农田土壤污染状况分析及防治对策研究

(整期优先)网络出版时间:2024-03-27
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农田土壤污染状况分析及防治对策研究

季人颉

无锡精纬计量检验检测有限公司

摘要:农田土壤污染主要源自过度使用化肥、农药,工业废水排放,以及重金属污染等。这些污染源导致土壤结构破坏,生态平衡受损,严重影响作物质量与食品安全。基于此,本文综合评估了土壤污染的程度和类型,揭示了污染对农业生产和生态环境的影响,并进一步提出了一系列防治对策,以期为农业可持续发展和生态保护提供科学依据。

关键词:农田土壤;污染状况;防治对策

引言:土壤是农业生产的基础,其健康状态直接关系到粮食安全和生态环境的稳定。当前,随着工业化和城市化的加速,农田土壤污染成为一个日益严峻的问题。这不仅影响着作物的生长和产量,而且关系到食品安全和公共健康。因此,深入研究土壤污染的现状、原因及其对农业生产的影响,对于保障国家粮食安全和推动生态文明建设具有重要意义。

一、农田土壤污染状况分析

主要污染物种类

农田土壤污染是一个严峻的环境问题,主要污染物种类多种多样。常见的农田土壤污染物主要包括重金属、农药、化肥、有机物等。重金属是其中一个主要污染源,如镉、铬、汞等,常来源于工业废水、废弃电池等,长期积累会对土壤生态系统造成严重破坏。农药是另一个重要的污染物种类,包括有机磷、有机氯、杀菌剂等,过量施用或不当处理会导致土壤中农药残留超标,对土壤生态环境和人类健康构成威胁。此外,有机物污染也不容忽视,如石油类化合物、多环芳烃等,来自于化工厂排放、农业废弃物等,对土壤生态系统和人类健康构成潜在威胁。由此可见,农田土壤污染的主要污染物种类繁多,应采取有效措施减少污染物排放,保护农田生态环境。

(二)污染范围及程度评估

农田土壤污染状况的分析涉及污染范围和程度评估,这是对农田生态环境健康的重要考量。污染范围的评估需要考虑多方面因素,包括污染源的类型和密度、土壤类型、地形地貌等。通过采集样品并进行实验室分析,可以确定污染物的分布情况,从而描绘出污染的空间范围。程度评估常基于土壤中污染物的浓度和种类来进行。高浓度和毒性较强的污染物会导致土壤质量恶化,对农作物生长和环境造成危害。评估方法可以包括地统计学分析、GIS技术辅助等,以确保评估结果的科学性和可靠性。此外,还应考虑土壤质量标准和相关法规政策,以确定土壤是否达标及需采取何种措施来净化土壤。综合而言,农田土壤污染状况的分析需综合考虑范围和程度评估,以制定有效的治理方案,保障农田生态环境的可持续发展。

二、农田土壤污染防治对策

预防措施

1.农业生产管理

农田土壤污染防治是当前农业生产管理中的一项重要工作。为有效应对这一问题,农业生产管理需采取一系列措施。

首先,农民应当合理施肥,避免过量使用化肥和农药,确保施肥量与作物需求相匹配,减少化肥残留对土壤造成的污染。例如,采用有机肥料替代化肥,如秸秆、畜禽粪便等,能够提高土壤的有机质含量,改善土壤结构,降低土壤污染风险。

其次,科学轮作与休耕也是重要的管理措施之一。通过合理轮作不同种类的作物,可以减少土壤中特定病虫害的滋生,减少对农药的依赖,降低土壤污染的可能性。休耕期间,土壤得以自然修复,有利于土壤中有害物质的降解,提高土壤的生态环境。

此外,农业生产管理中还应注重水土保持工作。合理利用农田坡地,开展梯田种植,可以有效减少水土流失,防止农药、化肥等污染物随水流冲走,保护农田土壤的质量。例如,在坡地种植果树或蔬菜时,设置台地、梯田,利用地形地势,减少水土流失,维护土壤生态平衡。,通过这些具体做法,可以有效降低农田土壤污染的风险,保护农田生态环境,实现可持续农业发展。

2.农田施肥

农田施肥的合理运用对于降低土壤污染风险、提高农作物产量和质量至关重要,在实践中,可采取一系列措施来有效防治农田土壤污染。

合理施肥是预防土壤污染的关键。农民应根据土壤肥力状况和农作物需求量,科学施用有机肥料和化肥,避免施肥过量或不当。例如,可以采用有机肥与化肥结合的方法,通过有机肥的慢释放作用,减少对化肥的依赖,降低化肥残留对土壤的影响,提高土壤肥力。

循环利用农业废弃物也是有效防治农田土壤污染的重要途径。将秸秆、畜禽粪便等废弃物进行堆肥处理,制成有机肥料,再回归田间施用,不仅可以减少农田废弃物的污染排放,还能增加土壤有机质含量,改善土壤结构,提高土壤保水保肥能力[1]

选择适宜的施肥时间和方式也是防治农田土壤污染的重要手段。避免在雨量较大时施用化肥,以免化肥随雨水流失或渗入地下水;可以选择滴灌、喷灌等精准施肥技术,减少肥料的流失和挥发,提高利用率,降低对土壤环境的影响。

3.农药合理使用

农田土壤污染是当今农业面临的重要问题之一,而农药的合理使用是有效防治土壤污染的关键举措之一。首先,农民在施用农药时应遵循科学合理的用药原则,根据作物品种、生长期、病虫害发生情况等因素确定合理的药剂浓度和使用方法。其次,应选择低毒、高效、环保的农药,并优先选用生物农药或有机农药,减少化学农药对土壤的污染。此外,农药施用前要对土壤进行充分调查,了解土壤类型、含水量等参数,避免在不适宜的土壤条件下使用农药造成浪费和污染。

举例来说,针对水稻田的病虫害防治,我们可以采取以下措施:首先,在播种前可以进行土壤消毒,利用物理或生物方法杀灭土壤中的病菌,减少后续对农药的依赖。其次,在生长季节中,定期巡视田间,及时发现病虫害,并根据病虫害的类型选择合适的农药,注意控制剂量,避免过量使用,保护农田生态环境的健康发展。

治理措施

1.土壤修复技术

物理修复技术也是一种常见的土壤修复方法。物理修复技术包括土壤翻耕、覆盖、堆肥等方法。通过土壤翻耕可以改善土壤通气性和水分透水性,促进土壤中有害物质的降解和排出。另外,采用覆盖材料覆盖土壤表面可以减少有害物质的渗漏,保护土壤免受进一步污染。

化学修复技术也是一种有效的土壤修复手段。化学修复技术通过添加化学物质改变土壤中有害物质的化学性质,使其转化为无害物质或减少其毒性。例如,添加石灰可以中和土壤酸性,减少重金属的毒性。此外,有机物质的添加也可以促进土壤微生物的生长,加速有害物质的降解过程。在实际操作中,根据具体污染情况和土壤特性选择合适的修复技术组合,以实现高效、可持续的土壤修复,保护农田土壤生态环境的健康与可持续发展。详见表1,主要污染土壤修复技术特点。

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表1,主要污染土壤修复技术特点。

  1. 污染源控制

针对农田土壤污染,可以从多个方面入手进行有效的控制。一是加强化肥和农药的使用管理,采取科学施肥、合理用药,减少化肥和农药的使用量和频率,避免过量施用造成残留。例如,可以推广有机农业,采用有机肥料代替化学肥料,利用生物农药替代化学农药,降低对土壤的污染风险。

二是加强对农业生产废弃物的处理和利用。农田土壤污染的很大一部分源于农作物秸秆的焚烧和废弃物的乱倒,这些废弃物中含有大量的化学物质,一旦直接进入土壤会对土壤造成污染。因此,可以通过生物质能源化、堆肥等方式有效处理这些废弃物,将其转化为资源再利用,减少对土壤的污染[2]

三是加强对畜禽养殖废弃物的处理。畜禽养殖废弃物中含有大量的氮、磷等营养物质,如果处理不当直接施入土壤,会导致土壤养分失衡,产生污染。因此,可以建立科学的畜禽养殖废弃物处理系统,如生物气化、沼气发电等技术,将畜禽粪便变废为宝,同时减少对土壤环境的损害。

农田土壤污染防治中的污染源控制是一个综合而系统的工程,需要从多个方面入手,采取针对性的措施。通过加强管理化肥农药的使用、科学处理农业生产废弃物和畜禽养殖废弃物,可以有效减少污染源对土壤的影响,保护农田土壤环境的健康和可持续发展。

  1. 生物修复方法

农田土壤污染是当前环境问题中的一个重要方面,而生物修复方法作为一种环保有效的手段备受关注。生物修复方法主要通过植物、微生物等生物体的作用,去除或降解土壤中的有害物质,恢复土壤生态系统的功能。在实际操作中,生物修复方法包括植物修复和微生物修复两种主要方式。

首先,植物修复是一种常见的生物修复方法。通过选择适应污染环境的植物,利用各种植物的生长、吸收、富集有害物质的能力,来修复受污染的土壤。比如,一些金属污染的农田土壤可以种植具有超富集金属能力的植物,如拟南芥、矮牵牛等,它们能够吸收土壤中的金属元素并积聚在地上部分,达到净化土壤的效果。此外,植物的根系也可以促进土壤微生物的生长,加速土壤中有机物的降解,进一步改善土壤环境。详见表2,国际技术发展分类。

表2,国际技术发展分类。

其次,微生物修复是另一种重要的生物修复方法。通过引入特定的微生物菌种,利用其降解有机污染物或转化无机污染物的能力,来清除土壤中的污染物质。例如,采用生物堆肥技术,引入一定菌种在堆肥过程中分解有机物质,降解土壤中的有机污染物;或者利用硝化细菌、还原细菌等将土壤中的硝酸盐、重金属等转化为无害或较低毒性的物质,从而减轻土壤的污染程度。

通过植物修复和微生物修复的有效结合,可以有效地清除土壤中的有害物质,恢复土壤的自然功能,实现农田土壤的持续利用。在实际操作中,需要根据具体的污染类型和程度选择合适的生物修复方法,并结合物理化学手段,实现最佳的修复效果,为农田土壤环境的改善做出贡献[3]。详见图表3,国内重点发展技术。

表3,国内重点发展技术。

结语:综上所述,本研究不仅揭示了污染的具体状况和成因,还提出了有效的防治对策。这些对策包括优化农业生产方式、加强土壤管理和修复技术的应用。通过这些措施,可以有效降低污染水平,恢复土壤健康,保障食品安全,促进农业可持续发展。未来,持续的监测和研究,以及政策和技术的不断更新将是确保土壤健康和农业可持续发展的关键。

参考文献:

[1]朱雅琪,巫静,余震等.我国农田土壤重金属污染现状及治理研究进展[J].现代农业科技,2024,(05):115-118+125.

[2]游洋洋,张涛,梁增强等.我国农田土壤中微塑料污染研究进展与环境管理现状[J].环境生态学,2024,6(02):101-106.、

[3]张雅静.农田土壤重金属污染风险及治理措施研究[J].环境科学与管理,2024,49(01):67-71.