农用田土壤污染及检测防治技术分析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-25
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农用田土壤污染及检测防治技术分析

何,峻, ,王,蒙,李慧慧,段,旭

陕西省地质矿产实验研究所有限公司 陕西西安 710000

摘  要:农用田是农业生产的重要资源和保障,农用田土壤质量安全直接涉及到农产品安全和人体健康。本文论述了农用田土壤环境污染的主要来源及常规监测方法,并对了当前农用田土壤污染的防治方法加以综合论述,期望对实际农业生产给予一定的指导,增强农用田土壤污染治理的实用性,对农田土壤改善和农业种植有所帮助。

关键词: 农用田; 土壤污染; 检测; 防治技术

人类的生存和发展离不开土地,土地是我国经济发展和建设的重要基础,更是农业生产的重要保障。一旦农用田土壤受到污染,将直接危害到农产品生产、品质和市场竞争力。近年来,国家高度重视农村产业结构的合理调整,从传统种植向集约化种植过渡,促进现代农业种植科技的普及与运用。因此,重视农用田土壤污染的监测与治理是促进现代农业可持续发展的关键环节。这就要求我们根据当前农用田土壤污染的实际状况, 结合运用先进的监测技术和设备,及时确定农用田土壤中各类污染物质,制定相应的防治措施,逐渐调整农业产业结构,改善农用地土壤使用现状,保障农业生产安全[1]

一、农用田土壤的主要污染源

目前,农用田土壤污染的主要来源可归纳为化学肥料、化学农药、农用地膜造成的白色污染物及污水灌溉、固体废弃物、工业污染等造成的重金属等污染等[2]

(一)化肥。在传统的农业耕种中依赖于大量的化学肥料来提高农作物产量,长期大量使用氮肥、磷肥、钾肥等化学肥料,导致土壤结构遭到破坏,土壤肥力退化、板结、酸化、耕作层变浅、保水保肥能力下降[3],从而影响到农作物的正常发育,农作物容易发生倒伏、枯萎等,进而降低了农作物产量和品质,给农业生产和农民收入造成巨大影响。

(二)农药。农业生产中使用的农药主要为杀虫剂、杀菌剂和除草剂三大类。农药的使用极大降低了农业生产的强度,给农业种植带来便利。目前,化学农药目前仍是对当前农作物栽培中的病、虫、草害等防控的主要手段。杀虫剂施用后在农田中,仅有百分之三十左右附着到庄稼上,而余下的百分之七十左右则传播到泥土和空气中,从而使土壤中杀虫剂的残留量大大地增加,从而造成了田间土壤污染问题[2]

(三)农用地膜。农用地膜覆盖技术是我国于1978年从日本引进,至今在国内应用已有40多年。农作物增产用地膜在增温保墒、防治抗虫和控制杂草等领域有着重大意义,是当前农作物增产增收的一种技术[4]。由于农用地膜以聚乙烯为主要成份,不易保存和降解,因此大部分的农用地膜都残存于土壤耕地中,危害土壤结构,改变了土地的生态环境,使土地品质严重下降。

(四)污水灌溉、固体废弃物、工业污染。随着社会的发展和城镇化建设,我国的乡村土地资源也逐渐受到工业“三废”、生活垃圾和污水等的侵蚀,土壤污染问题日益严重。大气污染造成的酸雨、工业废水超标的重金属、固体废弃物随大气和雨水等扩散、受到污染河水灌溉农田等,都使大量的重金属元素富集到农田中,尤其是铅、汞、砷、铜等元素尤为明显,还有一些有机污染物如多环芳烃、酯类等污染物等[5]

二、农用田土壤污染物的检测技术

针对农业土壤环境污染的检测,大量精密仪器的使用,极大地提高了检测效率, 确保了检测的精确性,使得农业土壤检测变得更加便捷。

(一)农用田土壤中金属元素污染物的检测。土壤中的金属元素污染物属于土壤无机污染物,可分为无机阳离子污染物和无机阴离子污染物。前者主要包括Cu2+、Zn2+、Hg2+、Fe3+、Pb2+等,无机阴离子污染物常见的有铬盐、亚硝酸盐和氰化物等。土壤中重金属元素的检测方法常见的有原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、X射线荧光光谱法等。目前,汞和砷的测定较多采用原子荧光法,其余方法则能够基本覆盖土壤重金属污染物的检测。阳离子交换量和有机质的测定用乙酸铵交换法和重铬酸钾氧化外加热法。

(二)农用田土壤中有机类污染物的检测。土壤中的有机类污染物常见的主要有六六六、滴滴涕、烷基汞、苯、苯并(a)芘、挥发性卤代烃、有机磷类农药等[6]。这些污染物大多来自农业生产中的化肥、农药及地膜残留等,也有来自大气污染物、水质污染及工业污染等。这一类有机污染物的检测方法常见的有气相色谱法、液相色谱法、气相色谱质谱法、液相色谱串联质谱仪、烷基汞仪等。液相色谱法主要用于高沸点、热稳定性差、相对分子量较大的有机物分析,如草甘膦除草剂等。气相色谱法主要用于有机磷、有机氯、氨基甲酸酯以及拟除虫菊酯类农药检测[7]。气相色谱质谱法和液相色谱串联质谱法可以定性和定量大多数土壤有机污物。这些大型仪器检出限低、灵敏度高、分析速度快、分离度高、操作自动化程度高,在土壤有机类污染物的检测中得到了广泛应用。

三、农用田土壤污染的防治技术措施

农业田土壤污染的防控科技手段主要从二个方面入手:一从造成农业田环境污染的根源,即污染物源头入手,降低农田水污染;二是对污染的农业田加以修补,使之可以正常地栽培为粮食作物。目前,在中国农田土壤污染修补方法大致为去除和钝化二个,而现在应用的农田土壤污染修补方法多数都是按照前二个思路开展研究的

[8]

(一)减少和降低农用田污染物。在农业种植中,造成农用田污染的来源和因素较多,我们应该采取多项配套措施来降低和减少农用田污染物。(1) 健全种植管理技术制度。采取多项技术,如秸秆腐熟还田、绿肥栽培、产品配方有机肥、提高土壤有机质、促使细菌增殖、测土配方施肥等。(2)科学施用农药,提升防治效果。实施农药减施工程,贯彻"预防为主、综合防治"的工作原则。引进杀虫光灯、性信息素、防虫网等,开展农药安全使用培训和推广,做好病虫害预测,降低高毒高残留杀虫剂的使用。(3)完善农用田污染物监测体系和政策制度。针对造成农用田污染物的来源,加强监测管理,制定相应的规章制度和法律法规。2019年1月1日《中华人民共和国土壤污染防治法》的正式实施,标志着国家对土壤的保护已经上升到法律层面[2]。通过监测管理和法律保障,引导农业种植健康发展。

(二)农用田污染物的修复。农用田污染物的修复大致可分为物理方法、化学方法和生物方法三大类。如物理修复的微波加热技术、脱附技术和蒸汽浸提技术等;化学修复的氧化-还原技术、农田固化稳定技术、淋洗技术等;生物修复的植物修复、微生物修复、酶修复等[2]。在实际土壤污染修复中,人们更多采取的是将几种化学修复技术结合运用,以满足对耕作土壤"边生产边修复"的观念,而化学修复技术和和耕作制度调整等,也是农田环境污染防治的理想方法[9]

四、结语

现如今,随着中国社会经济的快速发展,农业集约化程度进一步加深,农田污染问题日益加剧。土壤是生态环境的重要组成部分,一旦受到污染将带来深远的负面后果。在发展现代农业的大背景下,应当从农田污染物来源上加强监测监控,配套相应的防控方法和政策措施,对农田污染物进行科学防控;对已经污染的农用田利用现代科技手段快速查明污染物种类,并进行科学的修复工作。总之,社会各界应齐心协力保护好农田土壤环境,确保农业种植健康发展和农产品质量安全,促进农业种植的可持续性发展,为人类健康和生态环境安全提供稳定的基础保证。

参考文献

[1]农用地土壤污染防治对策[J].瞿翔;郝琦;李媛媛;何仕帆.农业技术与装备,2021(07)

[2]我国农田土壤污染现状及防治对策[J].李志明,吉庆勋,杨曼利,等.生态农业,2019(8):46-48.

[3]土壤污染主要因素和修复方法的建设路径研究[J].张希鸥,赵卉琳,郝晓晖.南方论坛,2022(9):34-36.

[4]农用地膜污染现状及防治措施[J].赵 滨,郑晓敏,王士海.农家科技(上旬刊),2022(1):64-65.

[5]针对福建漳州市某地受重金属污染耕地的土壤调理剂效果研究[J].袁园.福建轻纺,2020(05)

[6]农业环境中土壤的主要污染物来源及检测手段分析[J].杨正伟.南方农业,2019(5):178-180

[7]农业生产面临的土壤污染及对策研究[J].姚振军.山西农经,2019(04)

[8]我国农用地土壤污染修复研究现状分析[J].李凤果,陈明,师艳丽,等.现代化工,2018(12):4-9.

[9]我国耕地土壤重金属污染现状与防治对策研究[J].蔡美芳,李开明,等. 环境科学与技术,2014(120):223-230.