防控农田重金属污染须多措联用

　　2014年4月，《全国土壤污染状况调查公报》显示全国土壤环境状况不容乐观，总超标率为16.1%。

　　近来有关污染导致的诸如镉大米、砷超标等食品安全问题，增加了民众对土壤污染的担忧。

　　如何有效防控或治理土壤污染？实践证明，最直接且富有成效的方法就是工程技术措施。其技术模式主要包括客土法、翻耕混匀法、去表土法、表层洁净土壤覆盖法、化学介入方法等。

　　目前农田重金属污染出现了由矿区向农区转移、由城郊向乡村伸延、由上游向下游转移的趋势，同时出现了重金属污染从水土链向食物链延伸的现象。这意味着农田重金属污染正由逐步积累的过程开始进入突发性、连锁性、区域性爆发的阶段，应引起高度重视。

　　有效防控农田重金属污染，必须注重多种方法联用与技术配套。其中农艺技术与水肥调控则有助于缓解污染毒害的程度。农田耕作调控法主要包括水分管理、施肥调控、低累积作物品种替换、调节土壤pH值、调整种植结构等。

　　水稻全生育期淹水，可显著降低土壤铬有效态，降低稻米中铬的吸收累积。在农田铬含量处于污染临界值附近或已受铬污染的土壤上，应避免施用高量的酸性肥料如尿素、氯化铵、过磷酸钙等。在常用磷、钾肥中，磷酸二铵和硫酸钾在铬污染土壤上施用更为适合。

　　镉在不同作物中的累积大小为：葱蒜类>叶菜类>根茎类>豆类>茄果类>瓜类，所以对菜地重金属镉污染，可以通过调整农作物品种起到修复效果的作用。在农作物生长期中，对作物茎叶表面合理喷施硒肥、锌肥或硅肥等中微量元素肥料，可以抑制或拮抗农作物对重金属镉、砷等的吸收累积。

　　为了降低土壤砷的毒性，一般可采用水田改旱地种植模式加以修复。但在镉砷复合污染下，水田改旱地会增加铬对生物毒害的有效性。为此对镉砷污染农田治理需要统筹考虑，以免在降低镉污染的同时加重砷的污染。

　　实际上，对矿区附近受污染的农田，要重点防控，递进设档，合理导水，适时轮作。同时要兼顾考虑土壤治理与植物修复技术的集成应用。

　　有研究表明，常用的土壤重金属污染修复植物为超富集植物。所谓的超富集植物是指能超量吸收重金属并将其运移到地上部的植物。一般超富集植物地上部（茎和叶）重金属含量是普通植物在同一生长条件下的100倍，其临界含量分别为铬100mg/kg，锌、铅、铜、镍、钴均可达到800~1000mg/kg以上；而且植物地上部的重金属含量高于根部相应重金属含量。

　　据报道，目前国内筛选出的重金属超富集植物包括：砷超富集植物——蜈蚣草；镉超富集植物——龙葵和天蓝遏蓝菜；锌、镉超富集植物——东南景天；铜高累积植物——海州香薷等。植物修复技术具有修复成本低，适应性广，耐受性强、不破坏土壤理化性质等优点。

　　尽管植物修复技术有较好的效果，但仍然要因地制宜地合理选用，尤其要注重搭配使用。植物修复比较适应于中度重金属污染土壤，但超积累植物通常矮小、生物量低，生长缓慢，修复效率低，受不同地区气候等自然条件影响，超积累植物在不同地区生长也受到影响。尤其是随着修复年限的增加，植物修复效率也会逐渐下降，其不仅影响修复与治理效果，而且会增加治理费用。

　　为此，须因地制宜地统筹考虑修复植物的工业化应用的产品开发，特别是无害化的可用产品开发至关重要，力求做到既不影响环境又有一定的经济回报，使之成就一个统筹治理与开发的健康产业，以经济与生态利益的双轮驱动，促进环保农业的持续发展。

      来源：中国科学报