土壤修復誤區:國外有沒有先進農田耕地修復技術
農田耕(geng)地(di)(di)污染是我國(guo)糧食(shi)安(an)全揮(hui)之不去的(de)陰影,解(jie)決(jue)耕(geng)地(di)(di)污染問題(ti)是政(zheng)府的(de)重大課題(ti)。發達國(guo)家土(tu)壤(rang)修(xiu)復開展的(de)早,我國(guo)修(xiu)復行(xing)(xing)業多(duo)(duo)年來(lai)向其學(xue)習借鑒良多(duo)(duo),至(zhi)今仍有很多(duo)(duo)值得效法參(can)考之處。近幾年,無論行(xing)(xing)業內(nei)還(huan)是行(xing)(xing)業外,不時出現(xian)學(xue)習引進(jin)先(xian)進(jin)國(guo)家和地(di)(di)區耕(geng)地(di)(di)修(xiu)復技術(shu)的(de)建議(yi)。
華南農業大學(xue)資源環境學(xue)院副院長(chang)李(li)永(yong)濤在(zai)接受記者(zhe)采訪時表(biao)示,國(guo)(guo)(guo)外是(shi)有(you)些(xie)技術(shu),只(zhi)能是(shi)借鑒,不(bu)能照搬。他還提到(dao)了(le)英(ying)(ying)國(guo)(guo)(guo)和(he)我(wo)國(guo)(guo)(guo)土壤性質(zhi)的(de)不(bu)同,但是(shi)并未提及英(ying)(ying)國(guo)(guo)(guo)和(he)其他國(guo)(guo)(guo)家(jia)的(de)耕地修復技術(shu),更沒有(you)談(tan)到(dao)我(wo)國(guo)(guo)(guo)應該如何(he)借鑒國(guo)(guo)(guo)外技術(shu)。
臺灣“環保(bao)署”土(tu)壤(rang)及(ji)地(di)下水污染(ran)整治基金(jin)管理會(hui)技術審查(cha)組(zu)組(zu)長何建仁在接受記者(zhe)采訪時,談及(ji)了耕地(di)污染(ran)及(ji)其調查(cha)和銷毀(hui)污染(ran)稻谷,也(ye)未提及(ji)對耕地(di)污染(ran)的修(xiu)復和具(ju)體(ti)技術。
那么世(shi)界上到底有哪些(xie)耕(geng)(geng)地(di)(di)修復(fu)(fu)技術(shu)呢(ni)?根據中國環(huan)境修復(fu)(fu)研究院的大(da)數據分(fen)析,除我(wo)國大(da)陸外,公開資料顯示日(ri)本和臺(tai)灣地(di)(di)區是全世(shi)界僅有的個別開展耕(geng)(geng)地(di)(di)污(wu)染修復(fu)(fu)的國家(jia)或(huo)地(di)(di)區。
日本曾因礦(kuang)山未(wei)處(chu)理廢水流入導致耕地鎘污(wu)(wu)染(ran)(ran),全國受污(wu)(wu)染(ran)(ran)耕地約7000公(gong)頃(合(he)105,000畝)。日本解(jie)決耕地污(wu)(wu)染(ran)(ran)問題(ti)主要使用了客土(tu)(tu)法,即首先將(jiang)30厘(li)米(mi)厚(hou)的表層污(wu)(wu)染(ran)(ran)土(tu)(tu)用推土(tu)(tu)機(ji)剝離,再用挖掘機(ji)在(zai)田內挖出(chu)梯形(xing)溝,再將(jiang)地邊的污(wu)(wu)染(ran)(ran)土(tu)(tu)填(tian)埋進來。然后將(jiang)挖出(chu)來的非(fei)污(wu)(wu)染(ran)(ran)土(tu)(tu)填(tian)埋在(zai)上部(bu)20厘(li)米(mi),作(zuo)為耕盤土(tu)(tu)壓實(shi)。最(zui)后從別處(chu)運來凈土(tu)(tu)覆蓋在(zai)表面,層高20.5厘(li)米(mi),配合(he)土(tu)(tu)壤改良(liang)劑有機(ji)肥等后就可(ke)以(yi)耕種了。
日本采用(yong)的客土法
日本(ben)正在(zai)研究的(de)(de)方法還有三種(zhong),一是(shi)植(zhi)(zhi)物(wu)修(xiu)復,即種(zhong)植(zhi)(zhi)吸收(shou)鎘能力強(qiang)的(de)(de)植(zhi)(zhi)物(wu)(如“長香(xiang)谷”),收(shou)獲的(de)(de)作(zuo)(zuo)物(wu)焚燒處(chu)理(li)。盡(jin)管這種(zhong)方法還存在(zai)抗倒伏性差、施(shi)肥多、修(xiu)復周期(qi)長等問(wen)題,但它的(de)(de)成本(ben)僅為(wei)客(ke)土(tu)法的(de)(de)1/15。二(er)是(shi)洗凈法,即將修(xiu)復目(mu)標地塊用防水板(ban)圍(wei)住,向內部注水,攪拌后抽(chou)取上清液進行(xing)廢水處(chu)理(li),污泥則焚燒處(chu)理(li),可作(zuo)(zuo)為(wei)沒有客(ke)土(tu)來源地區(qu)的(de)(de)選擇。三是(shi)改進田(tian)間管理(li),即在(zai)水稻出穗期(qi)內,將稻田(tian)水位維持在(zai)2-3厘米(mi),不讓土(tu)壤暴露(lu),以此調節水中微生物(wu),降低鎘溶出量,減(jian)少作(zuo)(zuo)物(wu)對鎘的(de)(de)吸收(shou)。日本(ben)規定,糙米(mi)鎘含量高(gao)于1.0mg/kg時稻田(tian)土(tu)壤必(bi)須進行(xing)客(ke)土(tu)修(xiu)復,在(zai)0.4-1.0mg/kg時則主要通過水分管理(li)控(kong)制。
臺灣(wan)高雄(xiong)師范大學(xue)教授(shou)陳士賢(xian)介紹(shao),臺灣(wan)“環(huan)保署”自(zi)上世紀80年代初開始,分(fen)4個(ge)階(jie)段開展了針對農(nong)地污(wu)染(ran)的全面調查(cha)。由于臺灣(wan)農(nong)地污(wu)染(ran)來(lai)源以工業(ye)廢水(shui)及非法棄置(zhi)廢棄物為主,因此一旦(dan)發現(xian)土壤(rang)污(wu)染(ran),對其所產(chan)農(nong)作物多(duo)采(cai)取銷(xiao)毀措(cuo)施。2004年就(jiu)曾銷(xiao)毀約3萬公斤鎘超(chao)標的稻谷。由土壤(rang)及地下(xia)水(shui)污(wu)染(ran)整治(zhi)基金及農(nong)業(ye)單位(wei)給予農(nong)民(min)補(bu)(bu)償,以確保農(nong)產(chan)品(pin)不流(liu)入市面。同時(shi)要求農(nong)民(min)休(xiu)耕,在休(xiu)耕期間由相(xiang)關(guan)單位(wei)提供補(bu)(bu)償以保障農(nong)民(min)生活(huo),近年更開始推動(dong)產(chan)品(pin)產(chan)銷(xiao)履(lv)歷(li),消費者(zhe)及農(nong)業(ye)管理單位(wei)可以透(tou)過QRcode追(zhui)溯產(chan)品(pin)來(lai)源,只(zhi)是尚未能覆蓋所有(you)農(nong)民(min)。
臺灣地區污染的農田
針對農地重金屬污(wu)染,臺(tai)灣過去(qu)多采用翻(fan)耘稀(xi)釋(shi)法(fa),即(ji)將干凈的里土(tu)或(huo)深層土(tu)壤與表層污(wu)染充分(fen)混合,以(yi)達到稀(xi)釋(shi)目(mu)的,但某(mou)些區域在修復(fu)完成后可能因新(xin)的污(wu)染源(工業廢水(shui)持續排(pai)放)或(huo)污(wu)染物(wu)自土(tu)壤重新(xin)釋(shi)出,再度成為污(wu)染土(tu)壤,也因此管理(li)單位建議農民(min)改種園(yuan)藝(yi)觀賞植物(wu)。臺(tai)灣也有實行(xing)小規(gui)模(mo)的植物(wu)修復(fu),不(bu)過由(you)于該方法(fa)見(jian)效較慢,目(mu)前主要(yao)適用于偏遠且沒有立即(ji)危(wei)害(hai)地下水(shui)的。
除日(ri)本和臺灣地(di)(di)區(qu)外,尚未檢索到更多國(guo)家和地(di)(di)區(qu)采取措施應(ying)(ying)對耕(geng)地(di)(di)污染問(wen)題的(de)報(bao)道和文(wen)獻。以現有資料看,國(guo)際(ji)上(shang)應(ying)(ying)對耕(geng)地(di)(di)污染的(de)措施均以保障(zhang)糧食安全為(wei)最終目標(biao),實(shi)際(ji)措施以“換新”(客土法(fa)和翻(fan)耘法(fa))為(wei)主,以“調(diao)控”(水(shui)分調(diao)節和調(diao)整種植(zhi)結構)為(wei)輔,“修(xiu)復”(植(zhi)物修(xiu)復和洗凈法(fa))則(ze)尚處(chu)于研究(jiu)、試驗或小規模應(ying)(ying)用中。
需要特別指出的(de)(de)(de)是(shi),土(tu)壤修(xiu)復(fu)(fu)的(de)(de)(de)概念源(yuan)自于(yu)國外的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)場地環境管(guan)理,由(you)于(yu)耕地和污(wu)染(ran)(ran)場地的(de)(de)(de)用途有本質不同,因而(er)二者保(bao)護治理的(de)(de)(de)思路和技術都有很大區(qu)別。國外的(de)(de)(de)土(tu)壤修(xiu)復(fu)(fu)一(yi)詞(ci)的(de)(de)(de)內涵本不包括耕地。土(tu)壤修(xiu)復(fu)(fu)概念傳入國內后,或許是(shi)受(shou)同為“土(tu)壤”概念的(de)(de)(de)影響(xiang),加上我(wo)國耕地的(de)(de)(de)大面積(ji)污(wu)染(ran)(ran),被不太專業的(de)(de)(de)媒體一(yi)分析(xi),耕地修(xiu)復(fu)(fu)也(ye)進入了土(tu)壤修(xiu)復(fu)(fu)的(de)(de)(de)范(fan)圍。
當(dang)然,耕地(di)農田修(xiu)復(fu)是(shi)我國(guo)(guo)的(de)一大國(guo)(guo)情(qing)。耕地(di)污染修(xiu)復(fu)保護的(de)是(shi)農作物(wu),而污染場地(di)針對的(de)是(shi)人(ren)體健康和生態(tai)環境。也有(you)嚴(yan)重(zhong)污染的(de)耕地(di)危害到(dao)人(ren)體健康和生態(tai)環境,但是(shi)這(zhe)種(zhong)耕地(di)的(de)修(xiu)復(fu)就(jiu)不(bu)(bu)是(shi)通常意義上的(de)耕地(di)修(xiu)復(fu)。換(huan)句話說,嚴(yan)重(zhong)污染的(de)耕地(di)如果需要修(xiu)復(fu),基本就(jiu)不(bu)(bu)會仍(reng)然以今(jin)后種(zhong)植物(wu)達(da)標為(wei)(wei)目(mu)的(de),因為(wei)(wei)這(zhe)樣(yang)既(ji)不(bu)(bu)科學也不(bu)(bu)經(jing)濟。而且農業部也不(bu)(bu)贊成這(zhe)種(zhong)重(zhong)污染耕地(di)修(xiu)復(fu)。
時常有(you)(you)專家指出(chu)我國土(tu)壤(rang)修(xiu)復標準(zhun)不健全(quan),要加強(qiang)標準(zhun)建設。其實標準(zhun)不健全(quan)的(de)(de)是污染(ran)場地,耕(geng)(geng)地土(tu)壤(rang)環境早在(zai)1995年出(chu)臺的(de)(de)標準(zhun)中就有(you)(you)規定,只是沒(mei)有(you)(you)得到很好執行。1995年標準(zhun)規定的(de)(de)有(you)(you)機物較少,但是我國耕(geng)(geng)地污染(ran)主要是重金屬污染(ran),亟需應對的(de)(de)也(ye)主要是水稻容易吸(xi)收(shou)的(de)(de)“鎘”。
綜(zong)觀上(shang)述各(ge)種(zhong)措(cuo)施,客土法非常(chang)昂貴,粗略估算(suan)每畝(mu)花費折合人民(min)幣達數萬元,洗凈法與之基本相當。我國耕(geng)地污(wu)(wu)染面(mian)積大(da),財政(zheng)資(zi)金有限,污(wu)(wu)染治理投資(zi)回報機制更是連(lian)成熟的設(she)想都未出現,這(zhe)兩種(zhong)方(fang)法只(zhi)能考(kao)慮(lv)在(zai)污(wu)(wu)染最嚴(yan)重的耕(geng)地上(shang)局部使用。同時,考(kao)慮(lv)到耕(geng)地土壤(rang)的種(zhong)植功能必須保持,以石灰為主要藥(yao)劑的鈍化法也存在(zai)導致土壤(rang)板結、鹽堿(jian)化等問(wen)題。
植物修復盡管還存在一(yi)些現實(shi)中的難題,仍是耕地修復值得(de)期待和努力的方向。我(wo)國(guo)在這(zhe)方面其實(shi)還領先(xian)于世界水平:
中國科學(xue)院地理科學(xue)與資(zi)源研(yan)究(jiu)所研(yan)究(jiu)員陳同斌發(fa)現砷超富集植物(wu)(wu)蜈蚣草,開發(fa)出了(le)砷污染土壤(rang)植物(wu)(wu)修(xiu)復技術(shu)。他(ta)率領課題組形成了(le)農民易于操作的(de)利(li)用(yong)植物(wu)(wu)修(xiu)復污染土壤(rang)的(de)新技術(shu)體系,包括種(zhong)苗選育、栽(zai)培管理、間(jian)作種(zhong)植、回收利(li)用(yong)等,在這方面形成了(le)3套具有(you)知識(shi)產權(quan)的(de)污染土壤(rang)修(xiu)復成套技術(shu),在湖南郴州建立了(le)第一個植物(wu)(wu)修(xiu)復示(shi)范工程,并先后在云南、廣西和河南等地開展(zhan)產業化示(shi)范工作。
砷超(chao)富集植(zhi)物(wu)蜈蚣草
中(zhong)國科(ke)學院南(nan)京土壤研究所研究員周靜(jing)建立的(de)重(zhong)金屬(shu)污(wu)染土壤調(diao)理改(gai)良-植物修復(fu)-農藝生態調(diao)控技術模式和(he)工(gong)程(cheng)示范(fan)基地及效(xiao)果廣受(shou)關(guan)注(zhu)。其參與的(de)江(jiang)西貴溪市貴冶(ye)周邊區域(yu)九牛崗土壤修復(fu)示范(fan)工(gong)程(cheng),是目前國內重(zhong)金屬(shu)污(wu)染土壤修復(fu)單體面積最大(da)的(de)一個項目,也是我國大(da)型冶(ye)煉行業周邊區域(yu)重(zhong)金屬(shu)污(wu)染修復(fu)治理的(de)一個典型工(gong)程(cheng)。
中國科學(xue)院(yuan)南京土壤研(yan)(yan)究所研(yan)(yan)究員吳龍華采用鋅鎘(ge)超積累植(zhi)物(wu)(wu)景天科新物(wu)(wu)種伴礦景天,研(yan)(yan)究了(le)不(bu)同污染土壤連續修復過程中植(zhi)物(wu)(wu)對鋅鎘(ge)的吸收動(dong)態(tai)、土壤鋅鎘(ge)變化規律,建(jian)立了(le)含毒害重金(jin)屬的修復植(zhi)物(wu)(wu)焚(fen)燒處置技術。
還有(you)農業部所屬(shu)科研(yan)單位的(de)(de)馬義兵(bing)、徐應(ying)明等(deng)專家在(zai)重(zhong)金屬(shu)鈍化方面的(de)(de)研(yan)究和(he)示(shi)范。
……一眾土壤科(ke)學家和(he)科(ke)研(yan)人(ren)員多年(nian)潛心研(yan)究取得的成果可以(yi)說(shuo)是解決我(wo)國耕地污染和(he)糧食安(an)全問題的希望之光。
在(zai)湖北省大冶市進行重金屬污(wu)染重點(dian)防(fang)控(kong)區農(nong)(nong)田(tian)(tian)土(tu)壤(rang)修(xiu)復(fu)示(shi)范(fan)項目的中環(huan)(huan)循(北京)環(huan)(huan)境技術(shu)中心董(dong)事總(zong)經理龔(gong)宇陽(yang)表示(shi),農(nong)(nong)田(tian)(tian)修(xiu)復(fu)應該是(shi)一個綜合生態系統工程,不(bu)是(shi)簡單(dan)的土(tu)壤(rang)修(xiu)復(fu)。農(nong)(nong)田(tian)(tian)修(xiu)復(fu)應該是(shi)多種(zhong)(zhong)土(tu)壤(rang)修(xiu)復(fu)技術(shu)和農(nong)(nong)藝的有機結合。物種(zhong)(zhong)選擇,種(zhong)(zhong)植模式(shi)改(gai)變,土(tu)壤(rang)改(gai)良和重金屬修(xiu)復(fu)要同(tong)時(shi)整(zheng)體考量。另外,他還指出(chu),相關標(biao)準(zhun)制定必須同(tong)時(shi)滿足土(tu)壤(rang)環(huan)(huan)境質量標(biao)準(zhun)和食品安全(quan)標(biao)準(zhun),偏頗一方(fang)或缺(que)失(shi)一方(fang)都不(bu)是(shi)科學(xue)現實態度”。
對大米(mi)鎘污染(ran)有深入研究的廣(guang)東(dong)省生(sheng)態環(huan)境(jing)與土(tu)(tu)壤(rang)(rang)研究所(suo)研究員(yuan)陳能(neng)場(chang)表示,農作(zuo)物(wu)生(sheng)長于(yu)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)上,其(qi)安(an)全固然深受土(tu)(tu)壤(rang)(rang)中重金屬含(han)量(liang)的影響,但(dan)不(bu)同作(zuo)物(wu)、同一作(zuo)物(wu)不(bu)同品種(zhong)所(suo)受影響可能(neng)不(bu)同,氣(qi)候(hou)、土(tu)(tu)壤(rang)(rang)酸(suan)堿環(huan)境(jing)、耕作(zuo)方(fang)式、肥(fei)料成份等(deng)都能(neng)影響作(zuo)物(wu)對污染(ran)物(wu)的富集效(xiao)果。
可(ke)見,面(mian)對當下國(guo)情,加快植物(wu)修復(fu)等修復(fu)技術研(yan)究,同時發(fa)揮(hui)我國(guo)農業科學研(yan)究扎實的(de)基礎和豐富的(de)田間(jian)經驗,結(jie)合(he)各地自(zi)然和社會條件,實施適(shi)度休(xiu)耕、水分調(diao)節、種(zhong)植結(jie)構調(diao)整等調(diao)控手(shou)段,才可(ke)能在較短時間(jian)內(nei)解決糧食安全問題(ti),而且還(huan)要經濟(ji)可(ke)行、適(shi)于推廣。正如龔宇陽(yang)所說,“修復(fu)后(hou)農民(min)愿意接(jie)手(shou)”是農田重金屬(shu)修復(fu)的(de)第一目標。
我國作(zuo)為人口(kou)眾多的(de)(de)(de)(de)發(fa)展中國家,面對的(de)(de)(de)(de)糧(liang)食安全形勢和耕地(di)污染形勢史(shi)所(suo)未有(you)。可以說(shuo),國外并無成(cheng)熟的(de)(de)(de)(de)耕地(di)污染修復(fu)技術可資(zi)借鑒,也(ye)無適合我國的(de)(de)(de)(de)現(xian)成(cheng)經驗可以照搬。只有(you)立足于國情(qing),揚長避短,結(jie)合實際,才能保(bao)證讓(rang)泱泱大國13億人有(you)著放心的(de)(de)(de)(de)米袋子和菜(cai)籃(lan)子。

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