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农田土壤重金属污染监测及治理措施

作者

库丹阳

武汉中环明创生态科技有限公司 湖北省武汉市 430080

随着我国农业现代化的高速发展,农业生产中使用大量的农药、化肥,以及养殖业规模化发展,导致禽畜粪便排放,造成农田土壤重金属污染。加上我国工业化、城市化进程不断加快,工业生产及矿业加工等过程中,也会产生大量的含有重金属污染物的废水和固体废弃物等污染物,受到气候、流水等因素影响,使得农田受到严重的重金属污染。农田重金属污染严重地危害我国农业生产发展,使得我国粮食面临着严峻的安全问题。为此,我国要加强农田土壤重金属污染监测,加强农田土壤重金属污染治理,积极改善和保护农田土壤环境。

1. 农田土壤重金属污染监测方法

农田土壤重金属污染是土壤环境污染面临的严峻问题,既会影响土壤生态环境质量,也会影响农业生产安全。农作物具有重金属富集作用,会将土壤中的重金属富集在农作物上,导致粮食安全问题,危害人类健康。因此,要采取科学的监测技术与方法,加强农田土壤重金属污染监测,掌握农田土壤重金属污染状况,为农业生产提供参考依据。

1.1 土壤采样分析法

土壤采样分析法是农田土壤重金属污染监测的常见方法,主要包括点位布置、样品采集、样品存储与运输、样品预处理及样品检测等流程。第一步样品采集点位布设。根据农田污染区域及范围,合理地布设土壤样品采集点位。第二步样品采集。在布设的点位采集土壤样品,将土壤样品装在合适的容器中。第三步样品存储与运输。严格按照样品存储、运输等要求,将样品送至实验室。第四步样品预处理。根据土壤样品检测要求,将土壤进行烘干、研磨、过筛等预处理。第五步样品检测。选择原子吸收光谱(AAS)、X 射线荧光光谱(XRF)等检测技术,对土壤中的重金属离子浓度及类型进行测定。土壤采样分析法具有测度准、成本低等优势。

1.2 遥感技术

随着智慧技术的快速发展,遥感技术与无人机成为农田土壤重金属污染监测的重要方法。无人机搭载遥感技术,对监测区域的农田进行遥感信息采集,获取地表的光谱信息。无人机搭载的传感器设备,能够将地表的光谱信息输送至数据分析系统,根据光谱信息的物理特性和化学特性,构建特定光谱特征与土壤中重金属污染水平的模型关系,分析土壤中重金属含量。遥感技术能够实现监测区域的全覆盖,弥补人为监测的不足,快速地捕捉数据、上传数据和分析数据。

2. 农田土壤重金属污染治理措施

2.1 加强物理修复,改善土壤肥力

农田土壤污染治理既要有效地去除和分离土壤中的重金属污染物,还要保证土壤的肥力,满足农业生产需要。因此,农田土壤重金属污染治理过程中要加强物理修复,逐步改善土壤肥力。一是采用深耕翻土修复方法。利用农业机械实现农田的深耕翻土,将表层受到重金属污染的土壤翻耕到下层,将未受污染的下层土壤翻耕桑表层,降低农田表层的土壤重金属含量。二是采用土壤淋湿修复方法。土壤淋湿修复方法是利用可溶重金属的水或溶液,对重金属污染土壤进行冲洗,再利用重金属离子的化学反应,达到重金属离子沉淀的目的。土壤淋湿修复方法可以广泛地应用于受到工业废水、矿山溶液污染的农田。三是利用电动修复方法。电动修复方式是利用电场作用,实现土壤中重金属离子的迁移,并收集重金属离子,实现土壤重金属污染的修复目的。随着农田土壤重金属污染问题日益突出,物理修复方法的种类越来越多。在农田土壤重金属污染治理过程中,要合理地选择物理修复方法,达到土壤修复的目的,还要保证土壤肥力不受破坏,满

足农作物生长需要。

2.2 重视生物修复,改善土壤环境

生物修复方式是利用土壤中的微生物或植物分解、吸收等作用,达到对土壤中重金属离子的分解和吸收,实现重金属污染物治理的目的。随着绿色生态理念的日益深入,生物修复方法成为农田重金属污染治理最为常用的方法。一是利用植物修复方法。自然界中有很多植物具有强大的重金属吸附能力,能够有效地吸收和富集土壤中的重金属离子。农田在受到重金属污染的情况下,可以在农田种植具有重金属离子吸附和富集能力的植物,利用植物的超积累能力,对农田中的重金属离子进行吸收和富集,再对种植的植物进行收割和集中处理。将农田中的重金属离子降低到符合国家标准浓度以下后,再根据土壤的结构、肥力等进行农作物种植。二是采用微生物修复方法。农田土壤中有着较多的真菌或细菌等微生物,能够有效地降解或转化重金属离子。因此,在农田土壤重金属污染治理过程中,要发挥土壤中微生物的作用,利用微生物的代谢活动,对土壤中的重金属离子进行吸收、转化和降解。另外,还要根据土壤中重金属离子的类型和浓度,适当的培养微生物,达到农田土壤重金属污染高效治理。

2.3 综合治理措施

随着农田土壤重金属污染问题日益突出,除了要采用物理修复技术和生物修复技术,强化对农田土壤重金属污染治理,还要加强土壤重金属污染管控与治理,减少源头污染,控制重金属污染物排放。一是要加强重金属污染物排放监管。在农田区域,生态保护部门、农业农村部门要联合执法,加强对周边的城市污水排放、工业三废排放及矿山开采等活动监管。既要动态监测排放情况,还要暗查、暗访,落实国家及地方三废排放管理要求,避免重金属污染物排放至农田。二是要加强农田土壤动态监测。生态保护部门、农业农村部门要协同合作,加强农田土壤动态监测,利用遥感技术等先进的监测技术,加强农田区域的土壤环境监测,一旦发现土壤重金属污染物含量超标要及时地追根溯源、综合治理。三是要加强农业生产环境管理。农业农村部门要加强对农业生产中的农药化肥使用管理,要加强养殖业的禽畜粪便排放及综合治理管理,做好农业生产中的污染物综合治理,避免农业生产活动的重金属污染物排放超标。

3. 结语

近年来,我国农田土壤污染物治理取得良好的成效。但在农业现代化的高速发展下,农田土壤污染物治理任务仍然艰巨。未来农田土壤污染治理过程中,要利用先进的监测技术,加强土壤重金属监测。同时,要狠抓源头、严加管控、综合治理,减少重金属污染物排放,有效保护农田土壤环境,营造绿色的农业生产环境。

参考文献

[1] 樊建琼. 农田土壤重金属污染现状及治理措施 [J]. 农业与技术, 2023, 43 (24): 94-96.

[2] 刘小龙. 土壤重金属污染监测及治理措施探究 [J]. 皮革制作与环保科技 , 2024, 5 (19): 89-91.

[3] 王志勇. 农田土壤重金属污染的评估及治理措施研究 [J]. 中国锰业 , 2024, 42 (03): 103-107.

[4] 杨俊. 农田土壤重金属污染监测及治理措施 [J]. 农村实用技术, 2024, (02): 125-126.

[5] 张雅静. 农田土壤重金属污染风险及治理措施研究 [J]. 环境科学与管理 , 2024, 49 (01): 67-71.