1、第 頁產地土壤污染現況及防治分析 本文 方堃1,2劉瀟威1王靜2徐新宇3作者單位：1.農業部環境保護科研監測所2.中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所3.某省*市惠山區環境監測站 土壤是種養殖農產品主要的環境要素，其擔負著產地環境中大約90來自各方的污染物1。近年來，由于產地土壤環境受到污染而造成的農產品質量安全問題逐漸增多，引起了廣泛的重視和研究2。土壤污染具有多源性、隱蔽性、累積性等特性，決定了它對生長在其中的農產品危害的復雜性、長期性、潛在性和突發性3。因此，研究產地土壤環境中主要污染物的來源、特點以及污染現狀，提出相應的防治措施，對有效保護我國農產品產地土壤環境，保障農產品質量安

2、全具有重要的意義。 一、產地土壤環境污染的定義及分類 土壤污染的定義目前不統一，主要有3種不同觀點。（1）“絕對性”定義，即部分學者認為由人類向土壤添加有害物質，土壤中該有害物質含量超過了土壤背景值，土壤就受到了污染。（2）“相對性”定義，即有學者以特定的參照數據來加以判斷，如以土壤背景值加2倍標準值為臨界值，如果超過臨界值，則認為土壤已被污染。（3）“綜合性”定義，即定義為不但要看含量的增加，還要看后果，即當參加土壤的污染物超過土壤的自凈能力，或污染物在土壤中累積量超過土壤基準值，而給生態系統造成危害，此時才能被稱為污染。由于第3種定義更具有實際意義，而被使用的最多。土壤污染主要可分為無機物

3、污染（重金屬、化肥、鹽堿類），有機物污染（主要是持久性有機污染物，如多環芳烴、多氯聯苯以及難降解的農藥等有機物質），生物污染（帶有病菌的城市垃圾、廄肥等）以及放射性污染（鍶和銫等在土壤中生存期長的放射性元素）等類型，污染物可單獨對土壤的污染起作用，但多數是多種污染物共存的復合污染。產地土壤環境的污染物來源復雜，但主要來自工礦企業“三廢”污染和污水灌溉兩個方面。據統計，我國耕地污染退化面積約占總耕地面積的110，其中工業“三廢”污染的耕地近1000萬hm2，使用污水灌溉的耕地已達330多萬hm24。近年來，農業面源污染也開始成為引起土壤污染的一個重要因素。 二、主要的產地土壤環境污染物 （一）重

4、金屬類物質 目前，國際上公認影響比較大、毒性較高的重金屬類物質一般有5種，即汞、鎘、鉛、鉻、砷。20世紀5070年代，日本富士縣的“骨痛病”就是由于鎘污染而導致糙米中鎘超標而引起的，患者數千人，其中數百人死亡，至今還有人不斷提出起訴和索賠。隨著我國工業和農業的快速發展，城市化進程的不斷加快，由于污水灌溉和工礦企業排污引起的產地土壤環境重金屬污染問題也逐漸顯現。如我國20世紀70年代，就有學者研究發現某省*張士灌區的土壤重金屬超標嚴重，污染面積達2500多hm2，造成農產品無法食用5。雷鳴等人對*工礦污染區的調查也顯示，*和*等地工礦污染地區的鎘、砷和鉛污染面積占當地耕地總面積的90以上6。在各

5、類農產品中，水稻和葉菜類蔬菜是最易富集重金屬元素的農作物78，因此，當土壤被環境中的重金屬污染后，稻米和葉菜類蔬菜中重金屬殘留問題值得關注。重金屬污染普遍具有以下共同點：（1）污染面積逐漸擴大。由于重金屬類物質與污染排放密不可分，隨著工農業的快速發展，特別是重工業的地域性轉移，重金屬元素威脅的范圍逐漸加大。（2）污染治理耗時較長。土壤中的重金屬很難靠稀釋作用和自凈化作用來消除，即使通過生物修復等手段，某些被重金屬污染的土壤也可能要100200年時間才能夠恢復。（3）累積性和不可逆性。土壤中的重金屬會被農作物吸收，通過食物鏈逐級放大和改變存在形態，從而對人體安康造成嚴重威脅。比方，汞被生物體甲基

6、化后形成甲基汞，其具有神經毒性的環境污染物，主要侵犯中樞神經系統，可造成語言和記憶能力障礙等嚴重問題。人體長期攝入重金屬，會蓄積于內臟和骨骼中，引起多種疾病。如在人體內，鎘的半衰期長達730年，可蓄積50年之久，能對多種器官和組織造成損害9。如此長的半衰期，對人體來說甚至是不可逆的，一旦進入體內就難以排出。 （二）持久性有機污染物（POPs） POPs是指一類具有長期殘留性、生物蓄積性、半揮發性和高毒性，能夠在大氣環境中長距離遷移并能沉積回地球，對人類安康和環境具有嚴重危害的天然或人工合成的有機物質。目前，我國污染較為嚴重的POPs物質主要有：（1）多環芳烴（PAHs）。我國已有學者開展了對京

7、津及附近地區、長三角地區、珠三角地區及東南沿海等區域的研究。結果說明，土壤中的PAHs主要來源于燃燒源（包括工業燃煤、汽車尾氣排放等）。對*郊區土壤中16種PAHs的研究說明，土壤中16種PAHs的平均濃度為1350gkg，其含量范圍在163880gkg之間10。（2）有機氯農藥（OCPs）。OCPs具有高效的殺蟲力，19501970年被廣泛用于農業生產，但是由于OCPs特殊的物理化學性質，其難以被化學降解和生物降解，在土壤中半衰期可達幾年甚至十幾年。由于OCPs嚴重對環境的影響，從20世紀80年代起許多國家開始禁止或限制使用OCPs。據統計，我國多年來累計施用滴滴涕40多萬t，六六六等OCP

8、s19萬余t，雖然OCPs目前已被禁止使用，但是由于降解緩慢，其對土壤的污染仍不容小視1112。（3）二英（Dioxin）。二英是一類物質的簡稱，包括210多種化合物。焚燒垃圾和塑料制品，以及有機物和氯的熱處理過程，都會釋放二英類物質。它們通過大氣干濕沉降、污水污泥農用以及廢棄物堆放等多種途徑進入土壤環境13。我國有學者對一些地區土壤中二英含量的調查顯示，部分省份土壤存在二英污染問題，其中鋼鐵廠和垃圾焚燒廠周圍土壤污染尤為明顯1416。（4）多氯聯苯（PCBs）。PCBs不但具有持久性有機污染物高毒、難降解的共同特點，同時還是內分泌干擾物，對人類安康和環境具有嚴重危害。目前，在工業發達的國家和

9、地區，已發現有較高濃度的PCBs。在不發達國家和地區、人跡罕至的海洋、大氣、水、土壤中也發現了PCBs。我國從1965年開始生產PCBs，到20世紀80年代初停產，共生產上萬t，多年的使用造成一些地區環境污染嚴重17，已經在局部地區釀出了嚴重污染事件。POPs污染的主要特點：（1）高毒性。主要表現為它的“三致性”，即致癌、致畸、致突變效應。它還具有遺傳毒性，能造成人體內分泌系統紊亂，使生殖和免疫系統受到破壞，并誘發癌癥和神經性疾病。（2）持久性。POPs類有機污染物構造穩定，在自然條件下很難被降解。研究說明，即使是很多年前使用過，在許多地方依然能夠發現它們的殘留物，POPs分子構造中化學鍵具有

10、相對較高的鍵能，可以抵御光解、化學和生物降解。一旦它們釋放進入環境，將有可能在環境中持久存在。（3）生物蓄積性。POPs類有機污染物分子構造中通常含有鹵素原子，具有低水溶性、高脂溶性的特征，因而能夠在脂肪組織中發生生物蓄積，從而導致從周圍介質遷移、富集到生物體內，并通過食物鏈的生物放大作用到達中毒濃度。（4）遷移性。POPs具有半揮發性，能夠從水體或土壤中以蒸汽形式進入大氣環境或被大氣顆粒物吸附，通過大氣環流遠距離遷移。在較冷或高海拔地方會重新沉降到地面上。而后在溫度升高時，它們會再次揮發進入大氣，開展遷移。如今在地球兩極以及珠穆朗瑪峰地區都已監測到POPs物質的存在。 （三）農業面源污染物質

11、 農業面源污染主要是在農業生產過程中濫施化肥、農藥和農用地膜所致。（1）化肥。自從1843年人類開始生產化肥以來，化肥的使用已有165年的歷史，隨著農業的發展，全球化肥施用量將不斷增加。我國自20世紀80年代開始，化肥施用量逐年增長。農業部數據顯示，目前使用量約穩定在5460萬t（折純量），平均施用量達500kghm2以上，遠遠超出發達國家225kghm2的安全上限。由于化肥主要來源于礦物，其中含有大量的重金屬類物質，比方用作磷肥的礦石中通常含有一定量的鎘元素，過量施用必然會造成間接污染。（2）農藥。雖然有機氯等高殘留農藥目前已被禁止，但其他農藥使用問題也非常突出。據統計，20*年我國農藥年產

12、量約130萬t，使用面積約2.8億hm2，只有約20能被作物吸收利用，大部分進入了水體、土壤及農產品中1819。除有效成分外，農藥中的助劑等其他成分也會長期殘留于產地土壤環境中，形成持續污染。（3）農用地膜。由于設施農業的普及，地膜污染也在加劇，近20年來，我國的地膜用量和覆蓋面積已居世*位，20*年地膜覆蓋面積約為1.81011m2，年用量約為130萬t，年均約有50萬t農膜殘留于土壤中，殘膜率達40。而且在全部農膜市場中，高檔農膜僅占2，中低檔農膜高達9820。殘留土壤中的劣質地膜不但破壞土壤構造，減低土壤肥力，還會在分解過程中析出鉛、錫等有毒物質，影響作物安全。面源污染的主要特點：（1）

13、影響面積大。與重金屬污染等集中于工礦企業周邊不同，面源污染物質影響面積非常大21。據統計，我國化肥利用率不到4成，在施用過程中，大量肥料未被有效利用并流失，這在我國幾乎所有耕地中都會產生。（2）直接危害小。大多數面源污染物主要影響水體環境，對產地土壤環境的直接危害較小，其危害主要表現在間接方面，即長期過量使用化肥會出現土壤孔隙堵塞、板結甚至酸化，降低微生物活性，從而降低農作物產量，同時能活化重金屬等有害物質，影響農產品質量安全。（3）污染控制難。農業面源污染的污染源并不具體，同時在給定的區域內它們的排放是相互交叉的，加之不同的地理、氣象、水文條件對污染物的遷移轉化影響很大，因此很難具體監測單個

14、污染源的排放并加以控制。 三、我國產地土壤環境污染的主要問題分析 （一）污染源頭控制不到位 由于我國部分企業環保意識不強，污染控制技術不達標，工業“三廢”和污水灌溉造成的產地土壤環境污染并未禁絕，污染事故仍時有發生。同時，由于我國環境管理體系主要建立在城市和重要點源污染防治上，對面源污染重視不夠，導致農村環境治理體系的發展嚴重滯后。加之農業投入品使用方式粗放，缺乏科學引導，特別容易導致農業面源污染，使目前畜禽養殖業和礦物肥料大量施用造成的產地土壤環境污染問題逐步顯現。 （二）污染底數不清楚 目前我國產地土壤環境污染途徑多，原因復雜，由土壤污染引發的農產品安全事件時有發生，成為影響農業生產、群眾

15、安康和社會穩定的重要因素。而現在已開展的污染監測工作覆蓋范圍較窄，對產地土壤污染的范圍、程度甚至污染物種類缺乏整體的掌握，導致防治缺乏針對性。 （三）污染治理缺乏有效手段 產地土壤環境污染治理的難度較大，其主要原因在于土壤本身的構造復雜，且各地土壤背景情況各不相同，對污染物的結合情況多變，加之復合污染物之間的相互作用，使得快速解決土壤污染問題難以實現。土壤污染修復的方法多種多樣22，包括物理方法，如客土法、熱處理法等，缺點在于費用昂貴，難以用于大規模污染土壤的改進。化學方法，如化學固定或化學淋洗等，但前者只能降低污染物的生物有效性，后者又容易造成二次污染。生物修復方法，其中植物修復以運行成本低

16、，回收和處理富集重金屬的植物較為容易，成為了近年來發展的熱點，但該方法的主要問題在于超積累植物較難獲得，同時植物對重金屬一季累積的絕對量并不可觀。 四、產地土壤環境污染的防治對策建議 （一）杜絕污染源頭 消除工業“三廢”對產地的污染排放，嚴格污灌管理。加大環保監管和執法力度，嚴格執行國家制定的污染排放標準，杜絕超標排放現象。特別注重產地環境的保護工作，設立定位監測點，健全農業環境監測網絡。同時，嚴格控制農業面源污染。應加大對農業面源污染的重視程度，加強農業環境法律法規建設，完善農村環境管理機構。積極轉變農業發展方式，推進測土配方施肥、精準施肥、水肥一體化等農業技術，鼓勵使用農家肥或其他有機肥料，提高化肥利用率，從源頭上減少化肥流失造成的面源污染。 （二）做好農產品產地土壤環境治理規劃和分級工作 農產品產地土壤環境污染往往呈現時空變異性，同時由于污染物種類繁多，潛在的相互作用等因素，難以簡單界定。因此，應積極開展農產品產地土壤環境的小比例尺詳細普查數據，摸清污染原因、污染種類和范圍程度，做好治理的規劃計劃。同時，健全產地土壤環境標準，組織開展污染等