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中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
0引言
造成我國(guó)土壤重金屬污染的原因復(fù)雜多樣，如生活廢物、礦業(yè)廢物的隨意堆放，污水、廢水灌溉，農(nóng)藥和化肥的不合理使用等。土壤污染具有普遍性，世界各國(guó)都有局部土壤存在不同程度的污染。全世界平均每年排放Hg約1.5萬(wàn)t、Cu約340萬(wàn)t、Pb約500萬(wàn)t、Mn約1500萬(wàn)t、Ni約100萬(wàn)t。數(shù)量巨大的重金屬進(jìn)入土壤對(duì)生態(tài)環(huán)境，給人類(lèi)健康帶來(lái)嚴(yán)重危害，特別是重金屬污染土壤上種植的農(nóng)作物產(chǎn)品，通過(guò)飲食進(jìn)入人體，使重金屬在體內(nèi)逐漸富集，可能造成人體制畸制癌的風(fēng)險(xiǎn)。因而，人們對(duì)重金屬污染的土壤采取了一系列修復(fù)措施。如易操作的客土、異位等物理修復(fù)方法，但其工程量大而且沒(méi)有真正解決土壤的重金屬污染；添加化學(xué)物質(zhì)調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)或pH的化學(xué)修復(fù)方法，但費(fèi)用高而且存在二次污染。相比較而言，利用超富集植物吸收土壤中重金屬的特性，對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)具有更好的應(yīng)用前景。
1植物修復(fù)原理
植物修復(fù)這個(gè)概念的提出距今已有幾十年的歷史。它在20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來(lái)，是一種利用自然生長(zhǎng)或遺傳培育植物修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)總稱(chēng)。植物在去除土壤中重金屬的過(guò)程中發(fā)生了復(fù)雜的多相反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理也十分復(fù)雜。學(xué)者們經(jīng)過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)，植物修復(fù)的機(jī)理主要依靠植物的萃取作用、根系過(guò)濾作用、植物揮發(fā)作用和植物固定化作用。而植物修復(fù)作用途徑有兩個(gè)：一是改變土壤中重金屬的化學(xué)狀態(tài)，使其由有效態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭☉B(tài)；二是通過(guò)植物吸收、代謝從而降低土壤中重金屬含量。第一個(gè)途徑通過(guò)固定土壤中的重金屬?gòu)亩档土酥亟饘龠M(jìn)入農(nóng)作物內(nèi)進(jìn)而危害人體的潛在風(fēng)險(xiǎn)。第二個(gè)途徑通過(guò)降低土壤中重金屬含量從而使其慢慢降低到土壤中重金屬的本底值，進(jìn)而減輕甚至消除其危害。
2 超富集植物
通常認(rèn)為特定植物積累某種或多種重金屬元素含量，如Cr、Co、Ni、Cu、Pb等含量達(dá)到1000mg/kg以上，積累的Mn、Zn含量在10000mg/kg以上，積累的Cd含量在100mg/kg以上，我們成稱(chēng)這樣的植物為超富集植物。經(jīng)過(guò)多年研究發(fā)現(xiàn)了有的植物只能富集一種重金屬，而有的能富集兩種或多種重金屬，如Cd/Zn超富集的東南景天。然而，能夠富集多種重金屬的超富集植物很少，而土壤污染往往是多種重金屬污染，其余重金屬的存在會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)和富集帶來(lái)不利影響。因此，發(fā)現(xiàn)或培育能夠富集多種重金屬且富集能力強(qiáng)、修復(fù)效率高的超富集植物成為了當(dāng)前植物修復(fù)研究的熱點(diǎn)。從超富集植物這個(gè)概念的提出到超富集植物的陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，乃至進(jìn)行盆栽試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)田的種植經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間，科研工作者做出來(lái)大量的努力，取得了一定的成果。然而，超富集植物往往只對(duì)一種重金屬有吸收能力，且植物的生物量小、生長(zhǎng)速度緩慢。此時(shí)，強(qiáng)化超富集植物的修復(fù)效率就具有必要性。
3植物修復(fù)強(qiáng)化
植物修復(fù)的缺陷使得它治理重金屬污染土壤的修復(fù)效果往往并不理想。此時(shí)，通過(guò)添加外來(lái)物質(zhì)提高其生物量或者吸收能力就顯得十分必要。常用的措施有添加螯合劑、添加表面活性劑和調(diào)節(jié)pH。當(dāng)螯合劑投加到土壤后，和土壤重金屬發(fā)生螯合作用，能夠形成水溶性的金屬-螯合劑絡(luò)合物，改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，提高重金屬的生物有效性，進(jìn)而可以強(qiáng)化植物對(duì)目標(biāo)重金屬的吸收。常用的人工合成螯合劑有EDTA，EDDS等，常用的天然螯合劑有小分子酸如檸檬酸等。表面活性劑具有親水親脂的特性，表面活性劑經(jīng)土壤界面吸附和重金屬締合后，通過(guò)降低表面張力和增流作用， 解吸被吸附的重金屬。從而增加植物對(duì)重金屬的吸收，增大其吸收能力，提高其修復(fù)效率；重金屬的溶解濃度與其所處環(huán)境的pH密切相關(guān)，同時(shí)所處環(huán)境的pH也會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)帶來(lái)重大影響。所以，通過(guò)人工調(diào)控控制其pH在一個(gè)適宜范圍內(nèi)亦可以增加其修復(fù)效率。除此之外，添加根際促生菌或者進(jìn)行電動(dòng)修復(fù)也是強(qiáng)化植物修復(fù)效果的方法，亦有很多學(xué)者做了大量研究并取得了一定成果。
4結(jié)論與展望
植物修復(fù)在治理重金屬污染上具有的優(yōu)勢(shì)使得植物修復(fù)的研究日趨深入，克服其存在的缺點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)添加外來(lái)物質(zhì)，克服超富集植物具有生物量小、生長(zhǎng)慢等缺點(diǎn)。同時(shí)，考慮到成本和二次污染的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出高效價(jià)廉且環(huán)保的物質(zhì)，應(yīng)用于植物修復(fù)的過(guò)程，培育或者尋找能夠富集多種重金屬的超富集植物具有十分重要的意義。
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關(guān)鍵詞：土壤污染 重金屬 危害 修復(fù)方法
土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的主要自然資源之一，也是人類(lèi)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷擴(kuò)大，所產(chǎn)生的廢水和廢渣也不斷增多，不但破壞地表植被，而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風(fēng)化和淋濾進(jìn)入周邊土壤環(huán)境[3-6]。目前我國(guó)受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2，000萬(wàn)公頃，約占總耕地面積的1/5，其中工業(yè)“三廢”污染耕地1，000萬(wàn)公頃，污水灌溉的農(nóng)田面積已達(dá)330多萬(wàn)公頃。
1. 土壤重金屬污染的定義
在自然界，重金屬以各種形態(tài)存在，常見(jiàn)的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等；其中既有對(duì)生命活動(dòng)所需要的微量元素，如錳、銅、鋅等；但大多數(shù)重金屬元素在環(huán)境中對(duì)環(huán)境都會(huì)有一定的污染作用，主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷等對(duì)生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上，約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大，所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬，但是它的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)。由于土壤中鐵和錳含量較高，因而一般不太注意它們的污染問(wèn)題，但在強(qiáng)還原條件下，鐵和錳所引起的毒害亦應(yīng)引起足夠的重視。
土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)在生產(chǎn)活動(dòng)中將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬累積到一定程度，含量明顯高于背景，并可造成土壤質(zhì)量的退化、生態(tài)與環(huán)境的惡化現(xiàn)象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素，如植物生長(zhǎng)所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有當(dāng)疊加進(jìn)入土壤的重金屬元素累積的濃度超過(guò)了作物需要和忍受程度，作物才表現(xiàn)出受毒害癥狀，或作物生長(zhǎng)并未受害但產(chǎn)品中某種金屬的含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，造成對(duì)人畜的危害時(shí)，才能認(rèn)為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（GB15618-1995）[10]。
2. 土壤中重金屬的來(lái)源、種類(lèi)
土壤重金屬污染主要是由工業(yè)產(chǎn)生的“三廢”以及污水灌溉、農(nóng)藥和化肥的不合理施用等農(nóng)業(yè)措施引起的。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染問(wèn)題越來(lái)越突出，部分地區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重。總體來(lái)講，土壤重金屬污染源較廣泛，即有自然來(lái)源，又有包括人類(lèi)活動(dòng)帶入土壤的部分，目前主要來(lái)源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆放、采礦及冶煉活動(dòng)、農(nóng)藥和化肥的過(guò)多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用經(jīng)過(guò)一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。中國(guó)水資源較為緊缺，部分灌區(qū)常把污水作為灌溉水源來(lái)利用。污水的種類(lèi)按其來(lái)源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多，但由于我國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速，許多工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區(qū)土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重，遠(yuǎn)離污染源頭和城市工業(yè)區(qū)，土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。
污灌在北方比較嚴(yán)重，因?yàn)槲覈?guó)北方比較干旱，水資源短缺嚴(yán)重，并且許多大城市都是重工業(yè)大城市，所以農(nóng)業(yè)用水更加緊張，污水灌溉在這些地區(qū)較為普遍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方旱作地區(qū)污灌面積約占全國(guó)90%以上。南方地區(qū)相對(duì)較小，僅占6%，其余則在西北地區(qū)。污灌不僅導(dǎo)致土壤中重金屬元素含量的增加，而且還會(huì)在人體內(nèi)富集。研究顯示我國(guó)沈陽(yáng)、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發(fā)了人體鎘中毒；鞍山宋三污灌區(qū)土壤中Hg、Cd的累積顯著，污染嚴(yán)重；用處理過(guò)的污水灌溉是解決干旱地區(qū)作物需水問(wèn)題的一條可行途徑。但由此導(dǎo)致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。
2.2 農(nóng)藥和化肥污染
農(nóng)藥和化肥是重要的農(nóng)用物資，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用，但如果不合理施用，則可導(dǎo)致土壤中重金屬污染。部分農(nóng)藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素，過(guò)量或不合理使用將會(huì)造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素，其中氮、鉀肥料含量相對(duì)較低，而磷肥中則含有較多的有害重金屬，另外復(fù)合肥的重金屬含量也相對(duì)較高。施用含有重金屬元素的農(nóng)藥和化肥，都可能導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。
2.3 礦山開(kāi)采和冶煉加工
我國(guó)重金屬礦產(chǎn)相對(duì)豐富，在金屬礦山的開(kāi)采、冶煉過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量廢渣及廢水，而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進(jìn)入土壤環(huán)境中，便可直接地造成土壤重金屬污染，這在我國(guó)南方地區(qū)表現(xiàn)得尤為突出。
3. 重金屬污染的特點(diǎn)及危害
3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點(diǎn)
在土壤環(huán)境中重金屬污染特點(diǎn)可以分為兩部分：一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點(diǎn)，二是重金屬元素在不同介質(zhì)中所表現(xiàn)的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下：（1）形態(tài)變換較為復(fù)雜，重金屬多為過(guò)渡元素，有著較多的價(jià)態(tài)變化，且隨環(huán)境Eh，pH配位體的不同呈現(xiàn)不同的價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)。重金屬形態(tài)不同則其毒性也不同；（2）有機(jī)態(tài)比無(wú)機(jī)態(tài)的毒性大；（3）毒性與價(jià)態(tài)和化合物的種類(lèi)有關(guān)；（4）環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化形式多樣化；（5）生物毒性效應(yīng)的濃度較低；（6）在生物體內(nèi)積累和富集；（7）在土壤環(huán)境中不易被察覺(jué)；（8）在環(huán)境中不會(huì)降解和消除；（9）在人體內(nèi)呈慢性毒性過(guò)程。（10）土壤環(huán)境分布呈區(qū)域性；
過(guò)量的重金屬會(huì)引起動(dòng)植物生理功能紊亂、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、發(fā)生病變，重金屬不易被土壤微生物降解，可在土壤中累積，也可通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)積累，危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染，就很難徹底消除，污染物還會(huì)向地下水和地表水中遷移，從而擴(kuò)大其污染。因此重金屬對(duì)土壤的污染是一類(lèi)后果非常嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
3.2人類(lèi)因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]
（1）土壤污染使本來(lái)就緊張的耕地資源更加短缺；（2）土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大的不利影響；（3）土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續(xù)造成新的土地污染；（4）土壤污染嚴(yán)重危及后代人的利益，不利于可持續(xù)發(fā)展；（5）土壤污染造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；（6）土壤污染給人民的身體健康帶來(lái)極大的威脅；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 對(duì)重金屬污染的防治及修復(fù)
4.1 對(duì)土壤污染的預(yù)防
目前，仍未找到可廣泛應(yīng)用且行之有效的重金屬污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同時(shí)利用土壤的自?xún)糇饔脤?duì)污染物凈化具有一定的預(yù)防作用。控制土壤重金屬污染源，即控制進(jìn)入土壤中的重金屬污染物的數(shù)量和速度，通過(guò)土體自身的凈化作用，降低污染。
（1）控制和消除工業(yè)“三廢”
盡量利用循環(huán)無(wú)毒工藝，減少和消除重金屬污染物的排放，對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行回收改善，使其化害為利，并嚴(yán)格控制工業(yè)生產(chǎn)中污染物排放量和濃度，使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
（2）土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理
在污灌區(qū)對(duì)灌溉污水的重金屬元素進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)水中重金屬污染物質(zhì)的成分、含量及其變化，避免引起土壤污染。
（3）合理施用化肥和農(nóng)藥
對(duì)于農(nóng)藥和化肥的施用，應(yīng)以環(huán)保無(wú)毒為準(zhǔn)則，禁止或限制使用高殘留農(nóng)藥，大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，發(fā)展生物防治措施。為保證農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)，合理施用化學(xué)肥料和農(nóng)藥是必需的，但需控制好施用量，否則會(huì)造成土壤或地下水的污染。
（4）土壤容量和土壤凈化能力的提高
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，施用有機(jī)肥，改良松散型沙土，改善土壤膠體的種類(lèi)和數(shù)量，增加土壤對(duì)有害重金屬的吸附能力和吸附量，從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬，提高土壤凈化能力。
4.2 土壤中重金屬污染的修復(fù)方法
（1）工程措施
工程治理措施是指在土壤環(huán)境中，用物理或物理化學(xué)的原理來(lái)減少重金屬污染物的措施。主要包括客土，換土，翻土，淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對(duì)徹底，但實(shí)工過(guò)程復(fù)雜、所需治理費(fèi)用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。
（2）生物措施
生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習(xí)性來(lái)抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發(fā)現(xiàn)某些特殊植物對(duì)土壤中的重金屬元素具有富集作用。寇冬梅等研究認(rèn)為食用菌對(duì)重金屬具有吸附作用。所用方法有動(dòng)物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較為簡(jiǎn)便易行、投資較少且對(duì)環(huán)境破壞小，而缺點(diǎn)是在短期內(nèi)不易得到治理效果。
（3）化學(xué)措施
化學(xué)治理方法是利用化學(xué)物質(zhì)和天然礦物對(duì)重金屬污染進(jìn)行的原位修復(fù)技術(shù)，目前，在許多區(qū)域得到應(yīng)用。化學(xué)治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子代換量和粘粒的含量，改變pH、Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì)，使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金屬的生物有效性。化學(xué)治理措施優(yōu)點(diǎn)是治理效果相對(duì)較明顯，而缺點(diǎn)是容易再度活化。
（4）農(nóng)業(yè)措施
農(nóng)業(yè)治理措施是通過(guò)改變耕作方式和管理制度來(lái)達(dá)到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農(nóng)業(yè)耕作措施治理土壤重金屬的方法，得出在不同污染地區(qū)種植不同的農(nóng)作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，選擇合適的農(nóng)藥、化肥，增施有機(jī)肥，選擇農(nóng)作物品種等。農(nóng)業(yè)治理措施的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用不高，而缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)治理周期卻治理效果不顯著。
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關(guān)鍵詞 土壤；重金屬污染；來(lái)源；對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào) X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2013）17-0241-01
1 土壤污染概念
1.1 土壤污染
有關(guān)學(xué)者有不同觀點(diǎn)：一是土壤中的污染物超過(guò)背景值稱(chēng)之為“污染”；二是土壤中污染物超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》就判定為土壤“污染”；三是土壤中污染物超過(guò)環(huán)境容量，并對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和安全質(zhì)量造成威脅才稱(chēng)之為“污染”[1]，此理解較為全面。
1.2 有害重金屬
有些重金屬攝入微量就會(huì)出現(xiàn)病態(tài)或中毒癥狀，常稱(chēng)為有害重金屬或有毒重金屬，如鉛、鎘、汞等。鉛是重金屬污染中較大的一種，一旦進(jìn)入人體將很難排除，能直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智力低下；對(duì)老年人造成癡呆等，還有致癌、致突變作用。鎘易導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾病，破壞骨骼和肝腎，并能引起腎功能衰竭。汞是重金屬污染中毒性最大的元素，食入后直接進(jìn)入肝臟，對(duì)大腦、神經(jīng)、視力破壞很大；天然水中含0.01 mg/L，就會(huì)導(dǎo)致人中毒[2]。
1.3 污染特點(diǎn)
重金屬污染在土壤等環(huán)境中具有隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉(zhuǎn)性和難治理性等特點(diǎn)[2-3]。土壤一旦被污染，通過(guò)自?xún)裟芰ν耆珡?fù)元周期長(zhǎng)達(dá)1 000年[4]。
2 土壤污染概況
2.1 污染面積
曾有報(bào)道，我國(guó)土壤污染面積達(dá)0.1 億hm2，甚至有的說(shuō)是0.2 億hm2 [1]，這是一個(gè)很驚人的數(shù)字。
2.2 污染趨勢(shì)
重金屬元素在土壤表層明顯富集與人口密集區(qū)、工礦業(yè)區(qū)存在密切相關(guān)性。與1994—1995年采樣相比，土壤重金屬污染分布面積顯著擴(kuò)大并向東部人口密集區(qū)擴(kuò)散，長(zhǎng)江中下游某些區(qū)域普遍存在鎘、汞、鉛、砷等異常。我國(guó)土壤正出現(xiàn)越來(lái)越多本來(lái)沒(méi)有或微不足道的危險(xiǎn)元素[4]。目前，日益嚴(yán)重的土壤重金屬污染等問(wèn)題已引起人們的廣泛關(guān)注。
2.3 污染狀況
目前在全國(guó)逾30個(gè)省份中，至少有15 個(gè)地區(qū)土壤嚴(yán)重污染[5]。工廠(chǎng)排放的鉛和重金屬以及農(nóng)民過(guò)度使用殺蟲(chóng)劑和化肥，使土地和食物鏈?zhǔn)艿酵{[6]。不少地方成為皮膚病、肝病、癌癥高發(fā)區(qū)[2]。全國(guó)有1/10的大米鎘含量超標(biāo)[7]。每年受重金屬污染的糧食高達(dá)1 200萬(wàn)t，造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元[6]。
3 土壤污染來(lái)源
3.1 固體廢棄物污染
固體廢棄物污染成分復(fù)雜，其危害方式和污染程度也不盡相同。以礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物在堆放或處理過(guò)程中，在日曬、雨淋、水洗的作用下，以輻射狀、漏斗狀向周?chē)寥馈⑺w擴(kuò)散，從而形成土壤重金屬污染[2-3，8]。
3.2 污水灌溉、污泥施肥污染
城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城鎮(zhèn)混合污水，造成污灌區(qū)土壤汞、砷、鉻、鉛、鎘等重金屬含量逐年增加。有些污泥重金屬含量高，如采用污泥施肥可帶入土中[2-3，8]。此外，還有隨大氣沉降進(jìn)入土壤的重金屬污染以及農(nóng)藥、化肥、地膜等隨農(nóng)用物質(zhì)進(jìn)入土壤的重金屬污染。
4 預(yù)防對(duì)策
4.1 加大法規(guī)執(zhí)行力度、問(wèn)責(zé)制度
加大環(huán)保法及有關(guān)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)條例、農(nóng)產(chǎn)品基地保護(hù)條例等法規(guī)執(zhí)行力度和問(wèn)責(zé)制度。盡快制定土壤保護(hù)有關(guān)法規(guī)，促進(jìn)以法治農(nóng)、依法護(hù)土上臺(tái)階。
4.2 盡快繪制土壤重金屬元素“人類(lèi)污染圖”
加快全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查步伐，盡快繪制土壤重金屬元素“人類(lèi)污染圖”。對(duì)已被污染的土地，要把污染源搞清楚并加以切斷。農(nóng)業(yè)、國(guó)土、地質(zhì)、環(huán)保、水利、交通等部門(mén)要通力合作為大地“排毒”[4]。
4.3 建立健全和完善土壤污染防治資金保障機(jī)制
建立由個(gè)體賠償?shù)截?zé)任保險(xiǎn)再到補(bǔ)償基金救濟(jì)的正金字塔型體系，通過(guò)建立健全和完善土壤污染防治資金保障機(jī)制來(lái)切實(shí)落實(shí)土壤侵權(quán)損害賠償與補(bǔ)救。
4.4 確保糧食供應(yīng)安全關(guān)
嚴(yán)禁生產(chǎn)和使用部分有毒有害化學(xué)品，嚴(yán)把農(nóng)田過(guò)度使用化肥和殺蟲(chóng)劑以及工廠(chǎng)、冶煉廠(chǎng)和礦井向地面排放重金屬關(guān)，確保糧食供應(yīng)安全[5]。
4.5 確保農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全關(guān)
建立農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、產(chǎn)地分等定級(jí)及種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和選擇合適品種、產(chǎn)地安全管理、產(chǎn)地污染防治等農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全管理技術(shù)體系，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全質(zhì)量普查，確保農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全[1-2]。
4.6 推行生物修復(fù)綜合技術(shù)
研究和推行以植物修復(fù)為主、輔以化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施的生物修復(fù)綜合技術(shù)[2-3]。
4.7 提倡清潔生產(chǎn)
提倡清潔生產(chǎn)，慎用污水灌溉，嚴(yán)格控制渣肥、污泥施用，增施有機(jī)肥料，全面推廣配方施肥技術(shù)。科學(xué)地使用土壤改良劑，全面加強(qiáng)土壤治污工作，逐步提高土壤質(zhì)量水平[2，8]。
5 參考文獻(xiàn)
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[2] 李麗，王富華，王旭，等.韶關(guān)土壤重金屬污染狀況[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2010，27（1）：74-76.
[3] 陳興蘭，楊成波.土壤重金屬污染、生態(tài)效應(yīng)及植物修復(fù)技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2010，27（3）：58-62.
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[5] 中國(guó)須高度重視土壤污染治理[N].參考消息，2013-02-27（16）.
[6] 中國(guó)土壤污染構(gòu)成大威脅[N].參考消息，2012-06-14（16）.
（江西省蠶桑茶葉研究所，南昌330203）
摘要：重金屬污染修復(fù)已成為當(dāng)前國(guó)際環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，利用桑樹(shù)修復(fù)土壤重金屬污染也是一種有效的植物修復(fù)技術(shù)。筆者簡(jiǎn)單介紹了土壤重金屬與植物修復(fù)技術(shù)的概念，并闡述了桑樹(shù)的生長(zhǎng)特性，桑樹(shù)生長(zhǎng)與土壤中鎘、鉛、鋅、砷等重金屬元素的關(guān)系，并結(jié)合江西省土壤重金屬污染的形勢(shì)，探討了桑樹(shù)作為江西省土壤重金屬污染修復(fù)樹(shù)種的潛力。
關(guān)鍵詞 ：桑樹(shù)；土壤重金屬；污染；植物修復(fù)；江西
中圖分類(lèi)號(hào)：X-1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：2014-0350
Research Progress of Remedying the Heavy Metal Contaminated Soils with Mulberry
Xu Ning, Yu Yanfang, Mao Pingsheng, Du Xianming, Peng Xiaohong, Shi Xuping
(Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute, Nanchang 330203, Jiangxi, China)
Abstract: Remediation of heavy metals has become a hot topic of international environmental science, andremedying the heavy metal contaminated soils with mulberry was an effective phytoremediation technology.This paper briefly introduced the concept of heavy metals in soil and phytoremediation technology, describedthe growth characteristics of mulberry, and mulberry growing relationship with Cd, Pb, Zn, As and other heavymetals pollution. Combined with the heavy metals pollution situation in Jiangxi Province, and discussed thepotential of repair tree in soil heavy metal pollution with mulberry.
Key words: Mulberry; the Heavy Metal Soils; Contamination; Phytoremediation; Jiangxi
0 引言
江西省擁有全國(guó)最好的生態(tài)環(huán)境，具備大力發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的潛力，但礦山開(kāi)發(fā)、資源消耗、農(nóng)用化學(xué)品投入等給江西留下較大的重金屬污染區(qū)域，成為江西綠色崛起進(jìn)程中繞不過(guò)的坎。江西作為綠色資源大省，在生態(tài)環(huán)境良好的條件下，堅(jiān)持以人為本，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，將重金屬污染治理作為民生工程的一件大事來(lái)抓，并積極探索重金屬污染區(qū)域環(huán)境修復(fù)新路，切實(shí)保護(hù)好江西的一草一木，讓全省人民都能享受到一流的生態(tài)環(huán)境，讓青山綠水永存。筆者以近年來(lái)桑樹(shù)用于修復(fù)土壤重金屬領(lǐng)域的研究報(bào)道為基礎(chǔ)，系統(tǒng)總結(jié)了重金屬元素鎘、鉛、鋅、砷與桑樹(shù)生長(zhǎng)關(guān)系的研究現(xiàn)狀，并分析了利用桑樹(shù)進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)的潛力以及可行性，以期為未來(lái)該領(lǐng)域的研究提供參考。
1 土壤重金屬污染與植物修復(fù)
土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng)，導(dǎo)致土壤中的重金屬含量過(guò)高，通常是密度大于5 g/m3，并對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響[1-2]。常見(jiàn)對(duì)土壤造成污染的重金屬包括鉛、鋅、鎳、銅、鉻、鎘、汞等元素[3-6]。重金屬污染具有隱蔽性、不可逆性、長(zhǎng)期性和后果嚴(yán)重性的特點(diǎn)。植物修復(fù)技術(shù)是指通過(guò)超富集植物的根系部分吸收固定重金屬元素，并轉(zhuǎn)移到地面部分，然后采用收割植物的方式去除土壤中重金屬元素[7-8]。植物修復(fù)技術(shù)是一種環(huán)境親和性修復(fù)技術(shù)，以其有效、非破壞、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，正成為土壤重金屬污染修復(fù)的主要手段之一[9]。
2 桑樹(shù)的特性
桑，桑科桑屬，落葉喬木或灌木，屬速生木本植物。桑樹(shù)的生命力極其旺盛，適應(yīng)性很強(qiáng)，分布范圍廣泛。桑樹(shù)能在-35~40℃的溫度范圍內(nèi)存活。桑樹(shù)喜歡深厚、疏松、肥沃的土壤，同時(shí)也能適應(yīng)土層瘠薄、養(yǎng)分貧乏的土地[10-11]。桑樹(shù)在pH 4.5~8.5、土壤含鹽量0.2%的條件下都能正常生長(zhǎng)[10,12]，可以看出桑樹(shù)對(duì)土壤酸堿度的適應(yīng)性較強(qiáng)。
桑樹(shù)生長(zhǎng)迅速，生物產(chǎn)量高，有固碳放氧，凈化大氣的功效。桑林1年吸收固定CO2的量為4929117 kg/hm2，折合成純碳為1346717 kg/hm2，1 年釋放的O2 為3628814 kg/hm2[11]。桑樹(shù)還可以對(duì)有害氣體如硫化物、氟化氫等進(jìn)行部分吸收，對(duì)粉塵也有阻擋、過(guò)濾和吸附作用[13-15]。
桑樹(shù)的根系極其發(fā)達(dá)，桑樹(shù)的根垂直分布可達(dá)4 m以上，根系水平分布達(dá)7m2，其地下根系分布的面積通常為樹(shù)冠投影面積的4~5 倍，有的甚至高達(dá)10 倍以上，桑樹(shù)根系分布近地面部分是水平根，深土層是垂直根，水平根和垂直根構(gòu)成一個(gè)貯水功能極強(qiáng)的立體交叉的吸水貯水網(wǎng)絡(luò)，具有強(qiáng)大的吸水固土能力[12]，可以改變土壤的理化性狀和土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力和保持水土，減少土壤侵蝕，有極強(qiáng)的抗干旱、遏制風(fēng)沙能力。
桑樹(shù)極其發(fā)達(dá)的根系利于吸收土壤的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)在一定程度上也能促進(jìn)土壤中重金屬元素的吸收。桑樹(shù)對(duì)鎘、鉛、鉛、鋅、砷等有一定的耐受性，桑樹(shù)吸收的重金屬離子會(huì)有一定的量被運(yùn)輸并積累于莖干和葉片中，而后通過(guò)伐條可以移除，起到去除土壤重金屬的作用。
3 土壤重金屬污染與桑樹(shù)生長(zhǎng)關(guān)系
3.1 土壤鎘污染與桑樹(shù)生長(zhǎng)
鎘是一種有毒的重金屬，也是自然界的一種主要污染源，鎘脅迫嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，降低作物的產(chǎn)量和質(zhì)量[16]。鎘元素對(duì)桑樹(shù)的影響已有比較深入的研究，桑樹(shù)對(duì)鎘有比較強(qiáng)的耐性和富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力[16-21]。陳朝明[17,20]對(duì)桑樹(shù)Cd 耐受性的試驗(yàn)研究表明，當(dāng)土壤Cd 濃度小于22.3 mg/kg 時(shí)，桑葉產(chǎn)量、可溶性糖和含氯化合物含量都高于或接近對(duì)照處理；當(dāng)土壤Cd濃度大于22.3 mg/kg 時(shí)，Cd對(duì)桑葉產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、生理生化作用的影響明顯，并表現(xiàn)其毒害作用，當(dāng)濃度高于145 mg/kg 時(shí)，分支較少而纖細(xì)，葉黃而小，接近死亡狀態(tài)；而桑樹(shù)根部當(dāng)Cd 濃度達(dá)到75 mg/kg 時(shí)，才出現(xiàn)大小不等的瘤狀結(jié)節(jié)和菌絲狀絨毛，根表皮皺裂，根尖分叉，并有明顯的木質(zhì)。土壤Cd 濃度為8.49~75.8 mg/kg 時(shí)，桑樹(shù)各器官對(duì)土壤Cd 均有富集作用，各器官Cd 含量大小順序?yàn)椋喉毟?gt;主根>主莖>葉片>分支。桑樹(shù)根部對(duì)鎘有較高的富集能力，約40%的鎘富集在根部，須根的Cd 含量是其他器官Cd 含量的1.63~4.6 倍，主根的Cd含量是其他器官（除須根外）Cd含量的1.41~49.7 倍。轉(zhuǎn)到桑樹(shù)主莖和分枝的量約占總累積量的41%，而運(yùn)轉(zhuǎn)到葉片的鎘量相對(duì)較少，約占總累積量的16%，這對(duì)利用鎘污染土壤栽桑養(yǎng)蠶具有實(shí)際意義。萬(wàn)飛[21]認(rèn)為桑樹(shù)是具有一定耐Cd 性的經(jīng)濟(jì)作物之一，在一定的Cd濃度下不會(huì)影響家蠶的生長(zhǎng)發(fā)育和蠶繭的質(zhì)量。當(dāng)土壤Cd含量為8.48 mg/kg 時(shí)，不會(huì)影響桑樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育和桑葉的產(chǎn)量，反而會(huì)有一定的刺激作用，當(dāng)土壤含Cd 量在20~50 mg/kg 之間時(shí)，桑葉的產(chǎn)出量降低10%~30%；當(dāng)土壤含Cd量超過(guò)140 mg/kg 時(shí)，桑樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育受到不良影響，葉片小黃，養(yǎng)分和水分的吸收受到阻礙，1~2 年后整株桑樹(shù)死亡；另外，Cd含量主要集中在桑樹(shù)的根系部分，其次是莖桿部分，最后進(jìn)入葉片的Cd 含量很少，當(dāng)土壤中的含Cd量達(dá)到145 mg/kg時(shí)，即桑樹(shù)致死濃度，桑葉中的含Cd量并沒(méi)有超過(guò)2.5 mg/kg。
3.2 土壤鉛污染與桑樹(shù)生長(zhǎng)
近年來(lái)，由于工業(yè)“三廢”的亂排和大量機(jī)動(dòng)車(chē)輛的使用，使用污水灌溉農(nóng)田以及濫用農(nóng)藥、除草劑和化肥，已嚴(yán)重地污染了土壤、水體和大氣的質(zhì)量，導(dǎo)致環(huán)境中Pb的含量明顯增加[22]。任立研等[23]研究了土壤不同濃度鉛污染對(duì)桑樹(shù)生長(zhǎng)及桑葉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明在50~600 mg/kg 試驗(yàn)范圍內(nèi)，低濃度鉛[<200 mg/(kg·干土)]處理使桑樹(shù)的株高呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，中、高濃度鉛[>300 mg/(kg·干土)]處理使桑樹(shù)的株高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；而桑葉中葉綠素總量、可溶性糖含量、淀粉含量均隨著外加鉛濃度梯度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)為200 mg/(kg·干土)（土壤一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）。土壤中的鉛濃度超過(guò)200 mg/(kg·干土)后，桑樹(shù)生長(zhǎng)及桑葉品質(zhì)開(kāi)始受到明顯脅迫。在含Pb 50、125、250、500 mg/kg 的土壤中生長(zhǎng)的桑樹(shù)植株生長(zhǎng)緩慢、葉柄下垂、葉片失綠，有的葉片上出現(xiàn)褐色斑，這些情況隨著土壤中金屬含量的增加而趨于嚴(yán)重[24]。桑葉的葉綠素含量和單位面積重量與土壤中Pb 的含量呈顯著負(fù)相關(guān)，在高Pb含量土壤，桑葉Pb含量隨土壤Pb濃度的增大而顯著增大，在低Pb 含量土壤中嫩桑葉吸收Pb 優(yōu)于老桑葉。覃勇榮等[25]研究表明，在相同的重金屬Pb2 +脅迫背景下，加入0.55 mmol/L EDTA 的桑樹(shù)對(duì)Pb2+的吸收量比不添加EDTA的對(duì)照組明顯增高。桑樹(shù)具有較強(qiáng)的重金屬Pb 耐性，可作為修復(fù)植物應(yīng)用于重金屬污染地區(qū)。
3.3 土壤砷污染與桑樹(shù)生長(zhǎng)
砷雖不屬于重金屬，但因其來(lái)源以及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬。被As污染的農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)，不僅作物產(chǎn)量降低，質(zhì)量變差，而且會(huì)通過(guò)食物鏈危害人體健康。吳浩東等[26]運(yùn)用盆栽試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)分析的方法，研究了土壤砷污染對(duì)桑樹(shù)品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，在一定的含量范圍內(nèi)(≤300 mg/kg)，隨著砷質(zhì)量濃度增加，桑葉葉綠素含量先降后升，影響不明顯，而可溶性糖含量先上升后下降，砷含量＞160 mg/kg時(shí)桑樹(shù)可溶性糖含量顯著下降。
3.4 土壤重金屬?gòu)?fù)合污染與桑樹(shù)生長(zhǎng)
桑樹(shù)對(duì)土壤重金屬?gòu)?fù)合污染金屬也有很強(qiáng)的耐性。譚勇壁[27]調(diào)查了廣西環(huán)江受尾礦污染的桑園情況，明顯看出，桑樹(shù)在Pb、Zn、As 含量分別高達(dá)734、1194、53 mg/kg 的污染土壤上仍然可以正常生長(zhǎng)發(fā)育，并且在外觀上沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的受脅迫現(xiàn)象[28]。桑葉Zn、As的積累量隨桑葉生長(zhǎng)周期的延長(zhǎng)而增加。張興等[29]在湖南瀏陽(yáng)七寶山礦區(qū)污染土壤上Cu(593.56mg/kg)、Pb(825.41 mg/kg)、Cd(8.11 mg/kg)、Zn(705.41mg/kg)，以‘湖桑一號(hào)’為試驗(yàn)材料，分別測(cè)定植物各部分和土壤中Cu、Pb、Cd、Zn 4 種重金屬元素的含量。結(jié)果表明：桑樹(shù)總體生長(zhǎng)情況為第3 季（5 個(gè)月）>第2季（3 個(gè)月）>第1 季（1 個(gè)月）。桑樹(shù)各部位單位重量中Cu 的含量的趨勢(shì)為根(33.13 mg/kg)> 葉(13.38 mg/kg)>皮(7.51 mg/kg)> 骨(4.93 mg/kg)，Pb 的含量的趨勢(shì)為根(33.13mg/kg)> 葉(10.32 mg/kg)> 皮(3.35 mg/kg)> 骨(1.73 mg/kg)，Cd 的含量的趨勢(shì)為根(4.53 mg/kg)> 葉(1.90 mg/kg)> 皮(1.57 mg/kg)> 骨(1.03 mg/kg)，Zn 的含量的趨勢(shì)為根(317.72 mg/kg)> 葉(186.53 mg/kg)>皮(105.07 mg/kg)> 骨(89.16 mg/kg)。每平方米耕作層土壤上桑樹(shù)對(duì)Cu 的修復(fù)年限為2.01 年，遷移總量為12116.1 mg，對(duì)Pb 的修復(fù)年限為15.45 年，遷移總量為7409.83 mg，對(duì)Cd 的修復(fù)年限為1.26 年，遷移總量為2056.4 mg，對(duì)Zn 的修復(fù)年限為0.39 年，遷移總量為254532.8 mg。唐翠明等[30]對(duì)廣東韶關(guān)市大寶山礦區(qū)周邊重金屬污染農(nóng)田桑園進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明，土壤中鉛、鋅、銅、鎘及砷的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了土壤環(huán)境二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，但是桑樹(shù)的生長(zhǎng)不受影響，桑葉產(chǎn)量也能達(dá)到正常水平。
4 桑樹(shù)應(yīng)用于土壤重金屬污染修復(fù)的潛力
重金屬污染土壤植物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵是修復(fù)植物的選擇。已知的重金屬超積累植物絕大多數(shù)為野生型稀有植物，分布具有較強(qiáng)的區(qū)域性，且生物量小，生長(zhǎng)緩慢，根圈范圍有限，只能對(duì)淺層土壤起到修復(fù)作用，修復(fù)速率較緩慢；超富集植物往往只能富集某種重金屬，而土壤重金屬污染大多是復(fù)合污染，修復(fù)周期較長(zhǎng)，很難實(shí)際應(yīng)用[31-32]。桑樹(shù)耐重金屬?gòu)?fù)合污染，而且栽培技術(shù)成熟，對(duì)土壤和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、生物量大、耐剪伐，相對(duì)于目前使用的修復(fù)植物具有明顯優(yōu)勢(shì)。
江西省具有豐富的礦產(chǎn)資源，如贛南鎢礦、稀土礦、贛西北銅金礦、贛東北銅業(yè)及多金屬開(kāi)發(fā)區(qū)，以及煤礦、瓷土礦等，礦山的開(kāi)發(fā)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)帶來(lái)的礦產(chǎn)廢棄物造成礦區(qū)周?chē)寥繡u、Cd、Pb、Zn、As等重金屬富集污染，大片田地荒蕪，生態(tài)環(huán)境惡劣，而且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，重金屬污染有加重的趨勢(shì)，防治土壤重金屬污染的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。以重金屬污染嚴(yán)重的贛州市大余縣為例，其土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、As 分別超過(guò)污染起始值的3.78、3.04、2.95、1.16 和8.66 倍[33]，桑樹(shù)在這些土壤重金屬毒性劑量范圍之內(nèi)，可以正常生長(zhǎng)，而且桑樹(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，在礦區(qū)土壤修復(fù)上有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。栽植桑樹(shù)能在保持水土、防風(fēng)固沙、綠化荒山、凈化空氣、美化環(huán)境等方面起到良好的作用，對(duì)構(gòu)建生態(tài)景觀、改善生活環(huán)境具有較高的實(shí)用價(jià)值[34]。王凱榮等[35]也表示種桑養(yǎng)蠶是治理鎘污染農(nóng)田的一種成功的經(jīng)濟(jì)生態(tài)模式。因此，將桑樹(shù)應(yīng)用于重金屬污染土壤的修復(fù)具有廣闊的前景。
5 展望
重金屬污染土壤修復(fù)方法的選擇需要考慮到土壤現(xiàn)狀、修復(fù)成本，以及修復(fù)技術(shù)成熟可靠等因素，需要對(duì)不同類(lèi)型的土壤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定處置工藝和參數(shù)，以達(dá)到污染土壤修復(fù)到目標(biāo)值。從目前的研究成果來(lái)看，桑樹(shù)作為修復(fù)樹(shù)種，相對(duì)于目前所使用的修復(fù)植物，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）采用桑樹(shù)修復(fù)中度污染土壤3~5年可達(dá)到復(fù)耕標(biāo)準(zhǔn)或稍微超標(biāo)，所需費(fèi)用大致在1 萬(wàn)元每畝左右，需要時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較大。（2）由于受勞動(dòng)力緊缺和蠶桑產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展趨勢(shì)影響，栽桑不一定會(huì)用于養(yǎng)蠶，桑樹(shù)經(jīng)濟(jì)效益得不到有效實(shí)現(xiàn)。（3）桑樹(shù)本身對(duì)土壤重金屬并沒(méi)有修復(fù)去除的功能，積累重金屬的桑樹(shù)如果處理不當(dāng)會(huì)造成“二次污染”，目前也沒(méi)有簡(jiǎn)便有效的處理技術(shù)，應(yīng)當(dāng)尋求一種高效的植物產(chǎn)后處理技術(shù)，在污染桑樹(shù)剪伐后，以及采用栽桑養(yǎng)蠶方法治理重金屬污染土壤時(shí)，合理處理養(yǎng)蠶過(guò)程中含重金屬的蠶沙及蠶蛹，真正將污染物永久去除，真正實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”的目的。（4）目前關(guān)于桑樹(shù)修復(fù)重金屬土壤研究大都停留在試驗(yàn)階段，在野外示范時(shí)受氣候地理環(huán)境以及外界持續(xù)的污染源等因素影響，修復(fù)效果與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究結(jié)果會(huì)有較大差距。（5）在栽植桑樹(shù)方面，要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡孛布巴寥捞卣鳎M量推廣種植適生型桑樹(shù)品種，以提高桑樹(shù)的成活率，并以植被恢復(fù)、修復(fù)土壤為主要任務(wù)，合理選擇桑樹(shù)品種，在今后的育種工作中，對(duì)桑樹(shù)品種進(jìn)行篩選，篩選生物量大、生長(zhǎng)效率快、生長(zhǎng)周期短、抗性強(qiáng)并能對(duì)某一種或幾種重金屬污染物具有超級(jí)吸附潛力的桑樹(shù)，以更大地實(shí)現(xiàn)桑樹(shù)的生態(tài)價(jià)值。
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專(zhuān)家把脈青島農(nóng)田
青島農(nóng)業(yè)大學(xué)教授王凱榮指出，現(xiàn)在全中國(guó)有20%的農(nóng)田受到了污染；去年的鎘大米危機(jī)、今年的龍江鎘污染事件，讓人們對(duì)“重金屬污染”更加關(guān)注。重金屬污染究竟是由什么造成的？青島農(nóng)田有沒(méi)有受到過(guò)重金屬污染？青島農(nóng)科界的專(zhuān)家學(xué)者們?cè)缫验_(kāi)始針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查研究。
據(jù)青島農(nóng)科院中心實(shí)驗(yàn)室主任、高級(jí)農(nóng)藝師陳建美介紹，一般農(nóng)田受到重金屬污染有兩個(gè)原因：農(nóng)田周?chē)幕S(chǎng)排放廢水廢渣，或者農(nóng)田曾經(jīng)施肥不當(dāng)、導(dǎo)致有機(jī)肥中重金屬含量殘留土壤中。
陳建美所在的青島農(nóng)科院曾在2010年對(duì)青島市蔬菜種植較集中的地區(qū)土壤重金屬含量進(jìn)行了調(diào)查分析，最后調(diào)查顯示，青島市的土壤質(zhì)量基本安全。“萊西、即墨、平度等監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤綜合污染指數(shù)均處于清潔安全狀態(tài)，適宜蔬菜種植。但萊西和即墨有4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤樣品重金屬鎘含量超標(biāo)，且污染主要集中在土壤表層。”陳建美表示，實(shí)際上，青島的農(nóng)田重金屬污染在全國(guó)來(lái)說(shuō)并不算嚴(yán)重，因?yàn)闆](méi)有太明顯的污染源。
青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院錢(qián)翌教授也曾經(jīng)做過(guò)類(lèi)似調(diào)查，他按照不同的土地利用類(lèi)型將青島市分為五大功能區(qū)：工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)和旅游區(qū)，調(diào)查結(jié)果表明，鎘(Cd)在各功能區(qū)含量均高于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其他重金屬如鉻(Cr)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鋅(Zn)等濃度均低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
錢(qián)翌教授還對(duì)青島市兩個(gè)重要蔬菜批發(fā)市場(chǎng)的24種常見(jiàn)蔬菜分季節(jié)進(jìn)行過(guò)抽樣檢測(cè)，結(jié)果表明青島市冬季蔬菜重金屬污染情況較春季蔬菜嚴(yán)重，且以鉛(Pb)、鎘(Cd)污染為主；蔥蒜類(lèi)鉛(Pb)、鎘(Cd)含量高，其中大蒜受到中度污染。幸好，健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)最后表明，青島市蔬菜中的Pb、Cd含量未對(duì)市民的健康產(chǎn)生顯著風(fēng)險(xiǎn)。
居民區(qū)污染多緣于電池
“鎘在自然界中分布并不廣泛，土壤中的鎘主要來(lái)源于鋅礦、鉛鋅的冶煉，合金、電鍍 、化工廠(chǎng)等廢水的排放，工業(yè)固廢堆放以及化肥農(nóng)藥(磷肥、復(fù)合肥)的濫用等等。”錢(qián)翌解釋說(shuō)，他的調(diào)查選擇的功能區(qū)一般是受污染時(shí)間比較長(zhǎng)的代表性地段 ，例如鋼鐵業(yè)、堿業(yè)、水泥制造業(yè)企業(yè)所在的工業(yè)區(qū)。
居民區(qū)也有可能因?yàn)殡姵氐壬罾艿轿廴尽！吧钣闷分泻芏喽际侵亟饘俚奈廴驹矗禾款w粒、涂料、油漆中也都含有重金屬，這也會(huì)導(dǎo)致土壤的表層重金屬含量會(huì)高。”
2009年至今，我國(guó)已發(fā)生30多起重特大重金屬污染事件 ，嚴(yán)重影響群眾健康，政府部門(mén)和學(xué)界也在研究對(duì)策，希望盡快凈化受污染農(nóng)田、將損失降到最低。不過(guò)，土壤修復(fù)花費(fèi)動(dòng)輒上千萬(wàn)元，誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)修復(fù)、又有誰(shuí)埋單等問(wèn)題，一直困擾著各級(jí)政府部門(mén)。
大豆、花生易“吃”重金屬
王凱榮介紹，土壤中重金屬污染很容易使植物中的重金屬含量超標(biāo)，尤其對(duì)于含蛋白量比較高的植物來(lái)說(shuō)，比如大豆、花生、小白菜等，最容易受到重金屬污染的侵襲，而且不同的植物品種對(duì)重金屬的吸收不一樣。
青島農(nóng)科院高級(jí)農(nóng)藝師陳建美表示，此前花生出口時(shí)曾經(jīng)被檢查出重金屬超標(biāo)，這也使很多專(zhuān)家開(kāi)始研究吸收重金屬含量比較少的品種。
吸收重金屬的差異，在不同水稻品種身上也體現(xiàn)得非常明顯。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)潘根興教授的團(tuán)隊(duì)曾做過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)雜交稻、超級(jí)稻的鎘超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)比普通水稻更為嚴(yán)重。專(zhuān)家們采集了種植南方水稻的兩種土壤，并在部分土壤里特意添加了鎘元素，結(jié)果專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)，在未加鎘的土壤中，超級(jí)稻對(duì)鎘的親和力是常規(guī)稻的2.4倍，其籽粒中鎘的含量是普通雜交稻的1倍多。潘根興對(duì)此解釋說(shuō)，超級(jí)稻之所以鎘污染超標(biāo)更為嚴(yán)重，是因?yàn)樗母蛋l(fā)達(dá)，對(duì)土壤中的鎘具有更強(qiáng)的吸收力。
種桑養(yǎng)蠶凈化土地
農(nóng)作物重金屬超標(biāo)讓人們備受困擾，但也為農(nóng)田土壤污染治理提供了思路。“土壤污染修復(fù)技術(shù)包括土壤清洗法、化學(xué)氧化法、植物修復(fù)法等，一般來(lái)說(shuō)，農(nóng)田中重金屬修復(fù)采用的植物修復(fù)法，作業(yè)周期長(zhǎng)，而且想要完全清理土壤是不可能的。”王凱榮以自己參與的湖南某鈾礦區(qū)農(nóng)田污染修復(fù)為例，“這個(gè)修復(fù)工作上世紀(jì)90年代就開(kāi)始做了，前后做了大約有七八年的時(shí)間才完成。”
那么湖南的農(nóng)田鎘污染是怎么治理的呢？答案是種桑樹(shù)。王凱榮曾經(jīng)詳細(xì)論述了桑樹(shù)在治理鎘污染方面的功效：通過(guò)采用桑蠶生產(chǎn)模式替代糧作生產(chǎn)模式，杜絕了污灌污染，消除了食物鏈中鎘的危害，使土壤生產(chǎn)力得到恢復(fù)，農(nóng)田年均產(chǎn)值比水稻模式提高2880元/公頃，比種玉米提高8880元/公頃，利稅增加1980元/公頃，耕層土壤鎘含量年平均下降1.33mg/公斤。“種桑養(yǎng)蠶是治理和利用我國(guó)鎘污染農(nóng)田的一種成功的經(jīng)濟(jì)生態(tài)模式，更多的模式有待于進(jìn)一步去探索。”
不過(guò)，七八年是個(gè)很長(zhǎng)的周期，有沒(méi)有更快捷的方法呢？如果用物理化學(xué)方法修復(fù)農(nóng)田土壤污染，是可以縮短周期，但動(dòng)輒上千萬(wàn)的費(fèi)用又是一個(gè)問(wèn)題。“所以說(shuō)，農(nóng)田污染的快速修復(fù)，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)是可行的，但經(jīng)濟(jì)上不可行。”王凱榮表示。
工業(yè)用地也需要“消毒”
相比較而言，近年來(lái)城市工業(yè)用地的土壤修復(fù)案例成果更多。工廠(chǎng)搬遷后，遺留土地很有可能由政府牽頭引進(jìn)環(huán)保公司進(jìn)行土壤修復(fù)，不過(guò)費(fèi)用動(dòng)輒上千萬(wàn)。
青島新天地環(huán)境修復(fù)有限公司市場(chǎng)總監(jiān)吳濤正在忙著進(jìn)行一家化工廠(chǎng)的土壤修復(fù)準(zhǔn)備工作，由于這家化工廠(chǎng)的生產(chǎn)部門(mén)已經(jīng)陸續(xù)搬往其他地方，當(dāng)?shù)卣Ｍ芾眠@塊空間新建一個(gè)產(chǎn)業(yè)園，但在此之前，這塊土地必須先“消毒”。“3月份，我們將會(huì)對(duì)這塊化工廠(chǎng)的污染狀況進(jìn)行更詳細(xì)的調(diào)查，比如土壤污染的類(lèi)型，重金屬濃度高低，是否污染到了地下水等等，然后上報(bào)給政府，由政府上報(bào)立項(xiàng)，審批后就可以啟動(dòng)修復(fù)工程。”2月16日，在新天地的辦公室，公司相關(guān)負(fù)責(zé)人吳濤向記者介紹了土壤修復(fù)的大體流程。
據(jù)吳濤介紹，城市里搬遷走的化工廠(chǎng)、印刷廠(chǎng)、農(nóng)藥廠(chǎng)、電鍍廠(chǎng)等地塊是最容易遺毒的。“比如印刷廠(chǎng)的鉻渣、電鍍廠(chǎng)的鎘污水排放等。”
新天地環(huán)境修復(fù)有限公司，是山東省第一家從事土壤修復(fù)的專(zhuān)業(yè)公司，據(jù)其相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，就行業(yè)前景來(lái)看，土壤修復(fù)是一塊巨大的市場(chǎng)。“一般來(lái)說(shuō)，土壤修復(fù)的花費(fèi)一次都是在千萬(wàn)元級(jí)別 ，僅僅以北京為例，一些搬遷的化工廠(chǎng)需要進(jìn)行修復(fù)的土地，市場(chǎng)就有300到500個(gè)億。”
高額的土地修復(fù)費(fèi)用，在我國(guó)該由誰(shuí)來(lái)承擔(dān)？吳濤表示，一般來(lái)說(shuō)，目前市場(chǎng)上土地修復(fù)的項(xiàng)目以工業(yè)用地居多，開(kāi)發(fā)價(jià)值比較高，但是因?yàn)槟壳昂芏噙z留的企業(yè)用地都是曾經(jīng)的國(guó)有化工企業(yè)，這些企業(yè)出現(xiàn)了產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)換甚至倒閉等情況，所以土地修復(fù)的主體還得由國(guó)家來(lái)牽頭，“修復(fù)資金由政府支持，如果這塊地未來(lái)用作商業(yè)開(kāi)發(fā)，那么其受益者也可以參與。”
土壤重金屬污染調(diào)查有望艱難出爐
2006年7月18日，國(guó)家環(huán)保總局和國(guó)土資源部聯(lián)合啟動(dòng)了經(jīng)費(fèi)預(yù)算達(dá)10億元的全國(guó)首次土壤污染狀況調(diào)查，不過(guò)直到今天，這次污染調(diào)查報(bào)告的詳細(xì)內(nèi)容并沒(méi)有披露。
據(jù)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)教授王凱榮透露，這個(gè)報(bào)告將于今年二季度。“實(shí)際上，這份報(bào)告早在去年年底就已經(jīng)完成了各地?cái)?shù)據(jù)的匯總工作，但有些地方重金屬污染比較嚴(yán)重，有關(guān)部門(mén)要認(rèn)真核對(duì)，數(shù)據(jù)相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較敏感，因此比較謹(jǐn)慎。”王凱榮解釋道，這份報(bào)告能七到八成反映目前我國(guó)的土壤污染情況，“因?yàn)檫@次調(diào)查是抽樣調(diào)查，是環(huán)保部和國(guó)土資源總局制訂一個(gè)總的調(diào)查方案，委托下面各省市的環(huán)保單位去做的，而有些省市可能因?yàn)樨?cái)力或方法的限制，因此不能完全反映當(dāng)前的土壤污染情況。”王凱榮還透露，土壤污染防治法也將在“十二五”期間推出。
青島科技大學(xué)教授錢(qián)翌也對(duì)土壤污染防治法律的出臺(tái)充滿(mǎn)了信心。“去年年初，國(guó)務(wù)院就已正式批復(fù)《重金屬污染綜合防治‘十二五’規(guī)劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》)，這是我國(guó)出臺(tái)的第一個(gè)‘十二五’專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃。”
據(jù)了解，“十二五”期間，山東將建立土壤污染環(huán)境監(jiān)管制度，對(duì)糧食、蔬菜基地等重要敏感區(qū)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，禁止利用重污染土壤種植、生產(chǎn)農(nóng)副產(chǎn)品。開(kāi)展受污染土壤環(huán)境修復(fù)，未經(jīng)評(píng)估和無(wú)害化治理的土地不得進(jìn)行流轉(zhuǎn)和二次開(kāi)發(fā)。
資料鏈接
江西等省或試點(diǎn)開(kāi)征環(huán)境稅
環(huán)保專(zhuān)家根據(jù)國(guó)土資源部公布的數(shù)據(jù)估算，全國(guó)每年因被重金屬污染的糧食高達(dá)1200萬(wàn)噸，相當(dāng)于廣東一年的糧食總產(chǎn)量，可以養(yǎng)活常住珠三角的4000萬(wàn)人口。
為了抑制污染，業(yè)內(nèi)人士曾提議學(xué)習(xí)部分發(fā)達(dá)國(guó)家征收環(huán)境稅的做法。環(huán)境保護(hù)部副部長(zhǎng)張力軍也曾公開(kāi)表示，關(guān)于環(huán)境稅的問(wèn)題，財(cái)政部、稅務(wù)總局和環(huán)境部一直在進(jìn)行研究，目前已經(jīng)有了一些基本的考慮。據(jù)悉，2010年7月，環(huán)境稅征收方案初稿已經(jīng)出爐，2013年開(kāi)征的時(shí)間表也已經(jīng)初步確定。但是，環(huán)境稅最終是否能如期開(kāi)征還是個(gè)未知數(shù)。
關(guān)鍵詞：城市土壤；污染；重金屬；植物修復(fù)
收稿日期：2012-02-02
作者簡(jiǎn)介：周鳳蓉（1976―），女，四川彭州人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)工作。
中圖分類(lèi)號(hào)：X703.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1674-9944(2012)02-0129-03
1 引言
隨著城市化進(jìn)程的加快,城市環(huán)境正經(jīng)歷著巨大的考驗(yàn)。交通工具排放的廢氣、工礦企業(yè)的污染、居民的生活垃圾,都成為了城市環(huán)境惡化的直接或間接的原因。尤其是城市土壤,遭到不可逆轉(zhuǎn)的生態(tài)破壞，因此如何有效地修復(fù)和利用被污染土壤是城市建設(shè)中不可回避的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
2 城市土壤污染現(xiàn)狀
2.1 城市土壤污染的主要成分
土壤污染物降低了土壤的可利用性,當(dāng)土壤中的有毒污染物濃度超過(guò)一定界限,就會(huì)造成植物的死亡或生命的強(qiáng)度降低。20世紀(jì)中期以來(lái),人們開(kāi)始對(duì)城市土壤的污染物來(lái)源、主要成分等進(jìn)行研究。土壤污染物包括了有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物,無(wú)機(jī)污染物的主要種類(lèi)是重金屬、硝酸鹽類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)、酸、堿、鹽類(lèi)、鹵化物等。
交通污染對(duì)城市的表層土壤,尤其是干道兩側(cè)土壤的有機(jī)污染和重金屬污染是顯著的。Fe、Co兩種元素的含量主要受成土母質(zhì)的影響,而無(wú)論公園還是道路兩側(cè),土壤中鋅(Zn)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉛(Pb)、銅(Cu)、鉻(Cr)的量除了受到交通污染的影響外,還受城市工業(yè)粉塵等其它污染的影響。
2.2 重金屬污染研究進(jìn)展
重金屬是指比重在4.0～5.0以上約45種金屬元素,如Cu、Pb、Zn、Hg、Cd等。由于As和Se的毒性和某些性質(zhì)與重金屬相似,所以將As、Se也列入重金屬范圍內(nèi)。城市中的交通、工礦業(yè)、燃煤、生活垃圾等一系列因素構(gòu)成了城市土壤污染物的主要來(lái)源,就無(wú)機(jī)污染物的重金屬而言,主要集中于Cu、Pb、Zn、Hg、Cd等。
城市土壤鉛污染的成因,可以分為兩部分,一部分來(lái)源于成土母質(zhì),另一部分則為外源的人為輸入。成土母質(zhì)是城市土壤中鉛含量的重要來(lái)源,是決定城市土壤中鉛含量與分布特征的重要因素之一。通常條件下,自然土壤(受人為活動(dòng)影響較小的土壤) 中鉛的濃度較低,外源人為輸入才是城市土壤鉛污染的主要成因。Pb污染主要來(lái)自汽車(chē)廢氣、冶煉、制造及使用鉛制品的工礦企業(yè)。汽車(chē)使用的含鉛汽油中常加入四乙基鉛作為防爆劑,在汽油燃燒中四乙基鉛絕大部分分解成無(wú)機(jī)鉛鹽及鉛的氧化物,隨汽車(chē)尾氣排出。城市的交通污染因此也成為城市表層土壤中鉛污染的主要來(lái)源。汽車(chē)尾氣中的Pb在距離道路邊緣320m附近的地方還能夠在表層土壤中被檢測(cè)到,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示Pb在表層土壤中的含量高于Cd,并且Pb與Hg在城市表層土壤中含量具有一定的相關(guān)性。從重金屬在土壤中的賦存形態(tài)來(lái)看,有研究發(fā)現(xiàn),南京市城市表層土壤Pb以殘?jiān)鼞B(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)為主,各形態(tài)所占比例為殘?jiān)鼞B(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>有機(jī)結(jié)合態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>交換態(tài)。鉛是有害元素,人體鉛中毒可以引起多種癥狀,主要累及造血系統(tǒng)、消化道,晚期則累及神經(jīng)系統(tǒng),以致腦受到損害,即使低濃度吸收,對(duì)兒童智力也有潛在的不良影響。
鎘(Cd2+)是一種生物毒性極強(qiáng)的重金屬元素,在自然界中以化合物的形式存在。主要礦物為硫鎘礦(CdS),與鋅礦、鉛鋅礦、銅鉛鋅礦共生。土壤中鎘的來(lái)源主要有兩個(gè)方面:一是來(lái)源于土壤的母質(zhì),而鎘在石灰?guī)r中的含量最高,在河湖沖擊物中次之,其他的母質(zhì)中居中,而且質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大；二是人為污染導(dǎo)致環(huán)境中Cd的富集,如有色金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)和冶煉排出的廢氣、廢水和廢渣；煤和石油燃燒排出的煙氣也是Cd污染源之一。此外,含Cd肥料、殺蟲(chóng)劑、塑料、電池等都可能引起Cd污染。鎘非人體的必需元素,其對(duì)人體健康的危害主要來(lái)源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所造成的環(huán)境污染。鎘對(duì)腎、肺、肝、、腦、骨骼及血液系統(tǒng)均可產(chǎn)生毒性,被美國(guó)毒物管理委員會(huì)(ATSDR)列為第6位危害人體健康的有毒物質(zhì)。20世紀(jì)60年代初期,日本富山神通川流域發(fā)生了“骨痛病”公害事件,其患病原因就是由于當(dāng)?shù)鼐用耖L(zhǎng)期食用了含Cd廢水污染土壤所生產(chǎn)的“鎘米”所致。Cd是植物生長(zhǎng)的非必需元素,環(huán)境中Cd含量過(guò)高會(huì)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育,對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用。在許多植物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn),Cd影響植物對(duì)大量元素K、P吸收和利用,如干擾冰花(Mesembry anthemum crystallinum)對(duì)K吸收和利用。Cd等重金屬降低了椰子(Cocos nucifera)葉P含量,也會(huì)引起植物對(duì)Zn、Mn、Cu和Fe等礦質(zhì)微量元素吸收的紊亂。
重金屬污染的嚴(yán)重性及重金屬在土壤中的環(huán)境行為并不完全取決于其總量,而是取決于其化學(xué)形態(tài),而且,在不同土壤條件下,其毒性有一定差別。在對(duì)城市土壤飽和離心液的研究發(fā)現(xiàn),59%以上的溶解態(tài)Cd是以自由離子形式存在,溶解態(tài)的Pb則主要以有機(jī)結(jié)合態(tài)的形式存在。此外,有研究表明,重金屬污染脅迫下,植物體內(nèi)的保護(hù)酶(如SOD、POD、CAT)的活性可能表現(xiàn)為低濃度水平下的上升和高濃度水平的抑制現(xiàn)象,同時(shí)也會(huì)影響可溶性蛋白、糖及脯氨酸的含量,導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化物(MDA)的累積。
3 植物在土壤修復(fù)中的應(yīng)用
1983年美國(guó)科學(xué)家Chaney首次提出了植物修復(fù)技術(shù)的概念。 廣義的植物修復(fù)技術(shù)包括利用植物修復(fù)重金屬污染土壤，利用植物凈化水體和空氣，利用植物清除放射性核素和利用植物及其根際微生物共存體系凈化環(huán)境中有機(jī)污染物等。通常所說(shuō)的植物修復(fù)是指將某種特定植物種植在重金屬污染的土壤上,而該種植物對(duì)土壤中污染元素具有特殊的吸收富集能力,將植物收獲并進(jìn)行妥善處理后即可將該種金屬移出土體,達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的。
對(duì)于重金屬污染的土壤,現(xiàn)行的修復(fù)技術(shù)有氣提法、生物修復(fù)法、淋洗法、客土法等,但這些技術(shù)容易造成二次污染、破壞自然生境,而且成本也較高。通過(guò)綠色植物對(duì)重金屬的富集來(lái)進(jìn)行污染土壤的修復(fù)理論上是可行的,利用積聚、絡(luò)合、揮發(fā)、降解、去除、轉(zhuǎn)化或者固定等機(jī)制來(lái)處理污染物,相對(duì)于常規(guī)微生物修復(fù),除了可以通過(guò)植物過(guò)程固定積聚污染物,阻止污染物隨水流和風(fēng)塵而擴(kuò)散外,植物本身作為天然自養(yǎng)系統(tǒng),也能夠向根際微生物提供營(yíng)養(yǎng),保證微生物生長(zhǎng)和一定的微生物群落,從而能夠進(jìn)一步使污染物脫毒。歐美等一些國(guó)家通過(guò)柳樹(shù)短輪伐矮林化栽培模式修復(fù)Cd等重金屬污染,生物質(zhì)用作生物能源,把可再生能源生產(chǎn)和植物修復(fù)結(jié)合起來(lái),取得顯著的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
植物修復(fù)是植物、土壤和根際微生物相互作用的綜合效果,涉及土壤化學(xué)、植物生理生態(tài)學(xué)、土壤微生物學(xué)和植物化學(xué)等多學(xué)科研究領(lǐng)域。對(duì)于重金屬污染土壤和水體的植物修復(fù)技術(shù)主要包括了植物固定、植物提取、植物揮發(fā)和植物過(guò)濾4種類(lèi)型。植物提取是植物修復(fù)的主要途徑,利用超積累植物將土壤中的有毒金屬提取出來(lái),轉(zhuǎn)移并富集到植物地上可收割部位,從而減少土壤中污染物的量,另一方面,改善植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況也可以促進(jìn)植物對(duì)重金屬的忍耐和吸收,提高植物修復(fù)效率。超富集植物是指那些能夠超量富集重金屬的植物,也稱(chēng)超積累植物,通常是一些古老的物種,在長(zhǎng)期環(huán)境脅迫下誘導(dǎo)、馴化的一種適應(yīng)變突體,生長(zhǎng)緩慢,生物量小。同時(shí)超富集植物具備以下3個(gè)特征:植物地上部分(莖和葉)重金屬含量是普通植物在同一生長(zhǎng)條件下的100倍；植物地上部分重金屬含量大于根部該種重金屬含量；植物的生長(zhǎng)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的受害癥狀且地上部富集系數(shù)(Bioaccumulation factor),即植物體內(nèi)某種元素含量/土壤中該種元素濃度)大于1。從已報(bào)道的修復(fù)植物來(lái)看,大部分采取野外采樣法,即到重金屬污染較為嚴(yán)重的礦區(qū)及周?chē)貐^(qū)采集仍能正常生長(zhǎng)的植物(耐性較強(qiáng)的植物),并分析其各部位的重金屬含量,涉及藻類(lèi)植物、蕨類(lèi)植物、裸子植物和被子植物,既有草本植物,也有木本植物。
植物修復(fù)技術(shù)也有一定的局限性,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:超積累植物的生長(zhǎng)速度緩慢和生物量小；土壤中重金屬的生物有效性低,重金屬一旦進(jìn)入土壤,將通過(guò)沉淀、老化、專(zhuān)性吸附等物理、化學(xué)過(guò)程成為難溶態(tài),而溶解態(tài)和易溶態(tài)才是植物吸收的主要形態(tài)，因此,重金屬的生物有效性往往是植物修復(fù)效率的限值因素；植物修復(fù)具有專(zhuān)一性,一種植物往往只作用于1種或2種特定的重金屬元素,對(duì)土壤中其他濃度較高的重金屬則表現(xiàn)出中毒癥狀；植物修復(fù)具有耗時(shí)長(zhǎng)和修復(fù)范圍有限的缺點(diǎn)。
Pb具有較高的負(fù)電性,被認(rèn)為是弱Lewis酸,易與土壤中的有機(jī)質(zhì)和鐵錳氧化物等形成共價(jià)鍵,不易被植物吸收,加入到土壤中的螯合物與Pb結(jié)合后阻止了Pb的沉淀和吸附,從而提高了Pb的可提取性,但隨之帶來(lái)的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題也不容忽視。在以野胡蘿卜(Daucus carota)和野生高粱(Sorghum bicolor)為試驗(yàn)材料,對(duì)Cd污染土壤的植物修復(fù)研究表明,不同植物對(duì)重金屬的耐受能力是不同的,受Cd毒害的程度也是不同的。此外,土壤中Cd有效性與土壤pH有密切關(guān)系,隨著土壤pH的降低,植物體內(nèi)的Cd含量也會(huì)增加。在盆栽試驗(yàn)Cd污染土壤的研究中認(rèn)為,低水平Cd處理對(duì)油菜的株高、干質(zhì)量、葉綠素含量等有輕微的促進(jìn)作用,而高水平Cd則表現(xiàn)出抑制作用。
4 結(jié)語(yǔ)
土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存、發(fā)展的主要自然資源之一,是生態(tài)環(huán)境的主要組成部分。土壤具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及戰(zhàn)略意義。然而這些年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展、農(nóng)業(yè)化進(jìn)程的加快、化學(xué)制品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的集約使用,對(duì)土壤的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度越來(lái)越大,向土壤排放污染物也越來(lái)越嚴(yán)重。當(dāng)前,我國(guó)的耕地、工礦區(qū)、城市都存在較嚴(yán)重的土壤污染問(wèn)題。土壤污染不但直接導(dǎo)致農(nóng)作物的污染減產(chǎn),而且降低了生物品質(zhì),危害人畜健康。土壤中的污染物還會(huì)在水力和風(fēng)力的作用下分別進(jìn)入大氣和水體惡化人類(lèi)的生存環(huán)境,引發(fā)其他生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此,防治土壤污染,保護(hù)有限的土地資源,確保土地安全已成為當(dāng)務(wù)之急。
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關(guān)鍵詞:無(wú)公害蔬菜;重金屬污染;生物防治;生物農(nóng)藥
1、引言
從世界范圍來(lái)看,對(duì)于無(wú)公害蔬菜的基本概念,先后出現(xiàn)過(guò)許多相似的提法,諸如清潔蔬菜、健康蔬菜、無(wú)農(nóng)藥污染蔬菜、天然食品等等,至今尚未對(duì)無(wú)公害蔬菜的概念形成統(tǒng)一的說(shuō)法。筆者認(rèn)為:以國(guó)家頒布的《食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》為衡量尺度,農(nóng)藥、重金屬、硝酸鹽、有害生物(包括有害微生物、寄生蟲(chóng)卵等)等多種對(duì)人體有毒物質(zhì)的殘留量均在限定的范圍以?xún)?nèi)的蔬菜產(chǎn)品,可統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)公害蔬菜。[4]
早在20世紀(jì)20年代,國(guó)外就開(kāi)始發(fā)展無(wú)公害蔬菜,其主要生產(chǎn)方式是無(wú)土栽培。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),世界上單用營(yíng)養(yǎng)液膜法(NFT)栽培無(wú)公害蔬菜的國(guó)家就達(dá)76個(gè)。在新西蘭,半數(shù)以上的番茄、黃瓜等果菜類(lèi)蔬菜是無(wú)土栽培的。日本、荷蘭、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,采用現(xiàn)代化的水培溫室,常年生產(chǎn)無(wú)公害蔬菜。工業(yè)高度發(fā)達(dá)的日本,其許多城市郊區(qū)的蔬菜良田被工業(yè)廢氣、廢水、廢渣所污染,良田耕作層內(nèi)的鎘、銅等重金屬大量富集、積累,致使蔬菜產(chǎn)品內(nèi)的重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo),消費(fèi)者重金屬慢性中毒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,引起日本政府的高度重視和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。政府曾撥給大量的專(zhuān)項(xiàng)資金,動(dòng)員廣大科技工作者對(duì)“重金屬污染”問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)。通過(guò)多年的努力,探索出客土換層、地底暗灌、配方施肥、生物固定等綜合農(nóng)藝措施。[1]
我國(guó)無(wú)公害蔬菜的研究和生產(chǎn)始于1982年,全國(guó)23個(gè)省、市開(kāi)展了無(wú)公害蔬菜的研究、示范與推廣工作。通過(guò)幾年的研究實(shí)踐,探索出一套綜合防治病蟲(chóng)害、減少農(nóng)藥污染的無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)。1985年全國(guó)推廣無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)面積60萬(wàn)畝。
2、無(wú)公害蔬菜研究與生產(chǎn)現(xiàn)狀
(1)研制開(kāi)發(fā)了一批高效、無(wú)毒生物農(nóng)藥,總結(jié)出一套以生物防治為重點(diǎn)的蔬菜病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)
所謂生物防治,籠統(tǒng)地講,是指病蟲(chóng)草等有害生物的生物學(xué)防治或植物保護(hù)的生物學(xué)防治方法;確切地說(shuō),生物防治是利用生物或其代謝產(chǎn)物來(lái)控制有害動(dòng)、植物種群或減輕危害程度的方法。我國(guó)廣大的蔬菜科技工作者和蔬菜種植示范戶(hù)在長(zhǎng)期的研究與生產(chǎn)實(shí)踐中,探索總結(jié)出一套以生物防治為重點(diǎn)的蔬菜病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù),即:在加強(qiáng)農(nóng)業(yè)防治的前提下,在蔬菜病蟲(chóng)害發(fā)生期使用高效、無(wú)毒生物農(nóng)藥,并設(shè)法保護(hù)天敵;萬(wàn)一上述措施不奏效時(shí),科學(xué)合理地選用高效低毒低殘留化學(xué)農(nóng)藥,并嚴(yán)格控制農(nóng)藥的安全間隔期,盡量減少施藥次數(shù)和降低用藥濃度。[2]
(2)初步探索出治理菜田土壤重金屬污染的辦法,蔬菜產(chǎn)品中的重金屬污染問(wèn)題獲得有效的解決途徑
蔬菜產(chǎn)品的重金屬污染問(wèn)題早就引起我國(guó)蔬菜科技工作者的重視,同時(shí)對(duì)重金屬在土壤中的存在狀態(tài)、環(huán)境容量、遷移規(guī)律以及在植物體內(nèi)的富集狀況等做了大量的研究。實(shí)踐表明,增施有機(jī)肥,可明顯改善土壤理化性狀,增加土壤環(huán)境容量,提高土壤還原能力,從而可以使銅、鎘、鉛等重金屬在土壤中呈固定狀態(tài),蔬菜對(duì)這些重金屬的吸收量相應(yīng)地減少。另外,根據(jù)菜園土地的環(huán)境條件,利用排土工程法和就地表底土翻換工程法等工程措施,對(duì)各種重金屬污染,均不失為良好的治理對(duì)策。[2]
(3)對(duì)蔬菜中的硝酸鹽污染問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究,蔬菜產(chǎn)品中的硝酸鹽污染得到有效控制
從1979年開(kāi)始,中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉所的科研人員就對(duì)蔬菜中硝酸鹽的分布水平、累積規(guī)律和控制途徑等進(jìn)行了系統(tǒng)研究,得出北京地區(qū)常見(jiàn)蔬菜品種中硝酸鹽的大致含量,指出蔬菜中的硝酸鹽含量除與蔬菜的種類(lèi)、品種及蔬菜的生長(zhǎng)部位有關(guān)外,還受外界光照、施肥等環(huán)境條件的影響。利用蔭棚遮光栽培菠菜,與露地栽培相比,其產(chǎn)品中的硝酸鹽含量明顯降低;施用化肥,大白菜葉片中的NO3含量明顯提高。上述研究成果廣泛應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)實(shí)踐中,從蔬菜品種選擇、施肥技術(shù)、栽培環(huán)境控制等多途徑綜合控制蔬菜產(chǎn)品中的硝酸鹽污染,效果明顯。[2]
3、無(wú)公害蔬菜的發(fā)展對(duì)策
(1)加強(qiáng)對(duì)無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)的行政、組織與協(xié)調(diào)工作,建立和完善產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后一條龍服務(wù)體系。
強(qiáng)有力的行政領(lǐng)導(dǎo),加上優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)、供、銷(xiāo)一體化服務(wù),是我國(guó)無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)健康、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的根本保證。建議在全國(guó)各大、中城市設(shè)立兩類(lèi)機(jī)構(gòu),即無(wú)公害蔬菜領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)和無(wú)公害蔬菜服務(wù)機(jī)構(gòu)。強(qiáng)化科研投入,增加科研力量,加強(qiáng)與無(wú)公害蔬菜有關(guān)的基礎(chǔ)理論和開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。建議設(shè)立國(guó)家無(wú)公害蔬菜工程專(zhuān)項(xiàng)研究基金,成立國(guó)家無(wú)公害蔬菜工程技術(shù)研究協(xié)作小組,從財(cái)力、人力上給予重點(diǎn)扶持。著重加強(qiáng)微生物對(duì)土壤中有機(jī)污染物(薄膜、農(nóng)藥、垃圾等)的生物降解機(jī)理、高效無(wú)毒生物農(nóng)藥的研制、高抗病蟲(chóng)害蔬菜品種的選育等與無(wú)公害蔬菜有關(guān)的基礎(chǔ)理論與開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。[3]
(2)建立一套規(guī)范化的無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)體系
無(wú)公害蔬菜的生產(chǎn),需要一套規(guī)范化的技術(shù)體系(或規(guī)程)加以指導(dǎo)。無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)體系,主要應(yīng)把握以下三關(guān):一是生產(chǎn)基地選址關(guān)。首先對(duì)無(wú)公害生產(chǎn)基地進(jìn)行生態(tài)環(huán)境本底狀況調(diào)查,在對(duì)大氣、水質(zhì)、土壤等主要環(huán)境因素進(jìn)行多種污染項(xiàng)目檢測(cè)的基礎(chǔ)上,選擇諸環(huán)境要素綜合指標(biāo)較好的地域作為試驗(yàn)基地。二是種植過(guò)程無(wú)害化關(guān)。采取控制農(nóng)藥、化肥、生物和重金屬污染的綜合技術(shù)病蟲(chóng)害的蔬菜優(yōu)良品種;采取施有機(jī)肥為主、化肥為輔,化肥中又以氮、磷、鉀平衡配方的施肥技術(shù)等等。三是蔬菜殘留毒物檢測(cè)關(guān)。在蔬菜上市前,由質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)對(duì)蔬菜中重金屬、化學(xué)農(nóng)藥、化學(xué)肥料等有毒物質(zhì)殘留狀況進(jìn)行全面檢測(cè),保證產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)內(nèi)(或參照國(guó)際)的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)地區(qū)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。[5]
參考文獻(xiàn)
[1]閆曉波.無(wú)公害蔬菜青翠碧綠.中國(guó)環(huán)境報(bào),2007.06
[2]無(wú)公害蔬菜標(biāo)準(zhǔn)的探討.《食品研究與開(kāi)發(fā)》雜志,2007.11
[3]加強(qiáng)無(wú)公害蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè).農(nóng)民日?qǐng)?bào),2006.03
關(guān)鍵詞：無(wú)公害蔬菜；重金屬污染；生物防治；生物農(nóng)藥
一、引言
從世界范圍來(lái)看，對(duì)于無(wú)公害蔬菜的基本概念，先后出現(xiàn)過(guò)許多相似的提法，諸如清潔蔬菜、健康蔬菜、無(wú)農(nóng)藥污染蔬菜、天然食品等等，至今尚未對(duì)無(wú)公害蔬菜的概念形成統(tǒng)一的說(shuō)法。筆者認(rèn)為：以國(guó)家頒布的《食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》為衡量尺度，農(nóng)藥、重金屬、硝酸鹽、有害生物(包括有害微生物、寄生蟲(chóng)卵等)等多種對(duì)人體有毒物質(zhì)的殘留量均在限定的范圍以?xún)?nèi)的蔬菜產(chǎn)品，可統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)公害蔬菜。
早在20世紀(jì)20年代，國(guó)外就開(kāi)始發(fā)展無(wú)公害蔬菜，其主要生產(chǎn)方式是無(wú)土栽培。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界上單用營(yíng)養(yǎng)液膜法(NFT)栽培無(wú)公害蔬菜的國(guó)家就達(dá)76個(gè)。在新西蘭，半數(shù)以上的番茄、黃瓜等果菜類(lèi)蔬菜是無(wú)土栽培的。日本、荷蘭、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，采用現(xiàn)代化的水培溫室，常年生產(chǎn)無(wú)公害蔬菜。工業(yè)高度發(fā)達(dá)的日本，其許多城市郊區(qū)的蔬菜良田被工業(yè)廢氣、廢水、廢渣所污染，良田耕作層內(nèi)的鎘、銅等重金屬大量富集、積累，致使蔬菜產(chǎn)品內(nèi)的重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)，消費(fèi)者重金屬慢性中毒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，引起日本政府的高度重視和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。政府曾撥給大量的專(zhuān)項(xiàng)資金，動(dòng)員廣大科技工作者對(duì)“重金屬污染”問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)。通過(guò)多年的努力，探索出客土換層、地底暗灌、配方施肥、生物固定等綜合農(nóng)藝措施。
我國(guó)無(wú)公害蔬菜的研究和生產(chǎn)始于1982年，全國(guó)23個(gè)省、市開(kāi)展了無(wú)公害蔬菜的研究、示范與推廣工作。通過(guò)幾年的研究實(shí)踐，探索出一套綜合防治病蟲(chóng)害、減少農(nóng)藥污染的無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)。1985年全國(guó)推廣無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)面積60萬(wàn)畝。
二、無(wú)公害蔬菜研究與生產(chǎn)現(xiàn)狀
(1)研制開(kāi)發(fā)了一批高效、無(wú)毒生物農(nóng)藥，總結(jié)出一套以生物防治為重點(diǎn)的蔬菜病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)
所謂生物防治，籠統(tǒng)地講，是指病蟲(chóng)草等有害生物的生物學(xué)防治或植物保護(hù)的生物學(xué)防治方法；確切地說(shuō)，生物防治是利用生物或其代謝產(chǎn)物來(lái)控制有害動(dòng)、植物種群或減輕危害程度的方法。我國(guó)廣大的蔬菜科技工作者和蔬菜種植示范戶(hù)在長(zhǎng)期的研究與生產(chǎn)實(shí)踐中，探索總結(jié)出一套以生物防治為重點(diǎn)的蔬菜病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)，即：在加強(qiáng)農(nóng)業(yè)防治的前提下，在蔬菜病蟲(chóng)害發(fā)生期使用高效、無(wú)毒生物農(nóng)藥，并設(shè)法保護(hù)天敵；萬(wàn)一上述措施不奏效時(shí)，科學(xué)合理地選用高效低毒低殘留化學(xué)農(nóng)藥，并嚴(yán)格控制農(nóng)藥的安全間隔期，盡量減少施藥次數(shù)和降低用藥濃度。
(2)初步探索出治理菜田土壤重金屬污染的辦法，蔬菜產(chǎn)品中的重金屬污染問(wèn)題獲得有效的解決途徑
蔬菜產(chǎn)品的重金屬污染問(wèn)題早就引起我國(guó)蔬菜科技工作者的重視，同時(shí)對(duì)重金屬在土壤中的存在狀態(tài)、環(huán)境容量、遷移規(guī)律以及在植物體內(nèi)的富集狀況等做了大量的研究。實(shí)踐表明，增施有機(jī)肥，可明顯改善土壤理化性狀，增加土壤環(huán)境容量，提高土壤還原能力，從而可以使銅、鎘、鉛等重金屬在土壤中呈固定狀態(tài)，蔬菜對(duì)這些重金屬的吸收量相應(yīng)地減少。另外，根據(jù)菜園土地的環(huán)境條件，利用排土工程法和就地表底土翻換工程法等工程措施，對(duì)各種重金屬污染，均不失為良好的治理對(duì)策。
(3)對(duì)蔬菜中的硝酸鹽污染問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，蔬菜產(chǎn)品中的硝酸鹽污染得到有效控制
從1979年開(kāi)始，中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉所的科研人員就對(duì)蔬菜中硝酸鹽的分布水平、累積規(guī)律和控制途徑等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，得出北京地區(qū)常見(jiàn)蔬菜品種中硝酸鹽的大致含量，指出蔬菜中的硝酸鹽含量除與蔬菜的種類(lèi)、品種及蔬菜的生長(zhǎng)部位有關(guān)外，還受外界光照、施肥等環(huán)境條件的影響。利用蔭棚遮光栽培菠菜，與露地栽培相比，其產(chǎn)品中的硝酸鹽含量明顯降低；施用化肥，大白菜葉片中的NO3含量明顯提高。上述研究成果廣泛應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)實(shí)踐中，從蔬菜品種選擇、施肥技術(shù)、栽培環(huán)境控制等多途徑綜合控制蔬菜產(chǎn)品中的硝酸鹽污染，效果明顯。
三、無(wú)公害蔬菜的發(fā)展對(duì)策
(1)加強(qiáng)對(duì)無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)的行政、組織與協(xié)調(diào)工作，建立和完善產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后一條龍服務(wù)體系。
強(qiáng)有力的行政領(lǐng)導(dǎo)，加上優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)、供、銷(xiāo)一體化服務(wù)，是我國(guó)無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)健康、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的根本保證。建議在全國(guó)各大、中城市設(shè)立兩類(lèi)機(jī)構(gòu)，即無(wú)公害蔬菜領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)和無(wú)公害蔬菜服務(wù)機(jī)構(gòu)。強(qiáng)化科研投入，增加科研力量，加強(qiáng)與無(wú)公害蔬菜有關(guān)的基礎(chǔ)理論和開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。建議設(shè)立國(guó)家無(wú)公害蔬菜工程專(zhuān)項(xiàng)研究基金，成立國(guó)家無(wú)公害蔬菜工程技術(shù)研究協(xié)作小組，從財(cái)力、人力上給予重點(diǎn)扶持。著重加強(qiáng)微生物對(duì)土壤中有機(jī)污染物(薄膜、農(nóng)藥、垃圾等)的生物降解機(jī)理、高效無(wú)毒生物農(nóng)藥的研制、高抗病蟲(chóng)害蔬菜品種的選育等與無(wú)公害蔬菜有關(guān)的基礎(chǔ)理論與開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。
(2)建立一套規(guī)范化的無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)體系
無(wú)公害蔬菜的生產(chǎn)，需要一套規(guī)范化的技術(shù)體系(或規(guī)程)加以指導(dǎo)。無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)體系，主要應(yīng)把握以下三關(guān)：一是生產(chǎn)基地選址關(guān)。首先對(duì)無(wú)公害生產(chǎn)基地進(jìn)行生態(tài)環(huán)境本底狀況調(diào)查，在對(duì)大氣、水質(zhì)、土壤等主要環(huán)境因素進(jìn)行多種污染項(xiàng)目檢測(cè)的基礎(chǔ)上，選擇諸環(huán)境要素綜合指標(biāo)較好的地域作為試驗(yàn)基地。二是種植過(guò)程無(wú)害化關(guān)。采取控制農(nóng)藥、化肥、生物和重金屬污染的綜合技術(shù)病蟲(chóng)害的蔬菜優(yōu)良品種；采取施有機(jī)肥為主、化肥為輔，化肥中又以氮、磷、鉀平衡配方的施肥技術(shù)等等。三是蔬菜殘留毒物檢測(cè)關(guān)。在蔬菜上市前，由質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)對(duì)蔬菜中重金屬、化學(xué)農(nóng)藥、化學(xué)肥料等有毒物質(zhì)殘留狀況進(jìn)行全面檢測(cè)，保證產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)內(nèi)(或參照國(guó)際)的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)地區(qū)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)：
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