摘要：現(xiàn)階段，農(nóng)田土壤也正在面臨著前所未有的重金屬污染危機(jī)，農(nóng)田污染具有潛在性、隱蔽性，需要科學(xué)地監(jiān)測才能明確其污染物含量，并對應(yīng)采取科學(xué)的防治對策，從而有效控制農(nóng)田土壤重金屬污染，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全。近年來我國農(nóng)田重金屬污染日趨嚴(yán)重，給農(nóng)作物和人體健康帶來巨大危害，對農(nóng)田重金屬定性和定量監(jiān)測十分必要。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田;土壤;重金屬;污染;監(jiān)測

引言

隨著工業(yè)化、城市化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)，各種化學(xué)品、農(nóng)藥和化肥被廣泛使用，以重金屬為代表的污染物進(jìn)入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，使耕地質(zhì)量持續(xù)下降。目前我國耕地受重金屬污染面積達(dá)2000多萬公頃，約占耕地總面積的20%。受重金屬污染的影響，我國每年糧食減產(chǎn)達(dá)1000萬噸，由此直接造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。而且農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的重金屬可以沿食物鏈傳遞，危害人體健康。因此，對農(nóng)田重金屬的監(jiān)測、修復(fù)及治理迫在眉睫。

1農(nóng)田土壤重金屬污染的影響因素

(1)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)污染：大量采礦、石油、鋼鐵、化學(xué)制藥、紡織、金屬處理與加工等工業(yè)活動(dòng)制造的大量的廢氣、廢渣、廢水，在重力作用下以沉降方式和隨雨水降落到地面，進(jìn)入土壤。這在我國南方地區(qū)表現(xiàn)的尤為突出。

(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的污染：化肥和農(nóng)藥長期不合理和過量使用，導(dǎo)致土壤重金屬污染，絕大多數(shù)的農(nóng)藥含有砷、汞等重金屬，化肥中也含有鎘等金屬，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中為了高產(chǎn)，化肥的大量施用、地膜的大面積推廣使用以及農(nóng)藥的不合理使用，增加了土壤的重金屬污染。

(3)城市生活垃圾的污染：現(xiàn)階段我國有大部分城市的一部分生活垃圾不能處理，而是采取直接運(yùn)送到城郊野地堆積填埋處理，其中還有大量的廢舊電器、電池等含有重金屬的廢棄物，因?yàn)殚L期日曬雨淋漸溶析出，使大量重金屬滲透到土壤中，形成污染。

(4)交通污染：主要指公路和鐵路交通。在公路交通中，隨著我國汽車的增多，以及汽車運(yùn)輸在我國運(yùn)輸業(yè)的主導(dǎo)地位，汽車尾氣的鉛污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。

(5)污水灌溉：由于我國北方干旱、缺水嚴(yán)重，因此污水灌溉比較嚴(yán)重。污水雖然經(jīng)過一定處理，但卻含有許多重金屬離子，隨著污水灌溉進(jìn)入土壤之中，工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)大量使用地下水，影響農(nóng)業(yè)灌溉用水，只能用處理后的污水灌溉，直接污染了土壤。

2農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測技術(shù)

2.1光譜技術(shù)

光譜技術(shù)是當(dāng)前檢測土壤中是否含有重金屬的重要技術(shù)之一，其優(yōu)勢是具有較強(qiáng)的靈敏性。其缺點(diǎn)是檢測成本較高，具體表現(xiàn)為檢測操作流程復(fù)雜堯檢測設(shè)備要求較高與檢測過程耗時(shí)較長等。此外，運(yùn)用光譜技術(shù)必須應(yīng)用X射線，由于X射線具有較強(qiáng)的電離性，在使用過程中會(huì)對人體造成一定傷害。因此，在應(yīng)用光譜技術(shù)時(shí)，相關(guān)工作人員必須預(yù)先配備防護(hù)設(shè)備，并掌握一定的專業(yè)操作技能，以避免受到X射線的傷害。光譜技術(shù)不能在現(xiàn)場對土壤重金屬含量進(jìn)行快速有效的檢測。其中，紫外可見光光度法是當(dāng)前土壤重金屬技術(shù)中使用最為廣泛的一種方法。

2.2電化學(xué)分析技術(shù)

相較于光譜技術(shù)而言，電化學(xué)分析技術(shù)主要指通過運(yùn)用電化學(xué)傳感器檢測土壤重金屬。這種技術(shù)的優(yōu)勢是有助于自動(dòng)化檢測工作，因而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場快速檢測土壤重金屬含量。需要注意的是，這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性極易受大分子顆粒堯有機(jī)物堯表面活性劑等土壤污染物影響，主要體現(xiàn)在對普通漿料檢測過程的影響。因此，未來相關(guān)科研人員應(yīng)以電化學(xué)傳感器研發(fā)為工作重點(diǎn)，特別是具有更高靈敏度和更強(qiáng)抗干擾能力的電化學(xué)傳感器。

2.3生物傳感器技術(shù)

生物傳感器技術(shù)主要通過對綜合金屬離子與固定于電極材料中特異性蛋白的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對蛋白結(jié)構(gòu)的有效改變，并借助靈敏的電容信號傳感器對土壤重金屬進(jìn)行定量化檢測，以便工作人員實(shí)現(xiàn)對土壤重金屬含量變化情況的檢測?，F(xiàn)階段，工作人員已利用生物傳感器實(shí)現(xiàn)了對水溶液中毒性化合物含量的準(zhǔn)確檢測。但是，生物傳感器技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的限制性，具體表現(xiàn)在對生物活性與環(huán)境的要求較高。因此，這種技術(shù)不能被廣泛應(yīng)用。

2.4酶抑制技術(shù)

酶抑制技術(shù)主要指通過重金屬離子與酶活性因子間發(fā)生的甲硫基反應(yīng)，改變酶活性因子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，并降低酶活力，再借助相應(yīng)儀器完成對土壤重金屬的檢測。酶抑制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員能夠直接觀察顯色劑顏色堯吸光度堯電導(dǎo)率等變化情況，并通過放大光電信號顯示土壤重金屬含量與酶系統(tǒng)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。當(dāng)前，酶抑制技術(shù)主要被工作人員應(yīng)用于環(huán)境堯食品等重金屬定性檢測工作。

2.5免疫分析技術(shù)

免疫分析技術(shù)主要指通過免疫分析法檢測土壤重金屬離子。這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有較高的靈敏性與特別性，在應(yīng)用時(shí)還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：一是通過合理應(yīng)用絡(luò)合物實(shí)現(xiàn)對重金屬離子的有效綜合，并為其預(yù)留一定的空間結(jié)構(gòu)，以便其能夠順利進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。二是確保載體蛋白能夠接收綜合金屬離子化合物，進(jìn)而產(chǎn)生免疫原。此外，工作人員還須注意選擇相應(yīng)具有特異性抗體對金屬離子化合物進(jìn)行綜合，以確保免疫分析技術(shù)的準(zhǔn)確性。

3農(nóng)田土壤重金屬污染防治措施

3.1完善土壤重金屬污染監(jiān)測制度

污染狀況不明確是我國土壤重金屬防治與修復(fù)工作基礎(chǔ)薄弱的主要問題。上個(gè)世紀(jì)九十年代以來，政府相關(guān)部門在部分區(qū)域內(nèi)陸續(xù)開展了土壤重金屬污染監(jiān)測工作，但是并未向社會(huì)公布具體結(jié)果。而目前的眾多文獻(xiàn)資料都充分說明，我國耕地土壤重金屬污染形勢嚴(yán)峻。所以建立和完善耕地土壤重金屬污染監(jiān)測制度成為了當(dāng)前的重點(diǎn)，設(shè)立以縣為單位的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測點(diǎn)，對土壤和農(nóng)作物中重金屬含量進(jìn)行跟蹤檢測。將無公害農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，以土壤中重金屬有效態(tài)測定值與其臨界值來評估該區(qū)域內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境的適應(yīng)程度。

3.2合理選擇修復(fù)與治理技術(shù)

物理治理方法?？屯练?、換土法、翻土法、電解法、熱處理法等不失為土壤重金屬污染物理治理的有效措施。其中電解法通過在電解、電遷移、電滲與電泳的作用下將陽極、陰極的重金屬移走。熱處理法是通過對被污染的土壤進(jìn)行加熱，將土壤之中容易揮發(fā)的污染物收集起來并進(jìn)行回收與處理。雖然以上治理措施效果較好，但是實(shí)施有一定的難度且費(fèi)用較高，極易降低土壤的肥力。

生物治理方法。主要利用生物的某些習(xí)性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染。如利用蚯蚓、鼠類等吸收土壤中的重金屬，或者利用某些植物積累和吸收某些重金屬的特性來清除土壤中的重金屬。生物治理實(shí)施比較簡便、投資較少對環(huán)境幾乎無破壞，但治理效果不明顯。以后應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究發(fā)展。

化學(xué)治理方法。是向污染土壤中加入改良劑、抑制劑，改變土壤性質(zhì)，使其中重金屬發(fā)生氧化、還原、抑制、吸附、沉淀作用，以降低土壤重金屬的污染?；瘜W(xué)治理效果、費(fèi)用適中，但是很容易再度活化。

3.3倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)種植理念

我國農(nóng)田土壤重金屬污染形勢如此嚴(yán)峻，還有一部分原因是因?yàn)槲覈鴱V大的農(nóng)民缺乏對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。所以，應(yīng)該采用各種方式加強(qiáng)這些方面的宣傳，引導(dǎo)農(nóng)民在種植農(nóng)作物的過程中如何安全地使用化肥和農(nóng)藥以及其他一些動(dòng)植物生長激素，組織專業(yè)的清潔生產(chǎn)培訓(xùn)，從源頭上預(yù)防耕地土壤重金屬污染。除此之外，電子廢棄物隨意丟棄也會(huì)對土壤造成污染，應(yīng)在全社會(huì)范圍內(nèi)大力提倡垃圾分類以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，合理處置電子廢棄物。

結(jié)語

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)技術(shù)、化學(xué)肥料等不斷被利用到農(nóng)業(yè)土壤中，再加上工業(yè)企業(yè)三廢的不合理排放，都使得農(nóng)田土壤面臨嚴(yán)重的重金屬污染問題。土壤重金屬污染對人類的危害很大，它的來源復(fù)雜，后期影響嚴(yán)重，做好重金屬污染監(jiān)測及治理已經(jīng)是迫在眉睫的問題。土壤重金屬污染首先應(yīng)從來源抓起，嚴(yán)控工礦污染，加快推進(jìn)土壤污染防治立法，建立健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，建設(shè)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，全面強(qiáng)化監(jiān)管執(zhí)法。