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，農(nóng)田污染具有潛在性、隱蔽性，需要科學地監(jiān)測才能明確其污染物含量，并對應采取科學的防治對策，從而有效控制農(nóng)田土壤重金屬污染，保護農(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，各種化學品、農(nóng)藥和化肥被廣泛使用，以重金屬為代表的污染物進入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，使耕地質量持續(xù)下降。目前我國耕地受重金屬污染面積達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1000萬噸，由此直接造成嚴重的經(jīng)濟損失。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)活動污染：大量采礦、石油、鋼鐵、化學制藥、紡織、金屬處理與加工等工業(yè)活動制造的大量的廢氣、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，因為長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，以及汽車運輸在我國運輸業(yè)的主導地位，汽車尾氣的鉛污染已經(jīng)相當嚴重。

（5）污水灌溉：由于我國北方干旱、缺水嚴重，因此污水灌溉比較嚴重。污水雖然經(jīng)過一定處理，但卻含有許多重金屬離子，隨著污水灌溉進入土壤之中，工業(yè)發(fā)達地區(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

2.1光譜技術

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

2.2電化學分析技術

相較于光譜技術而言，電化學分析技術主要指通過運用電化學傳感器檢測土壤重金屬。這種技術的優(yōu)勢是有助于自動化檢測工作，因而被廣泛應用于現(xiàn)場快速檢測土壤重金屬含量。需要注意的是，這種技術在實際應用中的準確性極易受大分子顆粒堯有機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，未來相關科研人員應以電化學傳感器研發(fā)為工作重點，特別是具有更高靈敏度和更強抗干擾能力的電化學傳感器。

2.3生物傳感器技術

生物傳感器技術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用，實現(xiàn)對蛋白結構的有效改變，并借助靈敏的電容信號傳感器對土壤重金屬進行定量化檢測，以便工作人員實現(xiàn)對土壤重金屬含量變化情況的檢測。現(xiàn)階段，工作人員已利用生物傳感器實現(xiàn)了對水溶液中毒性化合物含量的準確檢測。但是，生物傳感器技術在實際應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，這種技術不能被廣泛應用。

2.4酶抑制技術

酶抑制技術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，改變酶活性因子結構與性質，并降低酶活力，再借助相應儀器完成對土壤重金屬的檢測。酶抑制技術在實際應用中，工作人員能夠直接觀察顯色劑顏色堯吸光度堯電導率等變化情況，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)學關系。當前，酶抑制技術主要被工作人員應用于環(huán)境堯食品等重金屬定性檢測工作。

2.5免疫分析技術

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

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工作基礎薄弱的主要問題。上個世紀九十年代以來，政府相關部門在部分區(qū)域內陸續(xù)開展了土壤重金屬污染監(jiān)測工作，但是并未向社會公布具體結果。而目前的眾多文獻資料都充分說明，我國耕地土壤重金屬污染形勢嚴峻。所以建立和完善耕地土壤重金屬污染監(jiān)測制度成為了當前的重點，設立以縣為單位的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測點，對土壤和農(nóng)作物中重金屬含量進行跟蹤檢測。將無公害農(nóng)產(chǎn)品的標準作為依據(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)域內農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境的適應程度。

3.2合理選擇修復與治理技術

物理治理方法。客土法、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行加熱，將土壤之中容易揮發(fā)的污染物收集起來并進行回收與處理。雖然以上治理措施效果較好，但是實施有一定的難度且費用較高，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性來適應、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。以后應加強這方面的研究發(fā)展。

化學治理方法。是向污染土壤中加入改良劑、抑制劑，改變土壤性質，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。化學治理效果、費用適中，但是很容易再度活化。

3.3倡導農(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峻，還有一部分原因是因為我國廣大的農(nóng)民缺乏對農(nóng)產(chǎn)品質量安全以及生態(tài)環(huán)境保護意識。所以，應該采用各種方式加強這些方面的宣傳，引導農(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)藥以及其他一些動植物生長激素，組織專業(yè)的清潔生產(chǎn)培訓，從源頭上預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對土壤造成污染，應在全社會范圍內大力提倡垃圾分類以及循環(huán)經(jīng)濟的理念，合理處置電子廢棄物。

結語

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)技術、化學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，它的來源復雜，后期影響嚴重，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從來源抓起，嚴控工礦污染，加快推進土壤污染防治立法，建立健全法規(guī)標準體系，建設土壤環(huán)境質量監(jiān)測網(wǎng)絡，全面強化監(jiān)管執(zhí)法。