时间：2023-12-02 15:55:01
导语：在农业土壤治理的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：土壤面源；化学污染；防治对策；研究
农产品的质量与安全问题，引起了社会广泛关注。导致农产品质量不佳的因素很多，其中生产环境，即水、土、气、生等方面的污染是重要因素，而农村土壤面源污染是其中最主要的因素。因此，开展农村土壤面源污染防治，建设“净土”、生产无公害“绿色食品”，具有与建设“和谐社会”同等重要的战略意义。
农业面源化学污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质，农药、重金属以及其他有机和无机污染物质，土壤颗粒等沉积物，从非特定的地点，以不同的形式对大气、土壤和水体等三个面源形成的化学污染，本文主要研讨农业土壤面源的化学污染。由于农业生产活动的广泛性和普遍性，加上农业土壤面源污染涉及范围广、随机性大、隐蔽性强、不易监测、难以量化、控制难度大，因此，农业土壤面源污染已成为目前影响农村生态环境质量的重要污染源，其发展趋势令人担忧。
一、农业土壤面源污染因素及现状
近年来，随着工矿企业的发展和人们日常生活中使用日化产品的普及与增多，“三废”排放的处理不完全到位已对农业面源造成越来越严重的化学污染；同时，在广大农村的农业生产中，化肥、农药的不合理施用以及畜禽粪便的不科学处理，也是造成农业土壤面源化学污染的主要因素。
（一）使用化肥造成的污染
据2006年对永州市化肥使用及污染情况的调查表明：当前主要使用的化肥种类有氮肥、磷肥、钾肥和复合肥。氮肥有碳铵，尿素。磷肥有过磷酸钙。钾肥有硫酸钾，氯化钾。复合肥有二铵，硝酸磷肥，三元复合肥等。永州市年化肥施用量达18万吨以上，按播种面积计算，每公顷达500多公斤，远远超过发达国家为防止化肥对水体造成污染而设置的每公顷220公斤的安全上限。而且在实际生产中，化肥的平均利用率仅40%左右，化肥的大量施用，使氮素明显过剩，加剧了农业面源的富营养化程度。大量盲目施用化肥对土壤造成的污染主要表现为：一是土壤酸化。土壤pH值平均从原来的6.0下降到5.5，特别是蔬菜土壤酸化现象严重，许多pH值降到5.0以下。二是土壤养分含量不平衡。特别是大棚蔬菜土壤中氮、磷、钾元素含量过多，会产生肥料盐害，抑制作物对钙、镁、锰、硼、锌等中量和微量元素的吸收。据调查，永州市部分蔬菜出现钙、镁、硼等中、微量元素缺乏现象。特别是大白菜、包心菜，常常出现缺钙“烧心”现象，严重影响产量和质量。
（二）使用农药造成的污染
据对农药的使用及污染情况调查，当前农药使用品种较多、乱、杂，约有30余个品种，其中杀虫剂主要有对硫磷、科锋杀虫星、高效氯氰菊酯、甲拌磷、辛硫磷、水胺硫磷等，杀菌剂主要有克露、病毒A、植病灵、疫霉灵、粉锈宁、代森锰锌等，除草剂有扑草净等。永州市每年农药使用量达300吨以上，除30%-40%被作物吸收外，大部分进入了水体、土壤及农产品中，使耕地及农产品遭受了不同程度的污染。据调查，2003年永州市施用农药面积为2337万亩次，施用总量为5199.2吨（纯量，下同），其中杀虫剂为736.0吨，杀菌剂为180.7吨，除草剂为246.3吨，生物制剂农药为57.2吨。每公顷（即每15亩）水田平均施用农药为3.59千克。目前农药施用上存在以下四个突出问题：施药量大；盲目施药比较普遍；农药残留过高；严重污染环境。据对粉剂型农药喷施利用率调查，仅10%左右的农药附着在植株表面，若是液体，也仅有20%左右附着在表面，只有1%-4%药剂接触目标害虫。其余40%-60%的药剂降落到地面，5%-30%的药剂漂浮于空气中，大部分农药都回到土壤和水中，严重污染了环境，误杀了许多水生动物和有益生物。
（三）排放畜禽粪便的污染
随着结构调整的不断深入，规模化畜禽养殖业迅速发展，带来了严重的畜禽粪便污染问题，成为当前农村面源的主要污染源之一。永州市十一个县区有1000多家大中小型养殖场，加上农户庭院的畜禽养殖栏，畜禽饲养量达1900余万只（头），年产畜禽粪便达120多万吨，这些中畜禽粪便大多是露天存放或随地排泄，既污染生活环境又污染农业土壤面源。
（四）乡镇企业排放废水废渣的污染
改革以来，乡镇企业的异军突起，有力地加快了农村就业结构和产值结构转化的进程，使中国农民奔小康已经成为和正在成为指日可待的现实。然而，在带来巨大经济效益、社会效益的同时，它对环境和资源的危害也越来越大。乡镇工业对土壤面源的污染集中在造纸、食品、印染、建材和土法采矿炼矿等少数产业里。例如，造纸的废水排放、水泥工业的粉尘排放、砖瓦和陶瓷业的烟尘和氟化物排放等。由于乡镇工业的污染治理水平较低、环境管理较差，导致污染源愈加严重。
二、土壤污染的特点
（一）隐蔽性和滞后性
对于人的直观感觉，土壤污染比大气污染、水体污染更加隐蔽。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就容易发现。而土壤污染则不同，它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。如日本20世纪70年生因镉污染所引起的“痛痛病”，经过了10-20年之后才被人们所认识。
（二）聚集性和区域性
污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移，而土壤污染比较集中在某一范围，这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标。同时也使土壤污染具有很强的地域性，往往污染源越近的地方，污染程度就越严重。
（三）不可逆性和长效性
根据物质不灭定律，超过环境容量或自然降解能力的污染是一直累积在环境中的。积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。例如重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。例如，被某些重金属污染的土壤可能要100-200年时间才能够恢复。
（四）治理的艰难性
土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复，目前治理土地污染要靠换土、填埋、淋洗土壤等方法才能解决问题，其他治理技术可能见效较慢。因此，治理污染土壤通常工程量大、成本较高、治理周期较长。
三、土壤化学污染的防治对策
（一）加强防污染宣传，提高公众的环保和健康意识
通过广泛深入的宣传，使每个公民真正认识到土壤污染危害最终将危害自身以及子孙后代的严重性。
（二）加大政府对土壤污染的监控力度
1996年8月，为进一步落实环境保护基本国策，实施可持续发展战略，国务院在《关于加强环境保护若干问题的决定》中要求：明确目标，实行环境质量行政领导负责制；突出重点，认真解决区域环境问题；严格把关，坚决控制新污染；限期达标，加快治理老污染；采取有效措施，禁止转嫁废物污染；维护生态平衡，保护和合理开发自然资源；完善环境经济政策，切实增加环境保护投入；严格环保执法，强化环境监督管理；积极开展环境科学研究，大力发展环境保护产业；加强宣传教育，提高全民环境意识。为贯彻落实上述《决定》，政府部门还应制订一套完整详细的政策法规和监督管理体系，鼓励企业建立“三废”循环处理系统，严禁工业和城镇未经处理的“三废”直接排放或倾倒，对那些严重污染环境又不治理的企业则应加强监督，勒令停产，强制整顿。
（三）综合利用“三废”，开展农业生态建设
企业要与国际接轨，加强科研力量，开展对工业废水、废气、废渣的生物治理和综合利用，变废为宝。
实践证明，发展生态农业是实现我国农业可持续发展的必然选择。通过实施“三废”无害化处理、农药残留降解、化肥面源污染控制、监测体系建设等工程，广泛采用农业防治、物理防治、生物防治等先进适用技术，尽快改变农业生态环境污染加剧的状况，控制农业面源污染，最终达到农产品的无害化，建立起可持续发展的农业生态系统。
（四）深化科学施肥意识和提高施肥水平，保持土壤养分平衡
大力开展以增加有机肥投入为主要内容的“沃土工程”，推广平衡配套施肥技术，严格控制肥料总量，推广施用控释肥、专用肥、有机无机复合肥、BB肥等专用肥，改变施肥方法，不在暴雨前施用化肥，做到浅水勤灌，减少稻田排水次数和在作物需肥最佳时期施用化肥等措施，减少肥料损失，提高肥料利用率。
推广平衡施肥，增施磷钾肥。据绍兴市第二次土壤普查资料汇总，水田养分总的特点是缺磷、少钾、氮中等，微量元素不平衡。微量元素除硼普遍缺乏外，其余都属正常。因此，根据“因缺补缺”的原理，增施磷钾肥，以满足作物生长需要及保持土壤养分平衡。
世界各国还逐步认识到提高肥料利用率的最有效措施之一是研究新型缓／控释肥料。缓／控释肥料最大的特点是养分释放与作物吸收同步，简化施肥技术，实现一次性施肥满足作物整个生长期的需要，肥料损失少，利用率高，对土壤面源污染小。
（五）调整农药结构，施用高效低毒低残留的无公害农药
目前，农药平均只有20%-30%被农作物吸收，大部分以大气沉降和雨水冲刷的形式，进入土壤、大气、水体和农产品中，造成农业面源污染，影响农产品质量。
各地都要建立病虫测报站，对当地主要病虫害进行预测预报并利用广播、电视等宣传工具，及时把病虫发生情况、防治方法及时送到农户手中；及时调整农药结构，禁止销售施用甲胺磷及其它剧毒农药，在此基础上大力推广施用高效低毒低残留的新型农药及生物制剂等无公害农药。
（六）水旱轮作、改善土壤理化性状
农田每年春夏季长期灌水种稻，仅少部分在秋冬季排水种植旱作。由于渍水时间长，土壤理化性状变差。采用水旱轮作，促进土壤水旱交替，增强通气性，有利于还原性毒害物质的消除，改善土壤微生物活动条件，促进有机质矿化和更新，调节土壤养分。据试验报道，通过“二旱一水”（即大麦-玉米-晚稻）种植比“一旱二水”（即大麦-早稻-晚稻）土壤容重减小，非毛管孔隙度增加，耕性变好。目前，种植结构调整和效益农业发展极大地有利于农田水旱轮作制度的实现，冬作可发展油菜、蚕豌豆、蔬菜等，春夏季可发展鲜食玉米、鲜食大豆及瓜类等经济作物。
四、结语
由于各方面的原因，当前农业面源污染较为严重，据近年来的调查检测，由于农业面源污染，造成部分地方生产的稻谷、蔬菜、水果中的硝酸盐、农药和重金属等有害物质残留量超标，威胁着人们的身体健康，急需采取有效措施，加以控制。
就永州市而言，由于施用化肥、农药的量偏大，土壤退化，加之氮磷流失导致水体富营养化，畜禽污染物排放点多面广，收集困难，治理成本大，农业面源污染问题还十分突出。特别是在城镇化、工业化集中的区域，水环境偏差，一些灌溉农田的河道被污染严重，直接影响农产品的质量安全。
农业面源污染整治迫在眉睫。各级农业部门应以科学发展观为指导，紧紧围绕生态市建设和全面提高粮食、蔬菜等综合生产能力为重点，认真开展耕地质量调查，全面推进测土配方施肥工作，实施化肥减量增效，减少农业面源污染，提高农产品品质，增强农产品市场竞争力，为农业增效、农民增收提供服务。
参考文献：
1、朱兆良.中国农业面源污染控制对策[M].中国环境科学出版社,2006.
2、李培香.农业环境污染防治技术[M].中国农业出版社,2006.
关键词 重金属污染；农作物；影响；应对措施
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）15-0247-01
重金属是指比重在4.0以上（大概60种）或比重在5.0以上（45种）的元素，而对于农田土壤中重金属污染，主要是指具有生物毒性且对农作物易造成污染的铅、镉、铜、锌、镍、铬等重金属[1-5]。一般情况下，重金属是以环境可适的浓度广泛分布于自然界中。但随着社会的发展以及人类活动的加剧，包括对采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等活动的日益增多，造成铅、汞、镉、钴等生物毒性显著的重金属元素及其化合物进入大气、水、土壤中，随着时间的推移，在生物体中存留、积累和迁移，从而引起更严重的污染问题，对环境造成不可逆的危害[6-9]。
1 农作物污染来源
1.1 农业生产活动中农药及化肥的使用
农药及化肥的使用保证了农作物的产量，但与此同时也带来了环境污染的负面效果。其中由于农田长期、广泛地使用农药，已异化了害虫、草的耐药性，进而促使农药的药量不断加大，造成恶性循环，对环境、农作物以及人类都造成了更深层次的伤害。与此同时，为了追求更高的农作物产量，大量并且更加频繁地使用化肥，造成了重金属在农作物体内的富集，使得重金属含量不断攀升。如汞主要来自含汞的废水和不恰当的灌溉，镉、铅污染主要来自农用塑料薄膜中的热稳定剂等，铜、锌污染主要来源于有机肥、化肥和农药的使用。马耀华等人通过对上海地区菜园土的研究发现：经过一个种植期的施肥后，农作物体内的镉含量从0.10 mg/kg攀升至0.32 mg/kg。
1.2 工业污染
工业污染对于农作物的危害形式则体现在2个方面：一是工业、矿业废水以及弃渣的排放。工业污水和工业弃渣是重金属的重要载体。尤其是对于一些金属冶炼厂等高污染企业，废渣、废水中的重金属含量极高，若未经处理就随意堆放或直接混入土壤则会对生态环境造成非常大的危害。二是工矿企业排放的烟尘上吸附着大量的重金属，导致重金属以气溶胶的形式进入大气，经过大气的降水等形式的干湿沉降进入到土壤中去，从而对农作物造成污染。因此，在农业土壤中，工矿企业周围的土壤中重金属含量一般会较其他地区高很多，因而污染也严重很多。
1.3 大气污染
李其林等人通过研究表明：铅、镉、汞、砷与大气污染有直接的关系。如铅可来源于汽车含铅汽油燃烧后排放的尾气、轮胎中添加的锌以及发动机及车体零部件中的铜经过磨损后进入环境中等。Viard et al发现造成公路两侧表层土壤和植物发生重金属污染的主要途径是机动车释放的重金属微粒在近路侧发生沉降。Garcia et al通过对公路两侧土壤和植物中铅、镉、锌、铜等含量的测定，认为道路两侧重金属污染的主要来源是机动车，并提出在公路长期运营前提下路侧土壤会发生显著的重金属累积等观点。Nabul et al通过研究认定高速公路两侧土壤和叶菜类蔬菜中存在重金属累积和污染。刘廷良等研究发现，路两旁的土壤中锌的重要来源即为汽车轮胎添加剂中的锌。目前，我国城市化进程迅速推进，机动车等交通工具数量激增，因此其排放至大气中的污染物质也日益增加，从而导致重金属在道路附近的农业土壤中累积。生物毒性显著的重金属元素如铅、镉等，随着公路运营过程而长期存在，对人体健康安全存在着潜在影响。
2 重金属对农作物的危害机理
土壤酶是土壤中一种生物化学反应的生物催化剂。在多数情况下，土壤酶是以复合体的形式吸附在土壤胶体颗粒表面，只有部分会溶解于土壤的溶液中。在土壤中的各种生物化学反应过程都有土壤酶参加，如动植物残体和微生物残体的分解过程，腐殖质的分解及其合成有机化合物的水解与转化过程，还有某些无机化合物的还原、氧化反应等等。土壤酶的活性能够反映出某一种土壤在特定状况下生物化学过程的相对强度。因此，测定相应酶的活性，可以间接了解某种物质在土壤中的转化情况。
依据相关研究可知，土壤酶活性的大小与重金属的污染程度存在一定的相关性。土壤中的许多酶大部分是由微生物分泌的，并且它们和微生物共同参与土壤中物质与能量的循环。Kandeler et al通过对土壤中13种酶的研究发现，与土壤中碳循环有关的酶受到重金属的抑制较小，而与土壤氮、磷、硫循环有关的酶受到重金属抑制作用比较明显。同时，Kuperman et al的研究成果指出：随着重金属浓度的增加，几乎所有的土壤酶活性明显降低了10～50倍。生物酶一般为蛋白质，而重金属可与蛋白质发生络合反应，使得蛋白质变性沉淀，因而酶也就失去活性。有研究者将在金属冶炼厂及化工厂等高污染企业附近的受到重金属污染的土壤与未被污染的土壤相比，土壤中脱氢酶、蛋白酶、碱性磷酸酶及硫酸酯酶的活性均受到了明显的抑制。
3 重金属对农作物危害的表现形式
对于重金属元素含量超标的地区则会引起植物生理功能的紊乱、营养不均衡，最终使植物枯萎甚至死亡。此外，汞、砷能够有效地减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮元素的供应。重金属在农田土壤系统中的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，不容易被人所发现，这样会使危害更加严重，农田重金属污染不仅会使土壤中的肥力下降，导致农作物的产量和质量减少，而且会通过食物链最终危害人类的健康。重金属还会对生殖障碍造成影响，影响胚胎的正常发育，威胁儿童和成人的身体健康等。
4 应对措施
4.1 化学方法
治理重金属污染的化学方法可归纳为2种。一是土壤解毒剂的研发与应用。土壤解毒剂是一种以凝灰岩为主要材料的合成硅，它除含有钙和硅这2种元素之外，还含有少量的铁、锰、镁及钾等，可对土壤中残留的农药进行无害化处理，同时农药在分解后的产物又能促进细菌的繁殖，对被重金属污染的土壤起到一个轻度进化的作用。二是柠檬酸的研制。美国能源部下属的Brookhaven National Laboratory的科学家发明了一种柠檬酸。该种酸能够有效地从土壤和垃圾中分离出生物毒性显著的重金属污染物，并随之将其转变成为有具有可利用价值的物质。该种新方法几乎可以清除土壤和垃圾中所有的具有显著生物毒性的重金属镉、铅、锌、铜以及放射性物质比如铀、铂、钻、艳、锶等。经过该种柠檬酸的处理后，土壤中具显著生物毒性的重金属可大大减少。
4.2 生物技术
利用生物方法净化土壤这一农作物的生长载体中的复合污染，在现如今对于土壤污染防治与修复，生物修复技术得到广泛的推崇。日本往原公司研制出利用生物技术迅速净化土壤复合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的无害酸，从而使受到污染而失去活性的土壤恢复固有的呼吸作用。然后通过迅速消耗土壤中的氧而形成强烈的还原效应，达到治理污染修复农作物生长环境的目的。
5 参考文献
[1] 环境保护部.GB15618-2008土壤环境质量标准[S].北京：中国标准出版社，2008.
[2] SANKAM，STRNADM，VONDRA J，et al.Sources of Soil and Plant Contamination in an Urban Environmentand Possible As sessment Me-thods[J].International Journal of Environmental Analytical Chemistry，1995（59）：327-343.
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[6] 杨国义，张天彬，万洪富，等.广东省典型区域农业土壤中重金属污染空间差异及原因分析[J].土壤，2007，39（3）：387-392.
[7] 刘善江，李国学.高碑店污泥农用肥效及重金属污染防治[J].华北农学报，1999，14（1）：118-122.
关键词：农业面源；水环境；污染；治理
1引言
面源污染相对点源污染又可被称为非点源污染。根据美国《清洁水法修正案》的定义，面源污染是指污染物以微量、分散、广域的形式进入地表和地下水体。顾名思义，农业面源污染就是指在农业生产和农村生活过程所形成的面源污染,它是所有面源污染重是最为严重且分布最广的污染。大部分农业污染都是面源污染，还有一小部分污染属于点源污染。本论文重点研究的是农业面源污染，并只考虑进入水体以内的水质污染，专指由于降雨冲击与淋溶作用,以降雨为载体，在地表径流及地下渗漏过程将污染物带入水体而导致的受纳水体污染。
2农业面源污染特征
(1)隐蔽性、分散性。点源污染很集中，与之相反，面源污染具有隐蔽并分散的特性。由于一些自然条件状况的不同，面源污染会显示时间上的不均与性及空间异质性，这些自然条件包括污染范围内天气、湿度、地形地貌、温度、土地利用情况等。(2)不确定性、随机性。农业面源污染还具有不确定性及随机性的特点，对进入污染系统中的面源污染的不确定性及随机性进行研究是一项非常有前途的课题。如进行农作物生产时，进入受纳水体的的过量化肥含量与温度、降雨密度、大小、湿度及土地类型等自然条件有密切关联。(3)空间异质性、不易监测性。由于在污染区域内农业面源污染的污染物一般不只一种，且这些污染物之间会相互交叉污染，再加上自然条件如水文条件、气象条件、地形地貌等会对污染物的流向产生很大的影响，所以面源污染一旦发生，很难对其中的某种污染物的排放量进行定量检测，即农业污染具有不易监测性。当然理论上，农业面源污染是可以进行监测和识别的，只是监测成本和识别成本非常高。随着科技的进步，近些年来，越来越多的高科技技术应用到农业面源污染的监测和识别中，如利用遥感（RS）和地理信息系统（GIS）技术对受污水体进行模型模拟并提供数据支持。结合高新技术对农业面源污染进行动态监测也是未来研究的一个方向。
3农业面源水污染防治技术
3.1生态拦截技术
研究发现，绝大部分的农业面源污染物是通过雨水径流进入受纳水域的。若建立生物拦截系统防止污染物进入水体，可高效率拦截氮、磷等污染物进入受纳水体。这种技术也称为生态拦截技术，它是控制农业面源污染最有效且最重要手段之一。在国外这项技术主要通过宽广的生物隔离带来实现，如加拿大的“草地-树木过滤带系统”就是通过生物隔离带控制氮磷进入水体，并且效果很显著，污染物含量大大减少。在我国，杨林章等根据太湖的实际情况提出用由工程部分和植物部分共同组成的“生态拦截型沟渠系统”治理农业面源污染，该系统通过减缓水流流速促进水体中含有的颗粒进行沉降，从而有助系统中的植物部分对由沟底、水体及沟壁中出来的养分进行拦截和吸收，最终实现有效控制农业面源污染。实验显示该系统对污染水体中的总磷和总氮的去除率分别达到40.2%和48.1%。目前为止，高效利用氮磷的机制还不清晰；农田生态沟渠的规划和设计标准尚不成熟；水生经济植物品种的筛选工作还没开展；很多防治技术还没有得到大范围推广试用，如空间配置技术、浮床植物残体的再利用技术及浮床植物的肥药管理技术等。未来，这些方面都可成为科研者的研究重点，为我国农业产业的发展做出更大的贡献。
3.2生活垃圾及农业废物处理技术
作为我国农村主要的固体废弃物，畜禽养殖废弃物、农作物秸秆及生活垃圾等还有其独特的资源价值。现在农村生态环境建设就将资源化农村固体废弃物当成重点的研究项目。作为农业面源污染的主要来源，畜禽粪便已经成为需优先处理的污染源，特别是发达区域或环境容量差的区域。畜禽粪便在传统的中国农业中是优质的农家肥，作为中国农业数千年来发展的重要物质基础，它不仅可以给农作物生长提供养分，还可以改善土壤物理化学性质。目前，农肥化是畜禽粪便资源化的主要途径，其中的固体部分经发酵后成为优质有机肥，然后通过还田实现资源的循环利用，而目前液体部分主要通过排入污水处理系统或厌氧发酵生产沼气，或与其它的固体废弃物进行联合发酵等方式进行资源化处理，但目前沼液的安全处置是个亟待解决的问题。作为农村的主要固体废弃物，农作物秸秆目前的资源化率比较低，部分地区尤其在我国的东部地区采用焚烧的方式已导致严重的环境问题。目前，农作物秸秆的处理主要还是采用部分还田或全量还田的方式。由于成分和来源复杂，目前生活垃圾的主要处理方式是“村收集−镇转运−县集中处理”。大部分生活垃圾被集中焚烧或填埋处理，很少的一部分与畜禽养殖废弃物、农作物秸秆等一起进行了堆肥处理。其中，如何减少高温堆肥过程中氮的损失是目前研究者重点关注的问题。
3.3农业用肥改进控制N、P流失率
通过施加土壤改良剂可以有效控制N、P的流失。由于低廉的成本、良好的吸附性和生物亲和性,生物质炭受到科研者的重视，用于控制农田营养盐释放。姬红利等人将坡耕地土壤及滇池设施农业土壤作为研究对象,通过添加土壤消毒剂和土壤改良剂来研究土壤改良剂对土壤解吸过滤液过程中TP和TDP值的影响。实验研究表明:径流雨水中TP及TDP值在投加改良剂后明显降低，能有效控制P的流失问题。但其经济性及环境风险还需进一步进行研究。
4农业面源水污染治理展望
农业面源污染的一系列特性，如污染源多样性及随时性等，使它对我国农业及农村发展产生非常严重的危害。治理农业面源污染，可以从以下几个方面入手：加强对农户的技术支持；制定并完善相关的法律法规；对农户采用绿色农业补贴等经济激励手段；重建农业技术宣传等服务机构。
参考文献：
[1]朱小曼.浅析农业面源污染现状及治理对策[J].安徽农学通报,2016(16):70+142.
[关键词]盐碱地；利用现状；调查分析
目前，通过盐碱地水产养殖业促进区域经济发展方面的带动示范效应良好，如河北沧州约有320万亩盐碱荒地，其中草木不生的重盐碱地约120万亩，占可耕种土地面积的33.4%，水资源匮乏，生产条件比较恶劣，地域性经济基础薄弱。中国水产科学研究院东海水产研究所在当地推广盐碱水质改良和盐碱地水产养殖技术，得到了各级地方政府、主管部门的重视和大力扶持，被列为政府的办实事工程之一。通过“科技引路、示范带动、基地连农户”等方式，短短几年内，沧州地区掀起了盐碱地水产养殖的并带动形成了新的产业，如沧州市国家级贫困县海兴县约有100余户农民，通过盐碱地水产养殖，走上了脱贫致富的道路，尤其前小里寨村摘掉了贫困村的帽子，人均收入达2000元左右。2007年度沧州市万亩盐碱地水产养殖示范区还被列为农业部水产健康养殖示范区。目前，通过盐碱地水产养殖，综合开发20万亩盐碱地，遍及河北省沧州市12个县市，近100个乡镇，养殖者约4000余人，养殖户1000余户，此外还带动了当地饲料、苗种、冷藏、运输、水产贸易等相关产业的发展，盐碱地水产养殖新增产值约占了沧州市渔业经济比例的10%，新增产值近10亿元。
1.辽宁省盐碱地的现状
辽宁省有盐碱地1500多万亩，但50%的盐碱地还未被开发利用，这些盐碱地多在沿海或低洼平原地区。为合理利用盐碱地，辽宁省引进筛选出多个耐盐碱树种花卉，通过研究植物的耐盐极限，培育出很多耐盐树种。目前，在盐生植物利用研究方面，已成功提取出10多种植物精油，食用盐生植物也进入产品开发阶段。在盐碱地上造林，是世界性难题。在盘锦，昔日只长碱蓬草的盐碱地生长着整齐的新疆杨、翠绿的侧柏和金叶榆，如今的盘锦被各种植被点缀得色彩纷呈。盐碱地绿化其实并不难，摸清水盐运动规律，用水利措施淡水洗盐，降低土壤含盐量和酸碱度；台田定植，相对降低地下水位，能使树木生长得到保障；客土转换可以提高树木的成活率，铺设河沙、炉灰渣和杂草等隔离层能改善树木根系的生长环境，还可以采取化学改良措施中和土壤盐碱，用有机肥改良培肥地力等。植树造林是对盐碱地的生物改良，森林可降低地下水位、控制土壤返盐，改善生态环境。但像客土转换现在并不提倡，我们不能为了改良一块地而去破坏另一块地。为保护土地原生态，对于盐碱地今后的主要研究方向是如何更好地利用。从农业可持续发展的观念看，对盐碱地改良利用的研究，任务重、难度大，因为已开发的盐碱地由于工业发展、化肥施用、水资源不足等影响，又会出现次生盐渍化。有专家表示，目前，在盐碱地利用上，还存在技术和投入不足的问题。
2.盐碱地开发价值分析
目前，我国耕地面积仅为18亿2700万亩，守住18亿亩耕地底线的形势十分严峻。在保护好现有耕地的同时，开发潜在的土地资源和盐碱地（水）资源，成为我国农业发展的重大战略需求。通过开发利用荒废盐碱地，可以使盐碱地（水）治理战略由单纯工程治理向区域生态综合治理转变，充分利用国土资源，发展农村经济，实现生态、经济、社会效益统一，对保障国家粮食安全和国家生态环境安全具有重要的战略意义。发展盐碱地渔业是农业综合治理盐碱地的重要途径。盐碱地形成主要因素之一就是地下水位高。通过挖池抬田，降低水位，抬田种植，池塘养鱼，走以渔农结合综合治理盐碱地的路子，可以使种植业无法耕作的低洼盐碱地得到较有效的利用，从根本上解决盐碱水的出路问题。实践表明，目前建立的“上粮下鱼”、“上草下虾”等以渔为主的多元化盐碱地立体种养殖高效利用模式，把渔业利用与农业土壤降盐碱、种植业有机结合起来，不仅提高了水、土、光、生物等自然资源的利用效率，缓解土地次生盐碱化程度，而且扩大了耕地面积，在稳定和加强粮食生产的同时，最大限度地优化资源配置，形成了新的生产力。这是综合治理与利用低洼盐碱地，实现渔粮结合、同步发展的重要途径。发展盐碱地渔业是我国渔业可持续发展的迫切需求。我国是水产养殖大国，水产养殖对保障粮食安全意义重大。水产品，特别是养殖水产品是保障农产品有效供给的重要组成部分。目前我国渔业生产可利用资源日益萎缩，现有宜渔水面也不可能无限扩展，而水产品的社会需求不断增加，迫切需要开辟渔业生产新领域。因此，现阶段是发展盐碱地水产养殖的有利时机，利用我国丰富的盐碱水域开展水产养殖，可以拓宽渔业发展领域，增加水产品的产量，提供价廉物美的动物蛋白，对于实现水产养殖和生态环境的协调可持续发展，具有重要现实意义。发展盐碱地渔业是促进农民增收的有利措施。农民增收是“三农”问题的核心，农业是农民增收的基础产业，农产品是农民收入的基本来源。在我国土地盐碱化严重的地区大多生态环境恶劣，经济基础薄弱，农业缺乏新的增长点。发展盐碱地渔业，拓宽了农业的发展空间，挖掘了农业（资源）潜力，可以有效提高农业效益，促进贫困地区农业产业结构调整，将盐碱地（水）资源转化为具有明显特色的区位经济优势，还可带动饲料、苗种、加工、冷藏、运输、水产贸易等相关产业，可以说发展盐碱地渔业是促进农民快速增收现实有效的措施。
3.开发盐碱地的对策与建议
经过十余年的发展，虽然我国盐碱地水产养殖业已经取得了一定成效，也有较好的前景和发展空间，但作为新兴事物和产业，尚处于初步发展阶段，目前仍然存在诸多不足和局限，尤其是其开发前景和潜在效益尚未引起各方关注和重视。因此，为推进盐碱地渔业开发持续深入开展，提出如下建议：一是摸清我国宜渔盐碱水域资源状况的“家底”，科学制定盐碱地水产养殖的发展规划，把“以渔改碱”作为我国盐碱地开发利用的一项重要战略措施来抓。二是在现有基础上建立盐碱地标准化生产技术，并推广示范形成各类盐碱水体的养殖技术，特别是生态综合养殖技术，使盐碱地水产养殖向标准化、规模化发展；建立信息平台，开展咨询服务，为各地开展盐碱地水产养殖提供技术支撑。三是继续加强相关基础研究，同时以我国盐碱水资源渔业开发为重点和突破口开展共性技术研究。内容主要包括我国主要盐碱水资源高效开发利用、不同盐碱水质改良关键技术和综合调控技术体系，渔农高效开发利用模式及技术体系，抗逆增养殖品种筛选、移植驯化及选育，盐碱水域病害防治技术体系，盐碱胁迫下水生生物适应、调节和抗逆机理等相关研究。
参考文献
关键词：底泥重金属 污染现状 变化趋势
The "eleventh five-year plan" period haimen main river of the sediment of heavy metal pollution survey
Zhang haifeng
（Environmental monitoring station haimen, Haimen Jiangsu226100）
Abstract:Based on the main river sediment heavy metals in haimen monitoring results, and points out that the analysis of the present situation and inland river sediment pollution change trend, to improve the production condition inland sediment quality mainly provides useful advice
Keywords: SedimentHeavy metalPollution situation Change trend
研究表明，受污染的水-沉积物系统中，液态和固态之间存在着非常复杂的物理、化学和生物学过程，它们的相关变化依赖于水环境条件和沉积物的来源和构成。由于水体中的重金属元素污染物不易降解，大部分会迅速地由液相转入固相中，即迅速的结合到悬浮物和沉积物中。结合于悬浮物中的重金属元素在被水流搬运的过程中，当负荷超过搬运能力时，最终转入沉积物中，导致沉积物中重金属元素的含量比相应液相中重金属元素的含量高出很多倍。累积在底泥中的重金属元素不是固定不变的，在一定条件下，重金属元素会再次进入水体中造成二次污染，是一个潜在的二次污染源。沉积物具有反映水系统状况的意义，是水体污染的指示剂，其环境质量在很大程度上反映着水体的污染状况。因此对底泥中重金属元素的调查与研究具有什么重要的意义。
1、 底泥监测概况
1.1概况
“十一五”期间，海门市对主要河流海门河、通启河、通吕河、圩角河开展了内河底质监测，共布设了5个监测断面，底泥监测断面与河流水质常规采样点位一致，分别为通启河常乐闸断面、通吕河货隆大桥断面、通启河海洪大桥断面、海门河东洲大桥断面、圩角河秀山大桥断面。监测频次为每年一次，主要监测项目为总砷、总汞、总铬、总镉、总铅、总铜6个项目。
1.2样品采集
底泥监测点采用GPS确定采样点具置，采用抓斗式采样器采集样品。
1.3样品预处理
采样后样品置于样品袋中密封保存，运至实验室。将样品中剔除杂物，采用自然风干的方法对底泥进行脱水处理，磨碎后再进行分筛制备，并测定底泥样品中的含水量。
1.4样品分析方法
样品分析方法见表1
表1底泥监测项目分析方法
监测项目 分析方法及标准
总砷 《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法 第2部分：土壤中总砷的测定》（GB/T22105.2-2008）
总汞 《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法 第1部分：土壤中总汞的测定》（GB/T22105.1-2008）
总铬 《土壤质量 总铬的测定火焰原子吸收分光光度法》HJ491-2009
总镉 《土壤质量 铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》GB/T17141-1997
总铅 《土壤质量 铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》GB/T17141-1997
总铜 《土壤质量 铜的测定火焰原子吸收分光光度法》GB/T17138-1997
2.评价方法与评价标准
2.1评价方法
底质中各污染物单项评价中污染指数计算公式：
式中： ――污染指数；――污染物实测值； ――污染物评价标准。
底质综合评价采用内梅罗综合污染指数：
式中：――底质综合污染指数； ――各单项指标中最高值；
――各单项指标的均值。
底质变化趋势定量分析采用spearman秩相关系数法，秩相关系数rs计算方法如下：
式中:di=Xi-Yi；
Xi－时间周期1到周期N按浓度值从小到大排列的序号；
Yi－按时间顺序排列的序号；
N－时间周期数（如5年、5月等）
当rs＞Wp则表明变化趋势有显著意义，如果rs是负值，则表明在评价时段内有关统计量指标变化呈下降趋势或好转趋势；如果rs为正值，则表明在评价时段内有关统计量指标变化呈上升趋势或加重趋势；当rs≤Wp则表明变化趋势没有显著意义：说明在评价时段内底泥变化稳定或平稳。
2.2评价标准
由于国内没有统一明确的底泥评价标准，本文评价标准以南通市1987年农业土壤背景调查结果为参照值，标准见表2。分级标准见表3。
表2 农业土壤中部分元素评价标准单位：毫克/千克
元素 汞 砷 铅 镉 铬 铜
含量 0.113 5.86 25.3 0.557 57.1 27.5
表3 底质分级标准
污染等级 污染状况 综合污染指数
Ⅰ 安全 Ph≤1.0
Ⅱ 轻污染 1.0＜Ph≤5.0
Ⅲ 中污染 5.0＜Ph≤10
Ⅳ 重污染 10＜Ph≤20
Ⅴ 严重污染 20＜Ph
3、现状评价与趋势分析
3.1底泥现状
2010年全市主要内河底质均受到不同程度的污染，污染等级为Ⅱ级，属轻污染。全市内河底质的铬、铅、砷和铜全部超过标准，镉和汞的污染也较为普遍。各项监测结果见表4.
按综合污染指数由大到小排列，海门市内河底泥污染程度由重到轻依次为海门河>圩角河>通吕河>通启河>。
表42010年海门市内河底质监测评价结果表单位：毫克/千克
区域 项目 综合污染指数 污染等级 污染状况
汞 砷 铅 镉 铬 铜
通启河 0.080 8.95 28.8 0.11 68.2 21.6 1.26 Ⅱ 轻污染
通吕河 0.090 9.50 29.4 0.15 66.5 23.9 1.34 Ⅱ 轻污染
海门河 0.090 11.90 30.7 0.19 64.7 21.2 1.61 Ⅱ 轻污染
圩角河 0.090 10.90 30.6 0.10 74.3 21.5 1.50 Ⅱ 轻污染
3.2变化趋势
“十一五”期间，全市内河底泥监测评价结果见表5，采用秩相关系数法对内河底泥综合污染指数进行趋势分析（表6、图1），结果表明：
通启河底泥综合污染指数无变化，底泥质量无变化，砷、镉和铜浓度总体上呈下降趋势，其它污染物浓度基本呈震荡式变化趋势。
通吕河底泥综合污染指数呈不显著上升趋势，底泥质量无明显变化，底泥中各污染物浓度基本呈震荡式变化趋势。
海门河底泥综合污染指数不显著上升趋势, 底泥质量无明显变化，底泥中各污染物浓度基本呈震荡式变化趋势。
圩角河底泥综合污染指数呈不显著上升趋势，底泥质量无明显变化，铅和铬浓度总体上呈上升趋势，铜浓度呈下降趋势，其它污染物基本呈震荡式变化趋势。
表5 2006～2010年内河底质监测结果单位：毫克/千克
区域 年份 项目 综合污染指数 污染级别
汞 砷 铅 镉 铬 铜
通启河 2006 0.040 0.49 30.2 0.22 81.8 34.8 1.15 Ⅱ
2007 0.090 11.2 30.1 0.61 44.6 25.6 1.56 Ⅱ
2008 0.090 9.61 32.2 0.56 45.6 28.4 1.39 Ⅱ
2009 0.070 9.41 24.2 0.14 62.8 26.8 1.31 Ⅱ
2010 0.080 8.95 28.8 0.11 68.2 21.6 1.26 Ⅱ
通吕河 2006 0.020 0.82 32.4 0.23 72.6 33.4 1.05 Ⅱ
2007 0.100 7.71 39.9 0.71 35.6 23.0 1.35 Ⅱ
2008 0.100 9.97 31.0 0.42 39.2 28.8 1.41 Ⅱ
2009 0.080 9.35 28.6 0.13 66.7 25.6 1.32 Ⅱ
2010 0.090 9.50 29.4 0.15 66.5 23.9 1.34 Ⅱ
海门河 2006 0.080 0.41 31.6 0.27 72.7 34.7 1.08 Ⅱ
2007 0.110 9.92 20.7 0.53 43.4 25.0 1.39 Ⅱ
2008 0.100 8.85 34.5 0.58 43.2 30.4 1.32 Ⅱ
2009 0.080 8.94 26.8 0.17 57.0 24.7 1.25 Ⅱ
2010 0.090 11.90 30.7 0.19 64.7 21.2 1.61 Ⅱ
圩角河 2006 0.050 0.52 28.7 0.31 73.0 37.4 1.12 Ⅱ
2007 0.080 12.20 25.6 0.56 35.2 27.8 1.65 Ⅱ
2008 0.100 9.95 27.4 0.73 46.3 27.4 1.44 Ⅱ
2009 0.070 8.79 27.7 0.10 64.2 22.3 1.23 Ⅱ
2010 0.090 10.90 30.6 0.10 74.3 21.5 1.50 Ⅱ
表62006～2010年内河底质综合污染指数趋势分析
年份 通启河 通吕河 海门河 圩角河
2006 1.15 1.05 1.08 1.12
2007 1.56 1.35 1.39 1.65
2008 1.39 1.41 1.32 1.44
2009 1.31 1.32 1.25 1.23
2010 1.26 1.34 1.61 1.50
rs 0 0.2 0.6 0.3
趋势判断 无变化 上升 不显 上升 不显 上升 不显
图12006-2010年海门市主要河流底泥综合污染指数趋势图
4、结果分析
关键词：镉污染：生物钝化：土壤修复：
中图分类号： TE08 文献标识码： A
引言：镉是在土壤中移动性很强的一种重金属，很容易被植物吸收，从而进入食物链，危及人的身体健康。根据《全国土壤污染状况调查公报》我国土壤总的超标率为16. 1 %，从土地利用类型看，耕地土壤点位超标率最大，为19. 4%，与此同时，镉的点位超标率为7. 0 %，显著高于其他污染因子。与之相对应，农作物镐污染问题已经受到广泛的关注，一项针对南方受重金属污染农田的调查表明该区域有70 %的水稻籽粒出现镉污染，通过农产品经人体摄入将构成严重的健康风险，上述报道引发了公众对食品安全的极度担忧。
一、镉污染来源
（一）、工矿企业点源
涉及镐的工矿企业包括采矿、冶炼、金属加工、电镀、蓄电池生产等，所排放的镉染物
通过废水、废气、固体废物排放等不同途径进入农田生态系统。周建民等川对大宝山矿山周边农田土壤调查发现，由于长期通过降雨淋溶，农田土壤中呈现以多金属复合污染，其中镉的平均浓度高达2. 453 mg/kg，远高于土壤环境二级标准值(0.3 mg/kg)，通过进一步的形态研究发现，镉的可提取态含量较高，意味着其生物可利用性将更高。胡霓红等调查了珠三角主要工业区周边蔬菜产地土壤重金属的含量，发现232份土壤样品中，镉的超标率达45. 06% ,污染情况最为严重，从空间分布上看，东莞地区受污染的样品比例最大，与该地区电子电镀、印染企业较多有关。
（二）、电子废弃物拆解
廉价充足的货源，广阔的需求市场和巨大的经济效益，刺激了电子废弃物拆解业的繁荣，据报道，广东省清远市的龙塘镇与石角镇每年拆解的废旧电子电器达150万吨，从业人口8万多人，年加工产值约180亿元。许多家庭式的小作坊主要通过焚烧、破碎、酸洗等方式提取重金属，废液直接排放、废渣随意倾倒，造成了拆解区及周边土壤严重污染。通过采集拆解区周边33个农田土样进行分析发现，污染最为严重的重金属为镐，超标率高达78. 8%，经过相关性分析，其与拆解作坊土壤中的镉有明显的同源性。
（三）、污水灌溉
工业废水及城市污水含有较高的N, P等营养物质，经处理达标的污水用于灌溉，不但可以充分利用这些营养物质，还可以减少废水的入河排放量，缓解水资源压力，为此国家专门制定了其灌溉用水标准。但受限于环境管理水平，实际用于农田灌溉的水源往往未严格达标，长期使用这些未达标污水灌溉，造成了污灌区土壤重金属超标。有学者对陕西关中灌区农业土壤调查，长期污灌是造成灌区重金属普遍较高的主要原因。西安市某典型期污灌区农田土壤中，镉的富集最为显著，其污染超标程度也最为突出，并随着污灌年限越长、离灌区越近，农田土壤重金属的污染水平和环境风险越高
二、镉在土壤中的赋存形态
福在土壤中的赋存形态包括离了交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态、离子交换态(含水溶态)。主要通过静电和热运动等效应吸附在k土、腐殖质及其他成分上，最易受土壤理化性质改变而释放气体、中形成碳酸盐沉淀，也会受土壤pH值影响而分解释放。
铁锰氧化物通过吸附或共沉淀作用与其形成结合态。当土壤氧化还原电位(Eh值)下降或水体缺氧时，福可能会被释放出来。土壤中的有机物质以络合、鳌合及吸附等方式与福结合。与土壤腐殖酸中小分了有机酸结合的镉离了性质较活泼，而与有机质中芳构化程度高的大
分了量组分结合的福则相对较稳定。残渣态的福多存在于硅酸盐、原生和次生刁’一物等土壤晶格中。它来白土壤矿物，性质稳定，在土壤的正常环境下不易被释放，在土壤生态系统中对食物链的影响最小
三、镉的生物可利用度及其影响因素
重金属在土壤中的生物可利用度是指其被生物吸收利用或对生物产生毒害的能力[17]。土壤修复的最终目标之一就是降低污染物的生物可利用度，从而减少其对土壤以及农作物的危害。影响土壤中福的生物可利用度的因素有很多，主要包括土壤pH、氧化还原电位(Eh值)、有机质、共存重金属及微生物等。
四、生物钝化
生物钝化技术是指微生物能通过带电荷的细胞表面(尤其是细胞壁)吸附重金属离了，或利用其代谢产物与重金属结合产生沉淀，也能直接把重金属作为必要的营养元素吸收，将其富集在细胞内的不同部位，使重金属的移动性降低。因此，利用微生物将重金属固定于土壤中，减少其对环境的危害，是修复重金属污染土壤的一个有效途径。生物钝化技术在过去多用于含重金属废水的处理，随着城市化和工业化的快速发展，重金属污染土壤问题日益突出并引起了广泛关注。}对微生物、重金属和土壤体系之问的相互作用进行了分析，提出了生物钝化技术可用于修复重金属污染土壤的观点。等研究了细菌ZAN-044 ,放线菌R27和担了菌红缘层孔菌对福的吸附能力。，在福浓度较低(1 mg/L)和pH值较高值为)的条件下，细菌ZAN-044对福的吸附率为69 %，比其他两个菌种更适合福污染耕地土壤的修复。此外，污染物(福)的状态，尤其是浓度，决定了修复污染土壤的微生物的选择。我国近儿年才开始对生物钝化技术展开研究，在微生物的筛选和钝化机理的研究等方面取得了一定进展。刘红娟
等研究了一株蜡样芽胞杆菌对福的富集能力和作用机理，结果表明，该菌株在福浓度低于20mg/L时能够正常生长，其对福的富集能力主要体现在细胞内外的沉积作用。毕娜等从沈阳张士灌区土壤中筛选出两株革兰氏阴性细菌，研究了这些菌株对二价镉的吸附能力及影响因素。目前生物钝化技术对福污染土壤的修复还处于实验室研究阶段，对其修复机理还没有完整统一的认识。因此，有必要对生物钝化机理进行深入研究，以实现大面积的污染场地治理。
根据微生物的细胞钝化重金属的位置不同及与重金属的结合方式不同，可以将生物钝化的途径分为微生物沉淀、微生物吸附和微生物摄取。
一些微生物体内的无机磷酸盐易与重金属发生沉淀反应。微生物产生无机磷酸盐的方式有两种:一些细菌通过产生磷酸盐供体释放无机磷酸盐，如柠檬酸杆菌分泌的酸性磷酸酶催化磷酸甘油水解，使大量无机磷酸盐产生并富集在细胞表面;一些细菌则白身存在磷酸盐并能够加快磷酸盐循环，使无机磷酸盐不断产生。在好氧环境中，细菌持续合成多磷酸盐，为其生长代谢提供能源物质;在厌氧环境中，多磷酸盐被降解并产生。而且，金属离了存在的厌氧条件能够促进多磷酸盐分解产生游离态的无机磷酸盐
五、微生物摄取
一些重金属离了能与微生物细胞内的金属硫蛋白和多肤结合，并在细胞内沉淀固定。如福能与金属硫蛋白和多肤的肤链上的组氨酸和半肤氨酸等氨基酸残基结合，减轻或解除其对土壤的毒害作用。一些金属离了透过微生物的细胞膜进入细胞内，微生物通过区域化作用将其分布在液泡等代谢缓慢的区域，转变成为低毒的形式。如真菌木霉、小刺青霉和深黄被包霉通过区域化作用对福、汞有很强的摄取能力用活性啤酒酵母吸附二价镉，发现酵母细胞内部的液泡中形成大量福的磷酸盐沉淀，而酵母细胞的细胞壁上没有沉淀物，这是由于酵母细胞中的磷酸酶将二价镉运输到细胞内，将二价镉在细胞内累积。
结束语
需要强调指出的是:钝化过程只是通过各种作用降低了重金属在土壤中的生物可利用度，并未将重金属从土壤中彻底去除。因此，一旦土壤环境理化特性发生变化，被钝化的重金属离了会被重新释放出来，即重新活化。此外要特别注重各类钝化剂联用，或生物钝化技术与其他修复技术联合，最终降低土壤中有毒有害重金属污染物的含量，这应当是生物钝化技术研究和应用中需要关注的重要方向。
参考文献
【1】胡霓红，文典，王富华，等.珠三角主要工业区周边蔬菜产地土壤重金属污染调查分析[J].热带农业科学，2012, 32 (4):
【2】马榕.重视磷肥中重金属福的危害[J]磷肥与复肥，2002,
关键词：农业发展探析
一、生物技术给农业发展带来机遇
广义上讲，生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。
生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因，经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。
生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因（该基因能促进角蛋白的形成）能获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如，通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵，经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质，该蛋白质经食物链进入绵羊体内，进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求，因此，它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯，这种马铃薯能产生水晶蛋白，而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。二、利用生物技术发展农业应注意克服的问题
从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，然而，它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为，生物技术公司主要集中在发达国家，发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时，发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生，特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂，否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现，这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物，后者在发展中国家是很普遍的，并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，坚果能引发人体过敏反应，若它的基因被导入其他作物，则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见，转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时，也导致生物多样性遭受严重破坏，甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业，尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用，农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时，氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化，直接影响人类和动植物的生存。
论文摘要：随着世界人口的增长，农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问，生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲，生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境，但在实践中，生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。
一、生物技术给农业发展带来机遇
广义上讲，生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。
生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因，经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。
生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因（该基因能促进角蛋白的形成）能获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如，通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵，经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质，该蛋白质经食物链进入绵羊体内，进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求，因此，它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯，这种马铃薯能产生水晶蛋白，而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。
二、利用生物技术发展农业应注意克服的问题
从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，然而，它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为，生物技术公司主要集中在发达国家，发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时，发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生，特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂，否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现，这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物，后者在发展中国家是很普遍的，并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，坚果能引发人体过敏反应，若它的基因被导入其他作物，则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见，转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时，也导致生物多样性遭受严重破坏，甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业，尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用，农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时，氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化，直接影响人类和动植物的生存。
关键词：农业面源污染；数据挖掘；聚类算法
中图分类号： TP301 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）25-5988-03
1 概述
长期以来，我国农业生产为了提高产量，大量使用化肥、农药等投入品，引发了严重的农业面源污染，破坏了农业生态环境，制约了农业经济社会的可持续发展，引起了我国政府的高度重视，并在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出要“防治农药、化肥和农膜等面源污染”[1]。农业面源污染，又称农业非点源污染，也称农业扩散性污染，是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质、农药以及其它有机或无机污染物通过农田的地表径流和农田渗漏造成水环境的污染，主要包括化肥污染、农药污染、畜禽养殖污染[2]。农业面源污染的特点是面广、分散、隐蔽、来源多、增长快、处理率低。
聚类分析是多元统计分析方法中的一种，是非监督模式识别的一个重要分支。聚类是按照事物的某些属性，把事物聚集成簇，使簇内的对象之间具有较高的相似性，而不同簇的对象之间的相似程度较差。采用数据挖掘的聚类技术从现有的农业生产中关于化肥、农药、农膜的投入以及畜禽污染物排泄的数据中获取相关知识，以加强对农业面源污染的形成原因进行更加全面的认识，辅助快速而有效的控制面源污染，便于农业面源污染的预防和治理。
2 材料与方法
2.1 数据来源
数据来源于2013年中国农村统计年鉴[4]和2012年中国农业年鉴[5]。针对造成农业土壤污染的污染面源，选取化肥使用密度、农药使用密度、农膜使用密度、地膜使用密度、农用柴油使用密度和畜禽粪尿排泄密度六项项指标进行测算，其中化肥、农药、农膜、地膜和柴油使用密度这 5 项指标分别用农作物单位耕地面积的化肥使用量、农药使用量、农膜使用量、地膜使用量和柴油使用量来表示。畜禽粪尿排泄密度用农作物单位面积的畜禽粪尿排放量表示， 其中畜禽粪尿排放量用畜禽年末出栏数量和年排泄系数[6]的乘积来表示，处理后的数据如表1所示。
2.2 聚类技术Kmeans算法
聚类通常指一个类簇内的实体是相似的，不同类簇的实体不相似；一个类簇是测试空间中点的会聚，同一类簇的任意两个点间的距离小于不同类簇的任意两个点间的距离。类簇可以描述为一个包含密度相对较高的点集的多维空间中的连通区域 [7]。聚类算法的选取主要取决于所研究数据的类型、聚类的目的和应用等。聚类算法大致上可分为层次聚类算法、划分式聚类算法、基于密度的聚类算法、基于网格的聚类算法、基于模型的聚类算法等[8]。
Kmeans算法是一种基于划分的聚类算法，它通过不断的迭代过程来进行聚类，当算法收敛到一个结束条件时就终止迭代过程输出聚类结果。该算法的基本流程：先指定需要划分的簇的个数k值；然后随机地选择几个初始数据对象点作为初始的聚类中心；第三，计算其余的各个数据对象到这个初始聚类中心的距离，把数据对象划归到距离它最近的那个中心所处在的簇类中；最后，调整新类并且重新计算出新类的中心，如果两次计算出来的聚类中心未曾发生任何的变化，那么就可以说明数据对象的调整已经结束，也就是说聚类用的准则函数是收敛的，算法结束[9]。
2.3 数据处理
利用Weka软件，采用Kmeans聚类算法，对表1的数据进行聚类处理，得到的挖掘结果如下所示：
kMeans
Number of iterations： 3
Within cluster sum of squared errors： 4.435785382426557
Missing values globally replaced with mean/mode
Cluster centroids：
Attribute Full Data ① 第1类包含15个省份，这些省份单位面积畜禽粪尿排放密度（均值20167.0667）很高，而其他污染面源使用密度较低。
② 第2类包含12个省份，这些省份农用化肥使用密度很高（均值646.275），农药使用密度（均值22.3725）偏高，地膜使用密度（均值96.0375）偏低，其余污染面源均在全国平均水平。
③ 第3类包含4个省份，这一区域单位面积畜禽粪尿排放密度（均值15811.5）明显偏低，而其他污染面源使用密度都非常高。
3 结果分析
分析聚类Kmeans算法聚类结果，我们可以得出以下结论：
第一类的15个省份，分别是山西，内蒙古，辽宁，吉林，黑龙江，重庆，四川，贵州，云南，，陕西，甘肃，青海，宁夏，新疆，具有畜禽养殖污染严重以及单位面积农农资投入量较低的特点。该区域畜牧业发达，种植业欠发达，畜禽粪尿排放密度高于其它地区，属于畜禽养殖重污染区域。
第二类的13个省份，包括北京，天津，河北，江苏，安徽，江西，山东，河南，湖北，湖南，广东，广西，具有化肥使用密度偏高和畜禽养殖污染较低的特点，该类区域农业生产有一定规模，畜牧业也有一定发展，属于农资污染偏高，畜禽养殖偏低区域。
第三类的4个省份，分别是上海，浙江，福建，海南，具有畜禽养殖污染明显偏低以及单位面积农资使用密度突出的特点。该类区域农业生产规模大，农资投入量很高，各类农资单位面积使用量远超全国平均水平，属于农资污染严重区域。
4 结论
农业面源污染具有污染源多样性、非特定性、不确定性等特点，已经对我国农业现代化和农村发展产生严重的影响，因此进一步提高对农业面源污染认识，了解其形成原因，辅助快速而有效的控制面源污染具有重大意义。采用数据挖掘聚类技术Kmeans算法对各省份的农业面源污染数据进行聚类处理，将全国各地区以农资和畜禽养殖污染程度为标准分为三个区域，从分析结果中我们了解到了各地农业面源污染形成的原因，从而对其面源污染进行预警，便于农业面源污染的预防和治理，从根源上控制农业面源污染。
参考文献：
[1] 周早弘.农业面源污染实证分析与政策选择[D].南京：南京林业大学，2009.
[2] 黄春田.泰山区农业面源污染状况及防治策略研究[D].泰安：山东农业大学，2011.
[3] 杨林章，冯彦房，施卫明.我国农业面源污染治理技术研究进展[J].中国生态农业学报，2013，21（1）：96-101.
[4] 中华人民共和国国家统计局.中国农村统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2013：47-50.
[5] 中华人民共和国国家统计局.中国农业年鉴[M].北京：中国统计出版社，2012.
[6] 刘培芳，陈振楼，许世远，等.长江三角洲城郊畜禽粪便的污染负荷及其防治对策[J].长江流域资源与环境， 2002（5）：456-460.
[7] 孙吉贵.聚类算法研究[J].软件学报，2008（1）：48-61.
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