以及有害物質(zhì)的監(jiān)測，精確分析土壤環(huán)境的狀態(tài)，幫助工作人員采取有效措施盡量減少土壤中的污染物質(zhì)，防止污染問題加劇，滿足農(nóng)業(yè)環(huán)保要求。將高光譜監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用在耕地污染防治過程中，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在通過高強度的分辨對所收集到的土壤信息進(jìn)行精確分析。工作人員依據(jù)收集到的波普空間變化進(jìn)行觀察。從而選擇合適的光譜擴大高光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍，不僅能夠簡化流程，還能夠獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

3.4 優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植環(huán)境

為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的發(fā)展目標(biāo)，需要從以下幾個方面入手：第一，使用綠肥。在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)中，采取種植綠肥的種植方式尤為重要，能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對化學(xué)肥料的依賴程度。由于綠肥在根部的位置將產(chǎn)生較多的根瘤菌，因而在現(xiàn)階段是較好的天然氮肥加工廠。與此同時，當(dāng)綠肥莖葉在土壤中發(fā)生分解后，會增加土壤中的有機物質(zhì)的含量，例如氮磷鉀等肥料的含量將提升，從而為植物生長提供充足的養(yǎng)分，更重要的是，綠肥的使用能夠改善和優(yōu)化土壤環(huán)境，實現(xiàn)土壤的改良，避免出現(xiàn)土壤污染問題。第二，合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。不斷優(yōu)化和調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)有利于達(dá)到農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的要求，通過綜合考量自然環(huán)境、地理條件以及種植習(xí)慣，積極種植本土化的農(nóng)作物，降低外來農(nóng)作物的種植比重。當(dāng)需要引入外來農(nóng)作物時，需要提前做好調(diào)研工作，對所要種植區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行綜合分析，確保外來農(nóng)作物能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐耐寥?，同時避免對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物或者土壤造成傷害。當(dāng)種植完成后，應(yīng)采取動態(tài)化的監(jiān)測模式，從而能夠在第一時間找到農(nóng)業(yè)種植過程中存在的污染問題進(jìn)行適度的調(diào)整，在保證農(nóng)作物產(chǎn)量的同時，符合農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的要求。第三，注重有機肥料的使用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開肥料的使用，肥料的適度使用有助于改善土壤的結(jié)構(gòu)、增強土壤肥力，對提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有積極的意義。但同時，如果無節(jié)制、過度使用肥料將導(dǎo)致土壤內(nèi)部有害物質(zhì)增加，長此以往，土壤的肥力不斷降低，不利于農(nóng)作物的健康生長。所以，需要注重有機肥料的應(yīng)用，適量并減少化學(xué)肥料的應(yīng)用，依據(jù)農(nóng)作物的生長要求以及農(nóng)作物對肥料的需求進(jìn)行合理化的施用肥料，避免化肥的過量施用。降低對生態(tài)環(huán)境的破壞，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠向著現(xiàn)代化、綠色化的方向發(fā)展[5]。

3.5 加大土壤監(jiān)管力度

耕地污染的防治離不開日常的監(jiān)督和管理，所以，積極落實監(jiān)督管理工作的常態(tài)化運營，有助于最大程度緩解土壤污染問題。日常的監(jiān)督過程中應(yīng)注重農(nóng)業(yè)用水的監(jiān)測，通過設(shè)置不同的農(nóng)業(yè)監(jiān)測點，對農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行動態(tài)化的監(jiān)測，采取周期性的監(jiān)測方案及時對水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析和研究。便于從水質(zhì)的監(jiān)測情況明確水源中是否包含污染物質(zhì)，依據(jù)水源進(jìn)入耕地后對土壤造成危害的可能性進(jìn)行合理的判斷，從而及時找出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的問題，及時采取有效措施進(jìn)行解決。優(yōu)化水資源的合理調(diào)配，防止水污染流入到土壤中，危害土壤環(huán)境。對水資源的監(jiān)測主要從兩個方面入手：一方面，加強日常的監(jiān)管，對污染要素進(jìn)行合理化的檢查，與當(dāng)?shù)氐墓芾聿块T合作，一旦發(fā)現(xiàn)污染問題，能夠快速形成管理合力，制定科學(xué)、有效的土壤污染防治方案，緩解水污染對土壤的傷害。另一方面，應(yīng)積極建立科學(xué)、完善的水污染監(jiān)督管理體系，保障耕地污染能夠得到合理控制，對現(xiàn)有的工作方案進(jìn)行靈活的調(diào)整，不斷提升耕地污染的防治效果。

除此之外，還需要強化耕地的全面評估，通過構(gòu)建科學(xué)的管理方案和管理制度，確保監(jiān)督和管理工作順利落實。當(dāng)前，作為農(nóng)業(yè)管理部門需要從耕地的環(huán)境質(zhì)量入手，明確耕地質(zhì)量的評估流程，確保耕地污染治理方案更具有針對性。在實際的工作中應(yīng)具體結(jié)合水文特點、土壤營養(yǎng)以及土壤酸堿程度等，對土壤中的重金屬含量進(jìn)行全面的分析，進(jìn)而系統(tǒng)掌握耕地的污染情況和耕地的發(fā)展?fàn)顩r。在開展土壤質(zhì)量評估時，應(yīng)結(jié)合各要素的實際情況，選擇合理、科學(xué)的評估方式，保障耕地環(huán)境質(zhì)量評估更加真實、可靠。比如，通過對農(nóng)作物種植的種類制定具體化的評價指標(biāo)，防止評價結(jié)果缺乏有效性。經(jīng)濟建立立體化、層次化的評價方案，逐步完善污染防治方案，避免土壤環(huán)境惡化，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量降低。

4 結(jié)語

只有不斷提高對耕地污染防治的重視程度，才能為解決土壤污染，達(dá)到農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的要求奠定良好的基礎(chǔ)，為我國環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡做出重要的貢獻(xiàn)。近年來，我國耕地面積不斷擴大，土壤環(huán)境也愈加復(fù)雜，耕地污染的治理難度也不斷加大。作為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門的管理人員以及工作人員來說，一方面，需要做好耕地環(huán)境的監(jiān)測工作，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的耕地污染問題。另一方面，則需要積極探索現(xiàn)代化的技術(shù)，將其應(yīng)用于耕地土壤防治工作中，提高農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)水平的同時，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供動力和支持。