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| 修復(fù)重金屬污染土壤已具良方 |
| （時(shí)間:2015-9-16 9:53:38） |
廣東省韶關(guān)市仁化縣董塘鎮(zhèn)，一片稻田被劃成了十幾塊，當(dāng)中的水稻高度參差不齊，長(zhǎng)勢(shì)各異。
土壤污染困擾著這片土地。由于嚴(yán)重的土壤重金屬污染，這片稻田已不再為村民們所耕種。現(xiàn)在，田里豎著一塊塊實(shí)驗(yàn)標(biāo)志牌，曾經(jīng)的稻田變成了重金屬污染土壤修復(fù)方案的“擂臺(tái)”。
幾年來，地方政府一直在為修復(fù)重金屬污染土壤尋覓良方。讓仁化縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心主任鄒華旭發(fā)愁的是，雖然各種修復(fù)治理的方案和產(chǎn)品在仁化“你方唱罷我登場(chǎng)”，修復(fù)效果卻難以令人滿意。
直到今年，一種新加入實(shí)驗(yàn)的土壤調(diào)理劑改變了局面。這讓他感到意外而又興奮，“從目前看，整體效果屬它最好，而且比別的方法好了十幾倍。”
大田試驗(yàn)：脫穎而出的“健地豐”
韶關(guān)是廣東乃至全國重金屬污染最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。仁化縣董塘鎮(zhèn)則又是韶關(guān)重金屬污染的典型區(qū)域。在震驚全國的廣東兒童血鉛超標(biāo)事件中，董塘鎮(zhèn)就是重金屬污染的重災(zāi)區(qū)。
相比于治理污染的空氣和水，重金屬污染土壤的治理更為復(fù)雜。在鄒華旭眼中，幾年來，仁化縣儼然成了重金屬污染土壤修復(fù)方案和產(chǎn)品的練兵場(chǎng)，但各種辦法一一實(shí)驗(yàn)下來，卻無太好的效果。
“舉例來說，有的方案可以有效降低重金屬含量30%左右，但是對(duì)于重度污染區(qū)，也就是重金屬含量超標(biāo)好幾十倍的土壤，這個(gè)數(shù)據(jù)其實(shí)并沒有多大意義。”鄒華旭告訴記者。
另一位不愿具名的政府工作人員則透露，許多治土方案不僅難有效果，甚至對(duì)耕地造成了二次污染，試驗(yàn)過后的耕地現(xiàn)在連“秧都插不活”。“有些看起來是內(nèi)行的科技人員借國際合作的名義，給農(nóng)田施了連我們當(dāng)?shù)丶夹g(shù)員都覺得不可思議的化學(xué)物質(zhì)，治理前雖然稻米重金屬超標(biāo)，但經(jīng)這一‘治理’兩年都寸草不生了!”
直到今年7月試驗(yàn)田里的早稻收割，一種名為“健地豐”的土壤調(diào)理劑的修復(fù)結(jié)果，著實(shí)讓大家喜出望外。
由實(shí)驗(yàn)承擔(dān)單位——廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所出具的研究報(bào)告表明，施用該土壤調(diào)理劑能有效地提高土壤pH值，在用量范圍內(nèi)，能夠顯著增加水稻畝產(chǎn)。此外，還能夠顯著減少糙米中鎘和無機(jī)砷含量。
其中，降鎘效果尤為明顯。以其中一塊嚴(yán)重復(fù)合污染的試驗(yàn)田數(shù)據(jù)為例，實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示，T1、T2、T3和T4處理的糙米鎘含量與空白對(duì)照組相比，分別減少了50.59%、69.64%、78.75%和80.94%(T1、T2、T3、T4指各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)施用本產(chǎn)品的不同用量，T1用量最少，依次遞增)。
鄒華旭告訴記者，此前試驗(yàn)中，效果最好的是使用鋼渣治理重金屬污染，但“從數(shù)據(jù)來看，‘健地豐’比鋼渣還要好7~8倍”。
治土思路：安全糧食出自健康土壤
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)令人驚訝。用鄒華旭的話來說，和一般的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，“健地豐”土壤調(diào)理劑的效果已經(jīng)不在“同一數(shù)量級(jí)”，是目前唯一可以值得推廣的耕地重金屬污染修復(fù)產(chǎn)品。
在廣東生態(tài)環(huán)境和土壤研究所研究員陳能場(chǎng)看來，“健地豐”取得顯著的治理效果并不難解釋。“它調(diào)節(jié)了土壤的pH值，提高了土壤顆粒的吸附性能，從而降低重金屬的有效性;此外，有助于作物的營養(yǎng)吸收和營養(yǎng)平衡，通過元素間相互作用起到了阻遏重金屬的作物吸收的作用。”他告訴記者，“土壤pH值小于4.5以下時(shí)，土壤中的鐵氧化物對(duì)鎘幾乎沒有吸附能力，但到了pH值6.0則可以吸附大部分鎘。”
目前，國內(nèi)外主要的土壤修復(fù)技術(shù)大致可分為幾大類。其一是工程措施，如主要包括客土、換土和深耕翻土等措施;其二是物理化學(xué)修復(fù)，包括熱處理技術(shù)、淋濾法和洗土法等;其三是化學(xué)修復(fù)，即通過吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用等機(jī)制，降低重金屬的生物有效性;此外，還有生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)。
但到底如何修復(fù)重金屬污染土壤，國內(nèi)學(xué)界和業(yè)界似乎在認(rèn)識(shí)上還有分歧。
中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)中心主任陳同斌今年接受媒體采訪時(shí)就曾表示，關(guān)于污染土壤的治理和修復(fù)主要有兩種解決方案，焦點(diǎn)是究竟要不要凈化重金屬污染土壤。
“歐美普遍采用輪耕、休耕的土壤修復(fù)方案，在嚴(yán)重污染區(qū)種植重金屬超富集植物。但對(duì)于嚴(yán)重污染區(qū)域，此方案需要50~100年才能有效修復(fù)，不可耕種時(shí)間太長(zhǎng)，不適應(yīng)我國的國情。”“健地豐”土壤調(diào)理劑的生產(chǎn)商——佛山健地農(nóng)業(yè)科技有限公司的董事長(zhǎng)鐘治舜告訴記者，“日本主要采用客土法處理，但成本太高，我國同樣不可取。”
而其他一些技術(shù)方法，如農(nóng)藝措施調(diào)控、生物措施調(diào)控等，普遍存在效果不穩(wěn)定、操作復(fù)雜、成本高等問題。
到底要不要把重金屬從土壤里“取”出來?鐘治舜說，“重金屬元素本來就是組成土壤天然的一部分，分布面太廣，取是取不完的，而且成本高、效率低，甚至還有二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在由于各種外部因素，導(dǎo)致土壤酸化嚴(yán)重，在土壤中的重金屬含量增多，土壤就像人一樣，變成酸性體質(zhì)，也不健康了。”
而“健地豐”要做的是，改變土壤的pH值，讓土壤恢復(fù)到健康、正常的狀態(tài)中，健康的土壤才能保證糧食生產(chǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)，確保食品安全。
施入土壤之后，“健地豐”土壤調(diào)理劑中的偏硅酸鹽大量水解，可快速改變土壤的pH值，使土壤中的鎘與OH-及焦磷酸鹽反應(yīng)生成沉淀物，而土壤調(diào)理劑具有大比表面積的特性可以吸附螯合沉淀物，形成結(jié)核，最終阻止鎘從全態(tài)向有效態(tài)的轉(zhuǎn)化。
在陳能場(chǎng)看來，這一劑調(diào)理劑就如同“土壤人參”，能夠強(qiáng)化土壤的“體質(zhì)”，幫助土壤恢復(fù)健康。
生產(chǎn)應(yīng)用：工業(yè)思路解決農(nóng)業(yè)問題
事實(shí)上，這不是“健地豐”土壤調(diào)理劑第一次嶄露頭角。2014年，其在長(zhǎng)沙市望城縣新康鄉(xiāng)湘江村隆平高科新康種糧專業(yè)合作社進(jìn)行了晚稻108畝連片試驗(yàn)。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，試驗(yàn)田土壤的pH值均保持7.0以上，經(jīng)抽檢數(shù)十個(gè)稻谷樣品檢測(cè)，樣品中的鎘含量?jī)H為0.01~0.03mg/kg之間，約為國家糧食安全標(biāo)準(zhǔn)的1/10，參照空白試驗(yàn)田的1/20。
“我們的定位就是專業(yè)應(yīng)用于耕地土壤重金屬污染修復(fù)的產(chǎn)品。”鐘治舜說。
除了對(duì)耕地土壤重金屬污染修復(fù)效果好，“健地豐”土壤調(diào)理劑還富含植物生長(zhǎng)所需要的營養(yǎng)元素鈣、鎂、硅，是一種對(duì)土壤有顯著改善功能的好肥料，可以明顯提高水稻的抗逆性、抗病性，防早衰并提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
“我們創(chuàng)造性地把成熟的無機(jī)非金屬材料行業(yè)硅酸鹽技術(shù)成功應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染修復(fù)行業(yè)上來。”鐘治舜說，“‘健地豐’的生產(chǎn)以白云石、硅石、石灰石、海泡石、矽砂、高嶺土、黏土等主要原材料，利用現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線的過剩產(chǎn)能、成熟的生產(chǎn)工藝和熟練的技術(shù)工人，可以根據(jù)需要在任何地區(qū)組織生產(chǎn)。”
同時(shí)，“健地豐”僅做基肥均勻撒施后深度旋耕即可，在我國所有酸性土壤嚴(yán)重污染區(qū)域同樣適用，無需專門培訓(xùn)田間操作人員便可大規(guī)模推廣。此外，由于采用了肥料控釋技術(shù)，在撒施于土壤后平均每年只水解約2%，從而保證了長(zhǎng)效性，理論有效期達(dá)數(shù)十年。
“從原料、生產(chǎn)以及使用來說，使用‘健地豐’完全能夠邊生產(chǎn)邊修復(fù)，操作簡(jiǎn)便，無二次污染，而且成本低，真正物美價(jià)廉。”鐘治舜透露，“試驗(yàn)期的成本為現(xiàn)有技術(shù)路線的1/5左右，大規(guī)模推廣時(shí)成本將會(huì)更低。”
在中國土壤修復(fù)動(dòng)輒以萬億計(jì)算的背景下，“健地豐”這樣產(chǎn)品的出現(xiàn)無疑是一副既有效又不“苦口”的良藥。“我對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的前景非常看好。”陳能場(chǎng)告訴記者，“在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)土壤性質(zhì)、作物品種、污染程度等的不同，繼續(xù)細(xì)化、改善和開發(fā)新產(chǎn)品。”
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