土壤修复十讲之六：农田土壤污染与修复实践

农田土壤污染目前已成为制约我国农业可持续发展并威胁食品安全的重要因素之一，不仅会对环境产生长期的影响，而且会通过食物链的传递对人体健康产生危害。“民以食为天”，从农田到餐桌，这一关系着老百姓日常生活饮食健康的重要环节，不断挑动着国人那根关于食品安全的脆弱神经。为了确保农产品的质量安全，需加强污染农田的修复和潜在污染农田的控制。

国内现状：污染严重

土地是农产品生长的载体和母体，只有土地干净，才能生产出优质的农产品。近年来，耕地污染问题突出，国家粮食安全和农产品质量安全面临严峻挑战。

“由于我国农业生产长期采用高投入、高产出的模式，耕地的长期高强度、超负荷利用导致土壤肥率下降，耕地质量退化，粮食产量和农产品供应面临挑战。加上化肥、农药等农资产品过量低效利用，以及工业三废无序排放，导致农田土壤综合质量退化，污染问题日益凸现。对生态环境、食品安全、人体健康已经构成了严重威胁，综合治理势在必行。”上海化工研究院院长徐大刚表示。

环保部环境保护生态司土壤处处长张山岭同样认为，目前我国的土壤环境形势不容乐观，部分地区的土壤污染比较严重，耕地污染问题也比较突出。“一是全国总的点位超标率为16.1%，耕地总的点位超标率达到19.4%，其中镉的点位超标率达到了7.0%;二是总体判断以轻微和轻度污染为主，但中度和重度污染问题已经到了现在应该重视的情况，从污染的过程来看，无机污染物超过80%。”张山岭强调，土壤污染的成因无非是工矿业、农业、固体废物的堆放，另外就是大气、水污染治理的二次污染所导致。

农业部种植业管理司耕地与肥料管理处副处长仲鹭勍表示，“一方面，工业‘三废’和城市生活污染向农业农村扩散严重。镉、汞、砷等重金属不断向农产品产地环境渗透，通过大气沉降、水体循环、固体废弃物排放等途径污染耕地。另一方面，农业面源污染加剧。我国每年产生大约38亿吨畜禽粪污，但有效处理率仅为42%，每年7亿吨农作物秸秆有效利用率不足50%，每年130万吨地膜回收率不足60%。化肥和农药利用率分别为33%和35%，均低于发达国家。外部和产业内部的污染链交叉循环，造成环境污染物富集，耕地污染状况不断加剧，对农业生产造成巨大隐患。”

修复实践：植物为主

日本曾有大量的农田深受重金属污染之苦，因此在1970年发布的《农业土壤污染防治法》中就将铜、镉和砷定义为农田土壤有毒污染物。早期日本采用客土和灌溉的方法对污染农田进行治理，近年来则将研究重点放在了土壤淋洗和植物修复技术上。

英国早在1983年就提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染物的思想，并首次利用遏蓝菜属植物成功修复了由于长期施用污泥而受到重金属污染的土壤。目前，英国已发现多种耐重金属污染的草本植物用于污染土壤中的重金属和其他污染物的治理，并建立了超富集植物材料库，进一步使这些草本植物得到商业化应用。

澳大利亚约有200万hm2盐渍化农田，70%分布在澳大利亚小麦带上，每年澳大利亚农业因盐渍化所蒙受的损失约为13亿澳元。澳大利亚以盐生灌木种植为切入点，采取长期生物降水排盐畜牧业生产跟进、休耕与免耕合理轮作结合、培肥地力等一系列生态盐碱地改良措施对盐渍化农田进行了修复。

我国农田土壤的污染来源有大气沉降、固体废物辐射、化肥与农药污染，其中最主要的污染物为重金属。固化/稳定化技术是我国农田土壤修复工程中最常用的修复技术，应用于我国70%以上农田土壤修复工程中，该技术的弊端是是在一定程度上破坏土壤结构。随着不同金属超富集植物的不断发现，植物修复有望成为降低土壤重金属污染而又保持土壤结构的替代技术之一。

国外案例：日本富山

上世纪二三十年代，日本富山县周边的矿业公司向神通川流域的河道中排放了大量含镉废水，造成周边地区土壤中镉含量超正常标准40多倍，导致该地区的水稻中镉含量普遍超标。当地人食用后出现肾脏功能衰竭、骨质软化、骨质松脆等症状，这便是著名的“痛痛病”。对此，日本采用了客土法和灌水技术来治理受污染农田。对于大米镉含量在0.4-1.0毫克/千克的土壤采用灌水技术修复，对于大米镉含量超过1.0毫克/千克的土壤采用客土法修复。据统计，富山县政府共更换了863公顷的土地，耗费了33年时间，花了整整407亿日元。

国内案例：化学淋洗

2011年5月，环保部在甘肃省白银市开展土壤修复示范工程。长期以来，由于该地区城郊农民截留工业污水进行农灌，导致农田土壤和作物中镉、砷、铅、汞等重金属超标。工程总投资1100万元，工期两年，选择白银区四龙镇民勤村65亩受重金属污染严重的农田进行修复。工程分别采用两种修复技术路线：采用化学淋洗-化学固定-生物质改性耦合方法修复27亩;采用化学淋洗-土壤改良方法修复38亩。修复后65亩弃耕地变为水浇地，土壤中重金属含量达到国家有关规定规定。

国内案例：植物修复

2000年1月8日，湖南省郴州市苏仙区邓家塘乡发生一起严重砷污染事故：离村庄不远的郴州砷制品厂将禁止直接排放的闭路循环废水直接排放，导致部分村民不同程度地发生砷中毒，600多亩稻田弃耕。2001年，中科院地理所陈同斌研究员在郴州建立了世界上第一个砷污染土壤植物修复工程示范基地，示范工程面积共15亩地。该工程首次使用了蜈蚣草作为砷的超富集植物。蜈蚣草叶片对于砷的富集能力极强，可富集砷最高达0.5%，为普通植物的20万倍;具有极强的耐砷毒能力，能够生长在0.15%-3%的污染土壤和矿渣上。此外，蜈蚣草具有对砷和磷的协同吸收作用，增施磷肥可增强蜈蚣草对砷的吸收能力。该示范工程中蜈蚣草每年去除土壤砷的效率为10%左右，收割的蜈蚣草通过砷的固定剂后安全焚烧。

国内案例：联合修复

江西省贵溪市贵溪冶炼厂周边土壤受重金属污染严重，土壤中铜、镉含量等均超标数倍以上，致使大片农田被迫废弃。当地政府于2012年1月启动修复工程，提出了使用“调理-消减-恢复-增效”联合修复技术的思路：

调理是指用物理调节+化学改良的方法，调理污染土壤中重金属介质环境;消减是指用物理化学-植物/生物联合的方法，降低污染土壤中重金属总量或有效态含量;恢复是指在调理污染土壤介质环境、降低土壤重金属污染程度的基础上，联合植物及农艺管理技术，建立植被，逐次恢复污染土壤生态功能;增效是指增加污染修复区土地的生态效益、经济效益和社会效益。

工程中使用微米羟基磷灰石、普通磷灰石粉、石灰和生物质灰等按比例组合而成的改良材料，并联合巨菌草、海州香薷、香根草、伴矿景天、香樟、冬青和红叶石楠等植物，辅以一定的物理和农艺措施集成为能够规模化修复重度重金属污染土壤的技术——物理/化学-植物-农艺调控联合治理技术，至今已完成项目区2000多亩污染农田的修复。

修复要点：综合治理

农业部种植业管理司耕地与肥料管理处副处长仲鹭勍认为，与工业污染场地相比，农田污染成因复杂、影响面广、治理问题更为复杂，在实施治理时必须把握以下六点：

一是治理过程的长期性。从日本等国的经验看，农田污染治理周期长，很难在短期内取得成效，一定要作长期打算;

二是治理对象的特殊性。农田污染治理一定要从农业生产的实际出发，保持农用地用途，保障农产品产出能力，不能简单照抄照搬工业污染场地的治理模式;

三是利益主体的复杂性。农田污染治理既关系消费者饮食安全，也关系国家粮食安全和广大农民切身利益以及社会稳定。实施中要充分考虑农民利益，不能简单一划了之、一禁了之;

四是治理措施的综合性。农田污染成因复杂，要综合采取物理、化学、生物技术，配套农艺、工程措施。特别是要积极研究农艺、生物等不破坏农田土壤结构的方式来推动农田污染治理;

五是治理投入的公益性。要坚持政府主导推进，农民主体实施的模式。同时，要积极探索社会资本参与的有效途径，但要慎言农田污染治理的产业化;

六是治理手段的科学性。农田污染治理的任何一项技术都应该进行反复研究和试验示范，在研究上要积极，在推广上要慎重，切忌夸大和炒作，不能因治理技术不过关导致“二次污染”。

延伸阅读：

土壤修复十讲之五：工业场地污染与修复实践

土壤修复十讲之四：土壤修复技术与标准体系

原标题：土壤修复十讲之六：农田土壤污染与修复实践