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修復重金屬污染耕地已具良方

2015年09月16日 8:48 4618次瀏覽 來源:   分類: 重點新聞   作者:

  廣東省韶關市仁化縣董塘鎮(zhèn),一片稻田被劃成了十幾塊,當中的水稻高度參差不齊,長勢各異。
  土壤污染困擾著這片土地。由于嚴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,田里豎著一塊塊實驗標志牌,曾經的稻田變成了重金屬污染土壤修復方案的“擂臺”。
  幾年來,地方政府一直在為修復重金屬污染土壤尋覓良方。讓仁化縣農業(yè)技術推廣中心主任鄒華旭發(fā)愁的是,雖然各種修復治理的方案和產品在仁化“你方唱罷我登場”,修復效果卻難以令人滿意。
  直到今年,一種新加入實驗的土壤調理劑改變了局面。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:脫穎而出的“健地豐”
  韶關是廣東乃至全國重金屬污染最為嚴重的地區(qū)之一。仁化縣董塘鎮(zhèn)則又是韶關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事件中,董塘鎮(zhèn)就是重金屬污染的重災區(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方案和產品的練兵場,但各種辦法一一實驗下來,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,但是對于重度污染區(qū),也就是重金屬含量超標好幾十倍的土壤,這個數(shù)據(jù)其實并沒有多大意義。”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,甚至對耕地造成了二次污染,試驗過后的耕地現(xiàn)在連“秧都插不活”。“有些看起來是內行的科技人員借國際合作的名義,給農田施了連我們當?shù)丶夹g員都覺得不可思議的化學物質,治理前雖然稻米重金屬超標,但經這一‘治理’兩年都寸草不生了!”
  直到今年7月試驗田里的早稻收割,一種名為“健地豐”的土壤調理劑的修復結果,著實讓大家喜出望外。
  由實驗承擔單位——廣東省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所出具的研究報告表明,施用該土壤調理劑能有效地提高土壤ph值,在用量范圍內,能夠顯著增加水稻畝產。此外,還能夠顯著減少糙米中鎘和無機砷含量。
  其中,降鎘效果尤為明顯。以其中一塊嚴重復合污染的試驗田數(shù)據(jù)為例,實驗報告顯示,t1、t2、t3和t4處理的糙米鎘含量與空白對照組相比,分別減少了50.59%、69.64%、78.75%和80.94%(t1、t2、t3、t4指各個試驗小區(qū)施用本產品的不同用量,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
  實驗數(shù)據(jù)令人驚訝。用鄒華旭的話來說,和一般的實驗數(shù)據(jù)相比,“健地豐”土壤調理劑的效果已經不在“同一數(shù)量級”,是目前唯一可以值得推廣的耕地重金屬污染修復產品。
  在廣東生態(tài)環(huán)境和土壤研究所研究員陳能場看來,“健地豐”取得顯著的治理效果并不難解釋。“它調節(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,土壤中的鐵氧化物對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,國內外主要的土壤修復技術大致可分為幾大類。其一是工程措施,如主要包括客土、換土和深耕翻土等措施;其二是物理化學修復,包括熱處理技術、淋濾法和洗土法等;其三是化學修復,即通過吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用等機制,降低重金屬的生物有效性;此外,還有生物修復和農業(yè)生態(tài)修復。
  但到底如何修復重金屬污染土壤,國內學界和業(yè)界似乎在認識上還有分歧。
  中國科學院地理科學與資源研究所環(huán)境修復中心主任陳同斌今年接受媒體采訪時就曾表示,關于污染土壤的治理和修復主要有兩種解決方案,焦點是究竟要不要凈化重金屬污染土壤。
  “歐美普遍采用輪耕、休耕的土壤修復方案,在嚴重污染區(qū)種植重金屬超富集植物。但對于嚴重污染區(qū)域,此方案需要50~100年才能有效修復,不可耕種時間太長,不適應我國的國情。”“健地豐”土壤調理劑的生產商——佛山健地農業(yè)科技有限公司的董事長鐘治舜告訴記者,“日本主要采用客土法處理,但成本太高,我國同樣不可取。”
  而其他一些技術方法,如農藝措施調控、生物措施調控等,普遍存在效果不穩(wěn)定、操作復雜、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險?,F(xiàn)在由于各種外部因素,導致土壤酸化嚴重,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,也不健康了。”
  而“健地豐”要做的是,改變土壤的ph值,讓土壤恢復到健康、正常的狀態(tài)中,健康的土壤才能保證糧食生產的產量和品質,確保食品安全。
  在施入土壤之后,“健地豐”土壤調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-及焦磷酸鹽反應生成沉淀物,而土壤調理劑具有大比表面積的特性可以吸附螯合沉淀物,形成結核,最終阻止鎘從全態(tài)向有效態(tài)的轉化。
  在陳能場看來,這一劑調理劑就如同“土壤人參”,能夠強化土壤的“體質”,幫助土壤恢復健康。
  生產應用:工業(yè)思路解決農業(yè)問題
  事實上,這不是“健地豐”土壤調理劑第一次嶄露頭角。2014年,其在長沙市望城縣新康鄉(xiāng)湘江村隆平高科新康種糧專業(yè)合作社進行了晚稻108畝連片試驗。
  經現(xiàn)場檢測,試驗田土壤的ph值均保持7.0以上,經抽檢數(shù)十個稻谷樣品檢測,樣品中的鎘含量僅為0.01~0.03mg/kg之間,約為國家糧食安全標準的1/10,參照空白試驗田的1/20。
  “我們的定位就是專業(yè)應用于耕地土壤重金屬污染修復的產品。”鐘治舜說。
  除了對耕地土壤重金屬污染修復效果好,“健地豐”土壤調理劑還富含植物生長所需要的營養(yǎng)元素鈣、鎂、硅,是一種對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,防早衰并提高產量和品質。
  “我們創(chuàng)造性地把成熟的無機非金屬材料行業(yè)硅酸鹽技術成功應用到了農業(yè)土壤重金屬污染修復行業(yè)上來。”鐘治舜說,“‘健地豐’的生產以白云石、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)有水泥生產線的過剩產能、成熟的生產工藝和熟練的技術工人,可以根據(jù)需要在任何地區(qū)組織生產。”
  同時,“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重污染區(qū)域同樣適用,無需專門培訓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,在撒施于土壤后平均每年只水解約2%,從而保證了長效性,理論有效期達數(shù)十年。
  “從原料、生產以及使用來說,使用‘健地豐’完全能夠邊生產邊修復,操作簡便,無二次污染,而且成本低,真正物美價廉。”鐘治舜透露,“試驗期的成本為現(xiàn)有技術路線的1/5左右,大規(guī)模推廣時成本將會更低。”
  在中國土壤修復動輒以萬億計算的背景下,“健地豐”這樣產品的出現(xiàn)無疑是一副既有效又不“苦口”的良藥。“我對這個產品的前景非??春?。”陳能場告訴記者,“在此基礎上,再根據(jù)土壤性質、作物品種、污染程度等的不同,繼續(xù)細化、改善和開發(fā)新產品。”

責任編輯:彭薇

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