【摘要】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，农田重金属污染防治迫在眉睫。
【关键词】我国农田土壤；重金属污染修复；安全利用
1 重金属污染的来源
1.1 内因
内因是指土壤本身的重金属背景值的高低。不同成土母质的
重金属含量不同，成土母质在成土过程中的外在条件不同，土壤
中的重金属背景值也不一样。湖南是有名的有色金属之乡，土壤
的 Cd、Hg、Pb、As 等生物毒性较大的重金属原有含量较高，更易
产生耕地重金属污染。
1.2 外因
1.2.1 大气中的重金属沉降
大气中同样含有重金属，包括随尾气排放的汽车燃料中的重
金属、随废气排放的以及各类漂浮在空中的重金属粉尘。主要呈
发散片状分布于工矿区周围，呈线状分布于铁路公路周边。自然
沉降和雨水淋溶是大气中的重金属进入土壤的两个重要方式，导
致耕地重金属污染。
1.2.2 工矿企业的废弃物排放
①现有大多数工矿企业生产粗放，操作不规范，矿产利用率
不高，废弃物处理不完全，导致废矿、低品位矿随意堆积，更多
尾矿和矿渣更是未加固隔离堆放。工矿废弃物毒性强，难降解，
造成堆积地重金属污染严重；②矿石、半成品矿在运输过程中不
断沿途掉落，直接污染了线路附近的耕地农田；③工矿企业的废
水排放导致土壤重金属污染加重，其一是因为有色金属采矿选矿
冶炼行业的工业废水重金属含量较高，大量未经处理的含有重金
属的废水直接入河入湖，造成河流和地下水的重金属污染。
1.2.3 农业生产过程中产生的有害物
农业操作中要喷洒农药、使用薄膜和化肥等。农药中的 Pb、
Hg、Cd 等重金属会残留在土壤和植物中，不合理使用化肥会使土
壤 Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Pb 等超标，造成土壤重金属污染。
郑喜坤等提出，重金属污染来源并不只有某一个方式，也可能是
多方式共同作用产生。胡永定通过对徐州荆马河和区域土壤重金
属污染来源研究，得出 Cr、Cu、Zn、Pb 由垃圾施用引起，As 由农
灌引起，Hg 则是各种途径都有。
2 农田重金属污染防治技术探讨
2.1 农田灌溉水源头防控技术
为防止污染水灌溉造成农田土壤污染，采用“高效重金属净
化剂”净化重金属污染灌溉水，利用高效重金属净化剂与重金属
离子进行配合反应，通过调节 pH 值，使重金属离子通过高效沉淀
得以深度净化，水处理效果显著。该技术具有抗重金属冲击负荷
强，可同时高效、稳定、深度脱除多种重金属离子；不受污水酸
度和温度的影响，处理高效；钙、氟离子脱除高效，净化水中钙
离子浓度可控；出水浓度远低于行业排放限值；处理成本低等优
点。该技术的应用，能有效治理灌溉水中重金属污染，从源头防
控农田重金属污染。
2.2 土壤洗脱技术
土壤淋洗是土壤修复技术之一，有广阔的应用前景。土壤洗
脱技术工艺流程简单，可适用于农田土壤 Cd、Pb 等重金属污染治
理。该技术采取减量浓缩工艺，利用洗脱剂将土壤中的重金属洗
出来，然后将洗出液回收，通过淋洗装置回收洗出液中的重金属
使洗脱剂可以再生利用。该技术的关键在于洗脱剂的选取和洗脱
剂再生的淋洗装置。该装备处理后可使土壤中的重金属污染物去
除率不低于 60%，而且洗脱剂可再生利用，可大大降低应用成本。
2.3 原位钝化修复技术
原位钝化修复技术是一种经济高效的面源污染治理技术，符
合我国可持续农业发展的需要。尤其对于中轻度重金属污染的农
田，可实现“边生产边修复”，在保证农产品安全的前提下实现正
常的农业生产，大大降低了修复成本，具有较好的应用前景。该
技术根据农田土壤中重金属的种类、含量、形态等因素，配置重
金属稳定化药剂，通过添加稳定化药剂，与土壤中重金属发生氧
化还原反应、共沉淀反应、分子键合反应和矿化作用，将土壤中
的离子态、碳酸盐和铁锰氧化态的重金属转化为残渣态的重金属，
包括重金属的单质形态、多金属羟基共沉淀物形态、硅酸盐和硅
铝酸盐形态等。通过钝化技术显著降低土壤中重金属的生物有效
性，阻止重金属向农作物地上部迁移，降低农作物中重金属的含
量，保障粮食作物的安全生产。
2.4“离子反应+生物降解”复合治理技术
“离子反应”主要是利用药剂与重金属充分地快速反应，形
成无害化物质；“生物降解”是利用特定的土壤微生物菌种在土壤
中快速繁殖，通过微生物的酶等让重金属污染离子与药剂进一步
充分反应，还可以改善土壤条件、增强土壤肥力等。将两种技术
优化，复合用于农田土壤重金属污染治理，具有明显的技术优势。
该技术施工简单、反应均匀、效果显著且环境友好，是农田土壤
重金属污染治理的一项实用技术。
2.5 植物修复技术
植物修复技术是一种用于清除环境中有毒有害污染物的绿色
修复技术，拥有原位性、成本低、环境友好、不破坏土壤结构等
特点，还可以改善土壤生态环境，适合于重金属中轻度污染土壤
的修复，也可实现“边生产边修复”。目前我国重金属污染土壤植
物修复仍处于研究和小规模的示范阶段，但集众多优点的植物修
复技术在农田土壤修复方面将有广阔的应用前景。
总之，随着我国对生态农业重视程度的进一步提高，建议结
合农田调控技术、农艺运筹技术和生物技术、信息技术等高新技
术，进一步研发低成本、易操作、副作用小、符合我国农业生产
实际需要的重金属污染农田土壤修复和安全生产技术；建立与之
对应的重金属污染农田土壤修复技术体系和重金属污染农田土壤
安全利用技术体系；加大研发成果体系的推广力度，继续推进信
息技术主导下的农田重金属污染土壤修复与安全利用技术集成，
更有效地实现对我国重金属污染农田修复与安全利用，为我国生
态农业建设工作提供帮助。
参考文献：
[1]翁伯琦，刘朋虎，张伟利，黄颖，王义祥.农田重金属污
染防控思路与技术对策研究[J].生态环境学报.2015（07）.
[2]杨启良，武振中，陈金陵，刘小刚，王卫华，刘艳伟.植
物修复重金属污染土壤的研究现状及其水肥调控技术展望[J].生
态环境学报.2015（06）.
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，农田重金属污染防治迫在眉睫。
【关键词】我国农田土壤；重金属污染修复；安全利用
1 重金属污染的来源
1.1 内因
内因是指土壤本身的重金属背景值的高低。不同成土母质的
重金属含量不同，成土母质在成土过程中的外在条件不同，土壤
中的重金属背景值也不一样。湖南是有名的有色金属之乡，土壤
的 Cd、Hg、Pb、As 等生物毒性较大的重金属原有含量较高，更易
产生耕地重金属污染。
1.2 外因
1.2.1 大气中的重金属沉降
大气中同样含有重金属，包括随尾气排放的汽车燃料中的重
金属、随废气排放的以及各类漂浮在空中的重金属粉尘。主要呈
发散片状分布于工矿区周围，呈线状分布于铁路公路周边。自然
沉降和雨水淋溶是大气中的重金属进入土壤的两个重要方式，导
致耕地重金属污染。
1.2.2 工矿企业的废弃物排放
①现有大多数工矿企业生产粗放，操作不规范，矿产利用率
不高，废弃物处理不完全，导致废矿、低品位矿随意堆积，更多
尾矿和矿渣更是未加固隔离堆放。工矿废弃物毒性强，难降解，
造成堆积地重金属污染严重；②矿石、半成品矿在运输过程中不
断沿途掉落，直接污染了线路附近的耕地农田；③工矿企业的废
水排放导致土壤重金属污染加重，其一是因为有色金属采矿选矿
冶炼行业的工业废水重金属含量较高，大量未经处理的含有重金
属的废水直接入河入湖，造成河流和地下水的重金属污染。
1.2.3 农业生产过程中产生的有害物
农业操作中要喷洒农药、使用薄膜和化肥等。农药中的 Pb、
Hg、Cd 等重金属会残留在土壤和植物中，不合理使用化肥会使土
壤 Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Pb 等超标，造成土壤重金属污染。
郑喜坤等提出，重金属污染来源并不只有某一个方式，也可能是
多方式共同作用产生。胡永定通过对徐州荆马河和区域土壤重金
属污染来源研究，得出 Cr、Cu、Zn、Pb 由垃圾施用引起，As 由农
灌引起，Hg 则是各种途径都有。
2 农田重金属污染防治技术探讨
2.1 农田灌溉水源头防控技术
为防止污染水灌溉造成农田土壤污染，采用“高效重金属净
化剂”净化重金属污染灌溉水，利用高效重金属净化剂与重金属
离子进行配合反应，通过调节 pH 值，使重金属离子通过高效沉淀
得以深度净化，水处理效果显著。该技术具有抗重金属冲击负荷
强，可同时高效、稳定、深度脱除多种重金属离子；不受污水酸
度和温度的影响，处理高效；钙、氟离子脱除高效，净化水中钙
离子浓度可控；出水浓度远低于行业排放限值；处理成本低等优
点。该技术的应用，能有效治理灌溉水中重金属污染，从源头防
控农田重金属污染。
2.2 土壤洗脱技术
土壤淋洗是土壤修复技术之一，有广阔的应用前景。土壤洗
脱技术工艺流程简单，可适用于农田土壤 Cd、Pb 等重金属污染治
理。该技术采取减量浓缩工艺，利用洗脱剂将土壤中的重金属洗
出来，然后将洗出液回收，通过淋洗装置回收洗出液中的重金属
使洗脱剂可以再生利用。该技术的关键在于洗脱剂的选取和洗脱
剂再生的淋洗装置。该装备处理后可使土壤中的重金属污染物去
除率不低于 60%，而且洗脱剂可再生利用，可大大降低应用成本。
2.3 原位钝化修复技术
原位钝化修复技术是一种经济高效的面源污染治理技术，符
合我国可持续农业发展的需要。尤其对于中轻度重金属污染的农
田，可实现“边生产边修复”，在保证农产品安全的前提下实现正
常的农业生产，大大降低了修复成本，具有较好的应用前景。该
技术根据农田土壤中重金属的种类、含量、形态等因素，配置重
金属稳定化药剂，通过添加稳定化药剂，与土壤中重金属发生氧
化还原反应、共沉淀反应、分子键合反应和矿化作用，将土壤中
的离子态、碳酸盐和铁锰氧化态的重金属转化为残渣态的重金属，
包括重金属的单质形态、多金属羟基共沉淀物形态、硅酸盐和硅
铝酸盐形态等。通过钝化技术显著降低土壤中重金属的生物有效
性，阻止重金属向农作物地上部迁移，降低农作物中重金属的含
量，保障粮食作物的安全生产。
2.4“离子反应+生物降解”复合治理技术
“离子反应”主要是利用药剂与重金属充分地快速反应，形
成无害化物质；“生物降解”是利用特定的土壤微生物菌种在土壤
中快速繁殖，通过微生物的酶等让重金属污染离子与药剂进一步
充分反应，还可以改善土壤条件、增强土壤肥力等。将两种技术
优化，复合用于农田土壤重金属污染治理，具有明显的技术优势。
该技术施工简单、反应均匀、效果显著且环境友好，是农田土壤
重金属污染治理的一项实用技术。
2.5 植物修复技术
植物修复技术是一种用于清除环境中有毒有害污染物的绿色
修复技术，拥有原位性、成本低、环境友好、不破坏土壤结构等
特点，还可以改善土壤生态环境，适合于重金属中轻度污染土壤
的修复，也可实现“边生产边修复”。目前我国重金属污染土壤植
物修复仍处于研究和小规模的示范阶段，但集众多优点的植物修
复技术在农田土壤修复方面将有广阔的应用前景。
总之，随着我国对生态农业重视程度的进一步提高，建议结
合农田调控技术、农艺运筹技术和生物技术、信息技术等高新技
术，进一步研发低成本、易操作、副作用小、符合我国农业生产
实际需要的重金属污染农田土壤修复和安全生产技术；建立与之
对应的重金属污染农田土壤修复技术体系和重金属污染农田土壤
安全利用技术体系；加大研发成果体系的推广力度，继续推进信
息技术主导下的农田重金属污染土壤修复与安全利用技术集成，
更有效地实现对我国重金属污染农田修复与安全利用，为我国生
态农业建设工作提供帮助。
参考文献：
[1]翁伯琦，刘朋虎，张伟利，黄颖，王义祥.农田重金属污
染防控思路与技术对策研究[J].生态环境学报.2015（07）.
[2]杨启良，武振中，陈金陵，刘小刚，王卫华，刘艳伟.植
物修复重金属污染土壤的研究现状及其水肥调控技术展望[J].生
态环境学报.2015（06）.
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