農(nóng)田污染土壤治理及安全利用探究

安娜　劉德敏　王莉　任建鋒　孫大光　呂川

摘要：在鄉(xiāng)村振興發(fā)展背景下，土壤事關(guān)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，直接影響人類生存。伴隨我國(guó)農(nóng)田土壤污染問題不斷擴(kuò)大以及污染程度加劇，對(duì)農(nóng)田污染土壤質(zhì)量及安全利用現(xiàn)已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的重要任務(wù)。但由于土壤污染的現(xiàn)狀及污染物的特性，如何有效利用防治修復(fù)技術(shù)改善這一現(xiàn)狀至關(guān)重要。基于此，本文在對(duì)農(nóng)田土壤污染情況分析的基礎(chǔ)上，對(duì)污染土壤的治理及后續(xù)安全利用進(jìn)行深入探究，以期改善污染土壤質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田；土壤污染；土壤治理；安全利用

土壤是人類賴以生存的物質(zhì)載體，一旦出現(xiàn)土壤污染問題，將嚴(yán)重威脅人類生存與發(fā)展。伴隨我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，我國(guó)農(nóng)田土壤污染防治形勢(shì)較為嚴(yán)峻，耕地面積的減少使得我國(guó)耕地資源更為緊缺。面對(duì)上述發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)當(dāng)前農(nóng)田污染土壤修復(fù)治理至關(guān)重要，同時(shí)還要兼顧對(duì)污染土壤修復(fù)后的安全利用，提升土地資源的利用率。

1 農(nóng)田土壤污染情況概述

1.1 土壤污染

所謂土壤污染，是指自然界發(fā)展或人類活動(dòng)中產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)入到土壤，使得土壤中部分有害物質(zhì)或元素的含量超出標(biāo)準(zhǔn)及土壤的自凈能力，進(jìn)而使得土壤質(zhì)量惡化的一種現(xiàn)象。我們這里所說的土壤，主要是指地面上能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供肥力的輸送表層。其不僅能夠提供植物生長(zhǎng)所必備的營(yíng)養(yǎng)，還能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供支撐能力。在分析土壤污染出現(xiàn)的原因時(shí)，指出人類社會(huì)活動(dòng)或自然界發(fā)展是重要影響因素。伴隨近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及社會(huì)工業(yè)化程度加深，人類社會(huì)活動(dòng)在影響土壤質(zhì)量中發(fā)揮著越來越重要的作用。如生活污水的亂排亂放、工廠生產(chǎn)污水的排放以及固體廢物的堆積等，這都含有對(duì)土壤造成破壞的物質(zhì)。除了上述現(xiàn)象出現(xiàn)之外，化肥農(nóng)藥的濫用也加重土壤污染。久而久之，這些污染物質(zhì)

嚴(yán)重妨礙土壤正常功能或超過土壤自凈能力，這表明已達(dá)到土壤污染的程度。此外，土壤作為社會(huì)生產(chǎn)生活的重要基礎(chǔ)，一旦污染物質(zhì)或元素超標(biāo)，便會(huì)通過地下水、土壤、農(nóng)作物等間接被人體吸收，進(jìn)而影響身體健康。

1.2 農(nóng)田土壤污染現(xiàn)狀

1.2.1 土壤污染情況嚴(yán)重

土壤與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，是工農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。同時(shí)土壤對(duì)人類生存又有直接影響。很長(zhǎng)一段時(shí)間以來，受傳統(tǒng)粗放管理模式的影響，引發(fā)了嚴(yán)重的土壤污染問題。土壤污染成因較復(fù)雜，主要污染因素為重金屬、有機(jī)物、放射性物質(zhì)等。重金屬污染在土壤污染中占比最高，通常情況下被稱為土壤無機(jī)污染。當(dāng)重金屬中的污染物進(jìn)入土壤之后，便會(huì)與土壤養(yǎng)分融合形成不利于植物生長(zhǎng)的物質(zhì)，甚至?xí)a(chǎn)生其他有害物質(zhì)，嚴(yán)重影響植物的正常生長(zhǎng)空間，威脅植物生長(zhǎng)。一般重金屬含量多的土地所生產(chǎn)的作物也會(huì)含有超標(biāo)的重金屬，當(dāng)被人們攝取后則威脅人們身體健康。具體分析土壤污染物的特性發(fā)現(xiàn)，土壤污染物有無機(jī)污染、有機(jī)污染之分，重金屬污染是無機(jī)污染形式之一。放射性元素、酸堿化學(xué)品也屬于典型的無機(jī)污染，而有機(jī)污染主要是因石油、化肥、有機(jī)磷 農(nóng)藥等引發(fā)的，無機(jī)污染物來源較廣，特別是在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)業(yè)種植施加過量化肥農(nóng)藥，加劇土壤無機(jī)污染危害程度，且難防控、難治理。

1.2.2 土壤污染物廣泛

就目前我國(guó)土壤污染的現(xiàn)狀而言，尤其是伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及社會(huì)工業(yè)化程度加深，造成土壤污染的來源越來越廣泛。不僅僅受城鄉(xiāng)生活廢水、農(nóng)家肥等生活污染源，還受到來自工業(yè)廢水廢棄物等影響。同時(shí)，在我國(guó)部分地區(qū)，還會(huì)受到化肥農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)污染源的影響，以及焚燒垃圾、廢棄物等其他污染源的污染，這些污染會(huì)通過大氣循環(huán)等方式給土壤帶來一定程度的污染。此外，在我國(guó)部分重金屬等礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū)，土壤還會(huì)遭受重金屬污染等，這都嚴(yán)重影響人們的身體健康。

1.3 農(nóng)田土壤污染的主要危害

1.3.1 影響耕地及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

我國(guó)是典型的農(nóng)業(yè)大國(guó)，耕地面積廣，以耕地為載體推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植，才能滿足群眾生活需要。但土壤污染導(dǎo)致耕地受污染，可利用的優(yōu)質(zhì)土壤驟減，無法滿足農(nóng)業(yè)種植需求，載體不復(fù)存在，人們的生活受影響。最為嚴(yán)重的是大量耕地因污染物超標(biāo)被迫閑置，這在農(nóng)村地區(qū)尤其突出。隨著人們經(jīng)濟(jì)收入及生活水平的不斷提升，人們?cè)絹碓街匾暭Z食安全。糧食安全作為健康的基礎(chǔ)和根本，至關(guān)重要。然而隨著地區(qū)土壤污染程度的加深，正影響并威脅著我國(guó)糧食安全。

1.3.2 影響人類身體健康

土壤環(huán)境也是自然環(huán)境的構(gòu)成部分。環(huán)境是人們賴以生存的環(huán)境要素，若土壤受到嚴(yán)重的污染與破壞會(huì)引發(fā)生態(tài)失衡，生態(tài)循環(huán)中污染物富集，最終借助食物鏈進(jìn)入人體，威脅人類生存。且土壤污染引發(fā)的人類威脅是長(zhǎng)期性、隱藏性的，如果污染問題長(zhǎng)期得不到關(guān)注和解決，人類將自食惡果。

1.3.3 破壞生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性

土壤污染治理非常棘手，特別是重度污染區(qū)域治理效果不佳。如果土地污染問題長(zhǎng)期得不到解決會(huì)引發(fā)自然生態(tài)的破壞加劇，土壤中的污染物在水流的作 用下污染水質(zhì)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的破壞，生物多樣性的消失，引發(fā)一系列的自然災(zāi)害，后果不堪設(shè)想。

2 農(nóng)田污染土壤治理

我國(guó)幅員遼闊、土地面積廣，土壤環(huán)境具有明顯的地域差異。尤其是在長(zhǎng)期粗放型管理模式下，我國(guó)各地區(qū)面臨著普遍的土壤污染問題，這意味著我國(guó)土壤污染防治修復(fù)任務(wù)重大，要因時(shí)因地因宜進(jìn)行污染土壤治理，真正為生態(tài)安全提供土壤保障?；诖耍鎸?duì)我國(guó)農(nóng)田土壤污染現(xiàn)狀及土壤存在的問題，要積極運(yùn)用污染防治新技術(shù)，結(jié)合地區(qū)發(fā)展實(shí)際，選擇有效的防治修復(fù)策略，以便真正解決我國(guó)農(nóng)田土壤污染問題。

2.1 運(yùn)用生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行土壤修復(fù)

所謂生物修復(fù)技術(shù)，是20世紀(jì)80年代利用生物分解有害物質(zhì)的原理進(jìn)行環(huán)境污染治理的一種生物工程技術(shù)。就土壤修復(fù)而言，生物修復(fù)技術(shù)主要是借用微生物，如土著微生物、外來微生物、基因工程菌等對(duì)土壤中的污染物進(jìn)行修復(fù)，抑或?qū)ν寥乐械霓r(nóng)藥有害物質(zhì)降解，進(jìn)而使污染土壤恢復(fù)到健康狀態(tài)。近年來在我國(guó)土壤修復(fù)治理中，生物修復(fù)技術(shù)憑借其成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn)逐漸受到社會(huì)廣泛關(guān)注。針對(duì)不同污染源污染的土地修復(fù)，選用的生物修復(fù)技術(shù)各有不同。在日常生活中，通過對(duì)土壤的耕翻，補(bǔ)充土壤中的氧及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來進(jìn)一步提升土壤自身微生物的活性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤污染物的生物降解。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于成本低，但周期長(zhǎng)且勞動(dòng)量較大。除了上述修復(fù)技術(shù)之外，常見的還有微生物降解農(nóng)藥方式，通過微生物與農(nóng)藥之間的酶促反應(yīng)達(dá)到降解農(nóng)藥的目標(biāo)。另外一種是將有機(jī)質(zhì)與農(nóng)藥共同代謝，通過改變污染土壤的環(huán)境來降低農(nóng)藥的有害性。

2.2 運(yùn)用化學(xué)防治法進(jìn)行土壤治理

化學(xué)防治法通常情況下可以用來治理被重金屬污染的土壤，通過使用化學(xué)改良劑，將重金屬轉(zhuǎn)化為難溶性物質(zhì)，進(jìn)而降低其對(duì)土壤的污染程度。在農(nóng)村很多地方的土地都出現(xiàn)了板結(jié)、酸化的情況，種植的農(nóng)作物都不生長(zhǎng)，大大影響了糧食的產(chǎn)量，農(nóng)民的收入。為了治理這些問題，國(guó)家特地出臺(tái)了一些政策，對(duì)土地污染進(jìn)行管理，對(duì)農(nóng)藥的使用，化肥的使用都有了新的管理制度。與此同時(shí)，還可以借用化學(xué)技術(shù)對(duì)污染土壤進(jìn)行治理。一般情況是通過有效降低污染物在土壤中的濃度，或者發(fā)揮固化作用改變污染物的形態(tài)，進(jìn)而將其在土壤中的遷移性。比如常見的電修復(fù)法，通過將電極兩端插入到受污染的土壤中，在土壤中形成直流電場(chǎng)，使土壤中的顆粒物質(zhì)沿著直流電場(chǎng)的方向定向電遷移，降低污染物在土壤中的遷移性。這種土壤治理方式能夠在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境的同時(shí)減少污染物的接觸，具有經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)，更加適用于滲透系數(shù)比較低的土壤治理。

2.3 對(duì)污染排放問題進(jìn)行治理

其實(shí)土地的污染，除了農(nóng)藥和化肥以外還有其他的因素。工業(yè)廢水就是一個(gè)重大的土地污染的因素。現(xiàn)在很多城郊地區(qū)都沿河邊建立了一些小工廠，政府對(duì)于這些小工廠的污水排放問題，管理得不是很嚴(yán)格，部分小工廠將一些超標(biāo)的污水直接排放到了附近的河流中。這些廢水中有一些硫化物和一些重金屬和有毒的有機(jī)物，這些未經(jīng)處理的污染直接排放到河流中，造成了周邊的土地出現(xiàn)了酸化的現(xiàn)象。想要從根本上解決農(nóng)村的土地污染問題，還需要對(duì)這些小工廠的污染排放問題進(jìn)行治理?？梢哉f這些重金屬超標(biāo)合作和有機(jī)物超標(biāo)的工業(yè)污染對(duì)農(nóng)田土壤的破壞程度更大，而且還造成了水資源的污染。以前大家都是使用河流中的水，來澆灌農(nóng)作物，但是現(xiàn)在這些水都不能使用了，所以失去水源之后，很多人農(nóng)田也就慢慢閑置了。除了工業(yè)污水以外，還有一些不規(guī)范的養(yǎng)殖場(chǎng)也造成了土地資源的污染。很多養(yǎng)殖場(chǎng)的動(dòng)物糞便都是直接排放到了農(nóng)田里面，這些動(dòng)物糞便中含有比較高的生物激素，和一些化學(xué)物質(zhì)，如果直接排放到農(nóng)田里面會(huì)造成農(nóng)田里面的微生物被破壞。這些微生物被破壞之后，農(nóng)田就會(huì)失去活性，農(nóng)田土壤就出現(xiàn)了板結(jié)的情況，大大降低了農(nóng)作物的產(chǎn)量?；诖耍槍?duì)上述造成農(nóng)田土壤污染的污染問題進(jìn)行針對(duì)性的治理。

3 農(nóng)田污染土壤安全利用

3.1 因地制宜種植農(nóng)作物

鑒于土壤污染具有長(zhǎng)期性、隱蔽性、累積性等特點(diǎn)，事關(guān)公眾身體健康和糧食安全。尤其是在我國(guó)人多地少的背景下，耕地資源顯得尤為重要。為了打贏凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，我國(guó)在土壤污染治理方面堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、分類管理、污染擔(dān)責(zé)、公眾參與等原則。除了加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田污染土壤的治理，同時(shí)更加關(guān)注對(duì)污染土壤的安全利用。針對(duì)我國(guó)農(nóng)田污染土壤的安全利用問題，要因地制宜選擇合適的農(nóng)作物來實(shí)現(xiàn)。如針對(duì)一些污染程度比較輕的農(nóng)田土壤而言，可以通過調(diào)整酸堿程度，改種低污染累積品種等方式。針對(duì)受重金屬污染的土壤而言，可以改種馬鈴薯、紅薯、高粱、玉米等不易吸收重金屬的農(nóng)產(chǎn)品，或改種花卉苗木等經(jīng)濟(jì)作物，保障農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行污染土壤的安全利用。

3.2 科學(xué)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)

在對(duì)農(nóng)田污染土壤安全利用的過程中，可以通過調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的管控。所謂調(diào)整種植結(jié)構(gòu)并不是簡(jiǎn)單地不進(jìn)行農(nóng)作物的種植，而是要在充分考慮土壤污染狀況、修復(fù)情況及農(nóng)作物特性等綜合因素的基礎(chǔ)上，剔除掉污染土壤不適宜種植的農(nóng)作物，將其調(diào)整為其他適宜的農(nóng)作物?；谵r(nóng)田污染土壤的實(shí)際情況，在調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)時(shí)，要遵循國(guó)家耕地安全和糧食安全這條紅線，在保障經(jīng)濟(jì)效益和當(dāng)前效益的同時(shí)兼顧生態(tài)效益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。同時(shí)要遵循市場(chǎng)產(chǎn)供原則對(duì)現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，不可“一窩蜂”盲調(diào)，要堅(jiān)持因地制宜，充分考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況。就目前我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整而言，包含將水稻改為玉米、紅薯、馬鈴薯等糧食作物，或改為芝麻、葵花等糧油作物，或改為花卉苗木、麻類、桑蠶、棉花等經(jīng)濟(jì)作物。通過以上對(duì)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，能夠改善生態(tài)環(huán)境，避免造成大面積土壤資源浪費(fèi)，又能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)民增收，提升農(nóng)民生活質(zhì)量。

3.3 集成耕地安全利用項(xiàng)目

目前國(guó)家受到人為因素污染（化肥、農(nóng)藥、工業(yè)、尾氣等）的耕地進(jìn)行安全利用修復(fù)；可利用技術(shù)在受污染耕地上產(chǎn)出安全的糧食。通過調(diào)節(jié)土壤酸堿平衡，產(chǎn)出放心健康糧食。如針對(duì)我國(guó)南方農(nóng)田污染土壤而言，可以選擇在當(dāng)季水稻（一季稻或晚稻）移栽前7d進(jìn)行施用，堿性物料施用后應(yīng)立即進(jìn)行土壤翻耕，促進(jìn)堿性物料與土壤中的游離酸與潛在酸發(fā)展中和反應(yīng)。密切關(guān)注污染土壤農(nóng)作物生長(zhǎng)情況，如灌溉條件方便且水源充足的建議水稻全生育期淹水，淹水深度3～5cm；灌溉水資源欠豐富的建議水稻分蘗盛期至乳熟期淹水，淹水深度也是3～5cm。在稻米難達(dá)標(biāo)生產(chǎn)的區(qū)域，可種植鎘吸收積累低的作物，或者非食用農(nóng)作物，以及花卉等植物，實(shí)現(xiàn)污染農(nóng)田的安全利用。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)農(nóng)田土壤污染防治具有現(xiàn)實(shí)緊迫性和必要性，隨著我國(guó)對(duì)土壤污染問題的持續(xù)關(guān)注，土壤污染防治舉措更多元，修復(fù)技術(shù)不斷創(chuàng)新，為土壤污染防治 及修復(fù)提供政策引領(lǐng)和技術(shù)支持。雖然我國(guó)土壤污染修復(fù)工作逐步深化展開，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大，且我國(guó)民眾土壤污染防治自覺性普遍不高，因此在土壤污染防治及修復(fù)應(yīng)對(duì)中不能松懈，重視教育宣傳，配合技術(shù)創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)土壤污染防治實(shí)效的提升。

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作者簡(jiǎn)介：安娜（1993—），女，漢族，吉林省吉林市，碩士研究生，助理工程師，研究方向：土壤污染防治。