土壤修復(fù)誤區(qū)：國外有沒有先進(jìn)農(nóng)田耕地修復(fù)技術(shù)
農(nóng)田耕地污染是我國糧食安全揮之不去的陰影，解決耕地污染問題是政府的重大課題。發(fā)達(dá)國家土壤修復(fù)開展的早，我國修復(fù)行業(yè)多年來向其學(xué)習(xí)借鑒良多，至今仍有很多值得效法參考之處。近幾年，無論行業(yè)內(nèi)還是行業(yè)外，不時出現(xiàn)學(xué)習(xí)引進(jìn)先進(jìn)國家和地區(qū)耕地修復(fù)技術(shù)的建議。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院副院長李永濤在接受記者采訪時表示，國外是有些技術(shù)，只能是借鑒，不能照搬。他還提到了英國和我國土壤性質(zhì)的不同，但是并未提及英國和其他國家的耕地修復(fù)技術(shù)，更沒有談到我國應(yīng)該如何借鑒國外技術(shù)。
臺灣“環(huán)保署”土壤及地下水污染整治基金管理會技術(shù)審查組組長何建仁在接受記者采訪時，談及了耕地污染及其調(diào)查和銷毀污染稻谷，也未提及對耕地污染的修復(fù)和具體技術(shù)。
那么世界上到底有哪些耕地修復(fù)技術(shù)呢?根據(jù)中國環(huán)境修復(fù)研究院的大數(shù)據(jù)分析，除我國大陸外，公開資料顯示日本和臺灣地區(qū)是全世界僅有的個別開展耕地污染修復(fù)的國家或地區(qū)。
日本曾因礦山未處理廢水流入導(dǎo)致耕地鎘污染，全國受污染耕地約7000公頃(合105,000畝)。日本解決耕地污染問題主要使用了客土法，即首先將30厘米厚的表層污染土用推土機(jī)剝離，再用挖掘機(jī)在田內(nèi)挖出梯形溝，再將地邊的污染土填埋進(jìn)來。然后將挖出來的非污染土填埋在上部20厘米，作為耕盤土壓實(shí)。最后從別處運(yùn)來凈土覆蓋在表面，層高20.5厘米，配合土壤改良劑有機(jī)肥等后就可以耕種了。
日本采用的客土法
日本正在研究的方法還有三種，一是植物修復(fù)，即種植吸收鎘能力強(qiáng)的植物(如“長香谷”)，收獲的作物焚燒處理。盡管這種方法還存在抗倒伏性差、施肥多、修復(fù)周期長等問題，但它的成本僅為客土法的1/15。二是洗凈法，即將修復(fù)目標(biāo)地塊用防水板圍住，向內(nèi)部注水，攪拌后抽取上清液進(jìn)行廢水處理，污泥則焚燒處理，可作為沒有客土來源地區(qū)的選擇。三是改進(jìn)田間管理，即在水稻出穗期內(nèi)，將稻田水位維持在2-3厘米，不讓土壤暴露，以此調(diào)節(jié)水中微生物，降低鎘溶出量，減少作物對鎘的吸收。日本規(guī)定，糙米鎘含量高于1.0mg/kg時稻田土壤必須進(jìn)行客土修復(fù)，在0.4-1.0mg/kg時則主要通過水分管理控制。
臺灣高雄師范大學(xué)教授陳士賢介紹，臺灣“環(huán)保署”自上世紀(jì)80年代初開始，分4個階段開展了針對農(nóng)地污染的全面調(diào)查。由于臺灣農(nóng)地污染來源以工業(yè)廢水及非法棄置廢棄物為主，因此一旦發(fā)現(xiàn)土壤污染，對其所產(chǎn)農(nóng)作物多采取銷毀措施。2004年就曾銷毀約3萬公斤鎘超標(biāo)的稻谷。由土壤及地下水污染整治基金及農(nóng)業(yè)單位給予農(nóng)民補(bǔ)償，以確保農(nóng)產(chǎn)品不流入市面。同時要求農(nóng)民休耕，在休耕期間由相關(guān)單位提供補(bǔ)償以保障農(nóng)民生活，近年更開始推動產(chǎn)品產(chǎn)銷履歷，消費(fèi)者及農(nóng)業(yè)管理單位可以透過QRcode追溯產(chǎn)品來源，只是尚未能覆蓋所有農(nóng)民。
臺灣地區(qū)污染的農(nóng)田
針對農(nóng)地重金屬污染，臺灣過去多采用翻耘稀釋法，即將干凈的里土或深層土壤與表層污染充分混合，以達(dá)到稀釋目的，但某些區(qū)域在修復(fù)完成后可能因新的污染源(工業(yè)廢水持續(xù)排放)或污染物自土壤重新釋出，再度成為污染土壤，也因此管理單位建議農(nóng)民改種園藝觀賞植物。臺灣也有實(shí)行小規(guī)模的植物修復(fù)，不過由于該方法見效較慢，目前主要適用于偏遠(yuǎn)且沒有立即危害地下水的。
除日本和臺灣地區(qū)外，尚未檢索到更多國家和地區(qū)采取措施應(yīng)對耕地污染問題的報(bào)道和文獻(xiàn)。以現(xiàn)有資料看，國際上應(yīng)對耕地污染的措施均以保障糧食安全為最終目標(biāo)，實(shí)際措施以“換新”(客土法和翻耘法)為主，以“調(diào)控”(水分調(diào)節(jié)和調(diào)整種植結(jié)構(gòu))為輔，“修復(fù)”(植物修復(fù)和洗凈法)則尚處于研究、試驗(yàn)或小規(guī)模應(yīng)用中。
需要特別指出的是，土壤修復(fù)的概念源自于國外的污染場地環(huán)境管理，由于耕地和污染場地的用途有本質(zhì)不同，因而二者保護(hù)治理的思路和技術(shù)都有很大區(qū)別。國外的土壤修復(fù)一詞的內(nèi)涵本不包括耕地。土壤修復(fù)概念傳入國內(nèi)后，或許是受同為“土壤”概念的影響，加上我國耕地的大面積污染，被不太專業(yè)的媒體一分析，耕地修復(fù)也進(jìn)入了土壤修復(fù)的范圍。
當(dāng)然，耕地農(nóng)田修復(fù)是我國的一大國情。耕地污染修復(fù)保護(hù)的是農(nóng)作物，而污染場地針對的是人體健康和生態(tài)環(huán)境。也有嚴(yán)重污染的耕地危害到人體健康和生態(tài)環(huán)境，但是這種耕地的修復(fù)就不是通常意義上的耕地修復(fù)。換句話說，嚴(yán)重污染的耕地如果需要修復(fù)，基本就不會仍然以今后種植物達(dá)標(biāo)為目的，因?yàn)檫@樣既不科學(xué)也不經(jīng)濟(jì)。而且農(nóng)業(yè)部也不贊成這種重污染耕地修復(fù)。
時常有專家指出我國土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)不健全，要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。其實(shí)標(biāo)準(zhǔn)不健全的是污染場地，耕地土壤環(huán)境早在1995年出臺的標(biāo)準(zhǔn)中就有規(guī)定，只是沒有得到很好執(zhí)行。1995年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有機(jī)物較少，但是我國耕地污染主要是重金屬污染，亟需應(yīng)對的也主要是水稻容易吸收的“鎘”。
綜觀上述各種措施，客土法非常昂貴，粗略估算每畝花費(fèi)折合人民幣達(dá)數(shù)萬元，洗凈法與之基本相當(dāng)。我國耕地污染面積大，財(cái)政資金有限，污染治理投資回報(bào)機(jī)制更是連成熟的設(shè)想都未出現(xiàn)，這兩種方法只能考慮在污染最嚴(yán)重的耕地上局部使用。同時，考慮到耕地土壤的種植功能必須保持，以石灰為主要藥劑的鈍化法也存在導(dǎo)致土壤板結(jié)、鹽堿化等問題。
植物修復(fù)盡管還存在一些現(xiàn)實(shí)中的難題，仍是耕地修復(fù)值得期待和努力的方向。我國在這方面其實(shí)還領(lǐng)先于世界水平：
中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員陳同斌發(fā)現(xiàn)砷超富集植物蜈蚣草，開發(fā)出了砷污染土壤植物修復(fù)技術(shù)。他率領(lǐng)課題組形成了農(nóng)民易于操作的利用植物修復(fù)污染土壤的新技術(shù)體系，包括種苗選育、栽培管理、間作種植、回收利用等，在這方面形成了3套具有知識產(chǎn)權(quán)的污染土壤修復(fù)成套技術(shù)，在湖南郴州建立了第一個植物修復(fù)示范工程，并先后在云南、廣西和河南等地開展產(chǎn)業(yè)化示范工作。
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砷超富集植物蜈蚣草
中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員周靜建立的重金屬污染土壤調(diào)理改良-植物修復(fù)-農(nóng)藝生態(tài)調(diào)控技術(shù)模式和工程示范基地及效果廣受關(guān)注。其參與的江西貴溪市貴冶周邊區(qū)域九牛崗?fù)寥佬迯?fù)示范工程，是目前國內(nèi)重金屬污染土壤修復(fù)單體面積最大的一個項(xiàng)目，也是我國大型冶煉行業(yè)周邊區(qū)域重金屬污染修復(fù)治理的一個典型工程。
中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員吳龍華采用鋅鎘超積累植物景天科新物種伴礦景天，研究了不同污染土壤連續(xù)修復(fù)過程中植物對鋅鎘的吸收動態(tài)、土壤鋅鎘變化規(guī)律，建立了含毒害重金屬的修復(fù)植物焚燒處置技術(shù)。
還有農(nóng)業(yè)部所屬科研單位的馬義兵、徐應(yīng)明等專家在重金屬鈍化方面的研究和示范。
……一眾土壤科學(xué)家和科研人員多年潛心研究取得的成果可以說是解決我國耕地污染和糧食安全問題的希望之光。
在湖北省大冶市進(jìn)行重金屬污染重點(diǎn)防控區(qū)農(nóng)田土壤修復(fù)示范項(xiàng)目的中環(huán)循(北京)環(huán)境技術(shù)中心董事總經(jīng)理龔宇陽表示，農(nóng)田修復(fù)應(yīng)該是一個綜合生態(tài)系統(tǒng)工程，不是簡單的土壤修復(fù)。農(nóng)田修復(fù)應(yīng)該是多種土壤修復(fù)技術(shù)和農(nóng)藝的有機(jī)結(jié)合。物種選擇，種植模式改變，土壤改良和重金屬修復(fù)要同時整體考量。另外，他還指出，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定必須同時滿足土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和食品安全標(biāo)準(zhǔn)，偏頗一方或缺失一方都不是科學(xué)現(xiàn)實(shí)態(tài)度”。
對大米鎘污染有深入研究的廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員陳能場表示，農(nóng)作物生長于土壤上，其安全固然深受土壤中重金屬含量的影響，但不同作物、同一作物不同品種所受影響可能不同，氣候、土壤酸堿環(huán)境、耕作方式、肥料成份等都能影響作物對污染物的富集效果。
可見，面對當(dāng)下國情，加快植物修復(fù)等修復(fù)技術(shù)研究，同時發(fā)揮我國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究扎實(shí)的基礎(chǔ)和豐富的田間經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合各地自然和社會條件，實(shí)施適度休耕、水分調(diào)節(jié)、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等調(diào)控手段，才可能在較短時間內(nèi)解決糧食安全問題，而且還要經(jīng)濟(jì)可行、適于推廣。正如龔宇陽所說，“修復(fù)后農(nóng)民愿意接手”是農(nóng)田重金屬修復(fù)的第一目標(biāo)。
我國作為人口眾多的發(fā)展中國家，面對的糧食安全形勢和耕地污染形勢史所未有？梢哉f，國外并無成熟的耕地污染修復(fù)技術(shù)可資借鑒，也無適合我國的現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可以照搬。只有立足于國情，揚(yáng)長避短，結(jié)合實(shí)際，才能保證讓泱泱大國13億人有著放心的米袋子和菜籃子。
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