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我国农田土壤与粮食作物的重金属超标现状
农田土壤重金属超标状况
在国家及地方系列项目的支持下,针对我国不同区域重金属超标状况调查的零星研究较多,大多数集中于工矿区和冶炼企业周边地区、城郊农田等,而对我国粮食主产区耕地土壤重金属状况的调查和分析相对较少,造成我国部分地区土壤重金属污染程度评估过高或过低,偏离实际情况,因此亟须尽快摸清土壤污染“家底”。尽管目前国家有关部门对我国农田土壤重金属超标状况调查结果不尽一致,但整体数据仍然可以说明当前我国土壤污染的总体形势不容乐观,其中以西南、中南、长江三角洲及珠江三角洲等地区污染最为突出。
环境保护部对我国 30 万公顷基本农田保护区土壤中有害重金属的抽查结果发现,土壤重金属点位超标率达 12.1%;2014 年环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地土壤点位超标率达 19.4%,主要污染物为镉(Cd)、镍(Ni)、铜(Cu)、砷(As)、汞(Hg)、铅(Pb)、滴滴涕和多环芳烃。而农业部对我国 140 万公顷污水灌溉区域调查发现,土壤重金属超标面积占 64.8%[4]。
此外,不同研究尺度下我国农田土壤重金属超标元素存在明显差异,且农田土壤 Cd 元素发生污染的概率最高。如环境保护部调查发现,长江三角洲地区土壤重金属主要超标元素为 Cd、Cu、Pb 和 Zn,其超标率分别为 5.64%、2.73%、0.75% 和1.13%;江苏省耕作层土壤重金属主要超标元素也是 Cd、Cu、Pb 和 Zn,超标面积分别占 15.91%、12.55%、7.63% 和 9.63%;浙江省某地土壤重金属 Cd、Cu 和 Zn 的超标率分别为 40%、64% 和 12%;我国东北平原、长江流域和东南沿海地区水稻土 Cd 平均浓度分别为 0.19、0.26 和 0.21 mg/kg;全国 22 个水稻种植省份土壤 Cd 的平均含量为 0.45 mg/kg,其中湖南水稻土 Cd 平均含量最高为 1.12 mg/kg。
粮食产区土壤重金属累积超标多数是由于污水灌溉、大气沉降以及使用重金属含量较高的磷肥、畜禽粪便、污泥等造成的[7-9]。根据我们对长江中下游某地污染较严重的 4.4 万亩农田土壤重金属的调查结果,并参照《全国土壤污染状况评价技术规定》,显示主要超标元素为 Cd 和 Cu。通过空间分析和区域统计识别,发现该地区土壤重金属 Cd 的轻微、中轻度和重度污染面积分别占到 45.62%、12.3% 和 1.74%。
总体来说,我国农田土壤重金属超标状况堪忧,在土壤重金属污染程度和面积尚未清楚的情况下,开展土壤污染详查尤为重要,目前该项工作正在进行之中。