近年來，我國重金屬污染呈現出加劇態勢，土壤重金屬污染對生態環境、食品安全和人體健康構成嚴重威脅。2014年4月18日，環境保護部和國土資源部發布的調查公報顯示，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。由于農田重金屬污染具有形成的復雜性、長期的累積性、發生的隱蔽性、毒性的緩效性、診斷的特殊性和恢復的長期性，導致重金屬污染已經成為人體健康的“隱形殺手”。我國科研人員在農田重金屬污染防治領域做了大量工作，采取了很多卓有成效的措施。

    在加強農田重金屬污染控制上，可以采取多種措施。如，加強源頭污染管控與治理、增加耕地土壤自身對重金屬的承載能力、提高土壤pH值、加快土壤環境保護立法、加強耕地重金屬污染修復治理重大技術研究、制定耕地重金屬污染修復評價技術標準、建立農田重金屬污染修復生態補償機制等。

    那么，關于農田土壤重金屬污染的修復技術，主要有哪些呢?

    污染土壤修復的技術原理可概括為：(1)以降低污染風險為目的，即通過改變污染物在土壤中的存在形態或同土壤的結合方式，降低其在環境中的可遷移性與生物可利用性;(2)以削減污染總量為目的，即通過處理將有害物質從土壤中去除，以降低土壤中有害物質的總濃度。

    基于上述基本原理，人們提出物理、化學、生物和農藝調控等多種修復類型。與工業場地重金屬污染相比，農田土壤重金屬污染面積巨大，但主要以中輕度污染為主，其修復技術與方式的選擇需要首先考慮農業生產方式和類型，其次兼顧有效性、經濟性和推廣性。

    目前，可用于農田重金屬污染修復技術主要包括如下四種：工程措施;農藝調控措施;鈍化修復技術;植物修復技術。

    1. 工程措施

    利用物理的方法進行污染土壤的修復，主要包括客土法、翻耕混勻法、去表土法、表層潔凈土壤覆蓋法等。客土法(換土法)指重污染土壤則多采用客土或換土的方式，但換出的土壤應進行妥善處理;稀釋法(翻耕混勻)指在污染土壤中加入大量未被污染的土壤來降低重金屬含量;去表土法指將受到重金屬污染的表層土壤清除，然后進行翻耕;深耕翻土法(旋耕法)指污染程度輕、土層厚、面積小的污染場地可采用深耕翻土的方法。

    客土法對重金屬污染重、面積小的農田，特別是設施農業局部大棚土壤重金屬污染具有非常明顯的修復效果，不受外界條件限制，治理效果*;翻耕混勻法治理效果不明顯;去表土法和表層潔凈土壤覆蓋法效果較好，但仍然需要注意下層重金屬污染。

    農田重金屬污染工程治理技術由于涉及工程量大，費用高，只適宜用于小面積的、污染嚴重的土壤修復;對于大面積農田重金屬污染修復不僅需要大量的人力、物力，成本高，而且容易引起農田肥力減弱，耕層破壞。日本富山縣水稻田鎘污染采用客土法治理，整項工程耗資407億日元(約合3.4億美元)，覆蓋神通河盆地863公頃農田(約30萬人民幣/畝)，花費治理時間33年。

    2. 農藝調控措施

    主要指采取農藝方法，如水分管理、施肥調控、低累積品種替換、調節土壤pH值、調整種植結構等措施來控制農田重金屬污染，直接或間接達到修復農田重金屬污染的目的。研究表明：水稻全生育期淹水，可顯著降低土壤鎘有效態，降低稻米中鎘的吸收累積。

    農藝調控措施具有操作簡單、費用較低、技術較成熟，缺點是修復效果有限，僅適應于農田重金屬輕微和輕度污染的修復;其中，種植結構調整有可能導致農民難以接受及影響糧食數量安全。

    為了降低土壤砷的毒性，一般修復措施可采用水田改旱地種植模式。但在鎘砷復合污染下，水田改旱地會增加鎘的生物有效性。所以鎘砷污染農田治理需要統籌考慮，以免在降低鎘污染的同時，卻增加了砷污染。

    在農田鎘含量處于污染臨界值附近或已受鎘污染的土壤上，應避免施用高量的酸性肥料如尿素、氯化銨、普鈣，以及其他酸性物料。在常用磷、鉀肥中，磷酸二銨和硫酸鉀在鎘污染土壤上施用更為適合。同時，在農作物生長時期，在作物莖葉表面噴施硒肥、鋅肥或硅肥等微量元素，可以抑制或拮抗農作物對重金屬鎘、砷等的吸收累積。

    在輕度重金屬污染的農田種植低累積作物品種可以明顯降低作物地上部重金屬累積量，但低累積作物品種對重金屬含量稍高的土壤不適應，需要與諸如化學鈍化修復技術進行聯合;此外，低積累作物品種(如水稻)來源得不到保障。

    鎘在不同作物中的累積大小為：蔥蒜類>葉菜類>根莖類>豆類>茄果類>瓜類，所以對菜地重金屬鎘污染，可以通過調整農作物品種起到一定的修復效果。

    3. 原位鈍化修復技術

    指通過調節土壤理化性質以及吸附、沉淀、離子交換、腐殖化、氧化-還原等一系列反應，將土壤中的有毒重金屬固定起來，或者將重金屬轉化成化學性質不活潑的形態，降低其生物有效性，從而阻止重金屬從土壤通過植物根部向農作物地上部的遷移累積，以達到治理污染土壤的一種修復技術。

    鈍化修復技術具有修復速率快、穩定性好、費用低、操作簡單等特點，同時不影響農業生產，可以實現邊修復邊生產，尤其適用于修復大面積中輕度重金屬污染農田土壤。大量研究表明：土壤經鈍化修復后，重金屬鎘、鉛等有效態一般可降低30%-60%，農作物(稻米、蔬菜地上部)中鎘、鉛等含量可降低30%-70%;一般土壤中鎘、鉛等鈍化修復穩定性可以達到3年以上。但該項修復技術可能會影響土壤環境質量，修復長期穩定性需要進行長期監控評估。

    在目前實際開展的農田重金屬污染修復中，主要以化學鈍化修復為主，輔助農藝調控措施等，以達到重金屬污染農田的安全生產，控制稻米等農產品重金屬超標問題。

    4. 植物修復技術

    目前，常用的土壤重金屬污染修復植物為超富集植物，超富集植物是指能超量吸收重金屬并將其運移到地上部的植物，一般超富集植物地上部(莖和葉)重金屬含量是普通植物在同一生長條件下的100倍，其臨界含量分別為鎘100mg/kg, 鋅10000mg/kg，鉛、銅、鎳均為1000mg/kg;同時，植物地上部的重金屬含量高于根部該種重金屬含量，對高濃度的金屬有較強的忍耐性，植物對土壤中重金屬的富集系數大于1。

    目前，國內篩選出的重金屬超富集植物主要有：砷超富集植物-蜈蚣草;鎘超富集植物-龍葵和天藍遏藍菜;鋅、鎘超富集植物-東南景天;銅積累植物-海州香薷等。

    植物修復技術具有修復成本低、適應性廣，耐受性強、不破壞土壤理化性質等優點;但超積累植物通常矮小，生物量低，生長緩慢，修復效率低，不易于機械化作業，植物無害化處理難度大。此外，受不同地區氣候等自然條件不同影響，超積累植物在不同地區生長也受到影響。

    一般超富集植物修復中度污染鎘、砷污染農田至少需要十年以上，甚至長達幾十年至上百年;對重金屬輕度污染土壤，一般不易采用植物修復。植物修復比較適應于高重金屬污染土壤，但隨著修復年限的增加，修復效率也會逐漸下降，影響修復治理效果，增加治理費用。