农田土壤重金属污染及检测技术现状与问题分析

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1、2011年重金属污染防治技术及风险评价研讨会农田土壤重金属污染及检测技术现状与问题分析李斌汪懋华★刘刚(中国农业大学“现代精细农业系统集成研究”教育部重点实验室)摘要：本文从农产品产地环境监测出发，针对农田土壤重金属污染问题，通过追踪一系列重金属污染事件报道，指出了进行农田土壤重金属检测的重要意义；在综述现有重金属含量常规及新型检测方法基础上，分析了各自的优缺点，并针对农产品产地土壤重金属含量的检测问题，进行了现有各种重金属检测手段的对比分析，提出了目前农田土壤重金属含量检测中面临的主要问题，为今后农产品产地环境土壤重金属参数获取技术和低成本快速检测装备平台的研究和开发提供参考。

2、关键词：农田土壤污染重金属检测1．绪论土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，是从事农业生产的本源所在，也是人类生态、环境的重要组成部分。农田土壤保护是保障粮食与食品安全的重要物质基础。党的十七届三中全会明确提出，发展现代农业，必须按照“高产、优质、高效、生态、安全”的要求【1】。近年来，随着经济的高速发展，大量工业源、生活源污染物及农用化学品等通过不同形式进入土壤、大气等农产品产地环境，影响农产品及其加工食品的质量，并通过食物链的传递对人类健康产生着不良影响。从农产品源头出发，实现对农产品产地环境的监测和污染防治对于发展现代农业有着重要的战略意义。在众多的农产品产地环境参数中，土

3、壤重金属的污染日趋严重，成为发展现代农业亟待解决的突出问题之一。土壤重金属是指比重(相对密度)大于5的金属元素或其化合物。这些重金属主要指汞(Hg)、镉(cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)和类金属砷(As)等【2-3】。有色金属矿山的开采、工业“三废”的排放、含重金属废弃物堆积、农业生产中的污水灌溉，农用化学药品的不合理使用等，都可能导致有害重金属元素直接或间接进入农田土壤【3．5】。2．重金属污染现状近年来，国内重金属污染事件频频出现，屡见不鲜。以2009年为例，根据环境保护部的统计，我国发生了12起重金属污染事件，共导致4035人血铅超标、18

4、2人镉超标，同年，全国共发生32起由重金属污染引起的群体性事件【6】。仅仅湘江就发生两起重金属污染事件。6月15日，湖南娄底双峰县某公司违法转移含铬废渣引起重金属铬污染事件【7】；7月3日，浏阳爆发某化工厂引起的恶性镉污染事件【8．9】。2010年10月7日召开的“第九届亚太烟草和健康大会”上，一项名为《中国销售的香烟：设计、烟度排放与重金属》的研究报告在中国引发了强烈反响[10l。研究报告称：13个中国品牌国产1652011年重金属污染防治技术及风险评价研讨会香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标，其含量与加拿大产香烟相比，最高超过3倍以上。而中国的烟民有3．5亿名之多，此次

5、事件成为烟草界的“三聚氰胺事件”。据专家称，香烟中的重金属可能来自受污染的土壤。2011年1月7日报道称【ll】，“杂交水稻之父”袁隆平偏爱的示范基地之一一国家级商品粮生产基地湖南省湘潭县，稻田的重金属污染亦颇为严重。由于“水系破坏、水域污染、水土流失、土壤板结，造成水田无法耕作，粮食产量下降，农民减收”，有些村庄的水田几乎一半的面积绝收。无奈情况下，当地农民只得将收获的受污染的谷子、镉米等卖给粮食收购站，然后自己再去购买外地来的商品粮食用。据专家分析，粮食的重金属超标问题，主要来自附近的矿区开发造成的水土系统破坏。2011年2月14日报道【12】，重金属镉正通过污染土壤侵入稻米

6、；学者抽样调查显示中国多地市场上约10％的大米镉超标，中国年产稻米近2亿吨，10％即达2000万吨。对于65％以上人口以水稻为主食的中国来说，重金属污染物问题显得尤为严峻。2002年，农业部稻米及制品质量监督检验测试中心曾对全国市场稻米进行安全性抽检。结果显示，稻米中超标最严重的重金属是铅，超标率28．4％，其次就是镉，超标率10．3％。2011年8月31日中国之声《新闻纵横》报道【13】，云南陆良县铬渣污染事件倍受关注，云南省曲靖市陆良化工公司140余车共5222吨非法倾倒的铬渣造成70余头牲畜死亡、约4万立方米水遭受剧毒严重污染。在重金属污染应急处置上，水处理技术相对简单，也

7、容易用环境质量标准来评估。但对于污染的土壤的处理比较麻烦，因为重金属渗入和渗出多少是相对比较长的过程，而且修复也不像水处理那么简单。目前第一步控制住较大风险，第二步应该对周边场地、土壤、水塘底泥做长期监测。2011年10月11日，中国工程院罗锡文院士在“第九届广东省科协学术活动周”开幕式上透露[141，目前我国土地污染十分严重，有调查数据显示，我国重金属污染土地已超过3亿亩，占了我国耕地的1／6，每年有1200万吨粮食被重金属污染，经济损失达200亿元，而广东耕地中仅11％的土壤