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土壤修複誤區:國外有沒有先進農田耕地修複技術?

編輯: 莧草投資時間: 2015-08-19瀏覽次數:4200
農田耕地汙染是我國糧食安全揮之不去的陰影,解決耕地汙染問題是政府的重大課題。發達國家土壤修複開展的早,我國修複行業多年來向其學習借鑒良多,至今仍有很多值得效法參考之處。近幾年,無論行業內還是行業外,不時出現學習引進先進國家和地區耕地修複技術的建議。

農田耕地汙染是我國糧食安全揮之不去的陰影,解決耕地汙染問題是政府的重大課題。發達國家土壤修複開展的早,我國修複行業多年來向其學習借鑒良多,至今仍有很多值得效法參考之處。近幾年,無論行業內還是行業外,不時出現學習引進先進國家和地區耕地修複技術的建議。

華南農業大學資源環境學院副院長李永濤在接受南方農村報記者采訪時表示,國外是有些技術,隻能是借鑒,不能照搬。他還提到了英國和我國土壤性質的不同,但是並未提及英國和其他國家的耕地修複技術,更沒有談到我國應該如何借鑒國外技術。

台灣“環保署”土壤及地下水汙染整治基金管理會技術審查組組長何建仁在接受鳳凰周刊記者采訪時,談及了耕地汙染及其調查和銷毀汙染稻穀,也未提及對耕地汙染的修複和具體技術。

那麼世界上到底有哪些耕地修複技術呢?

根據中國環境修複研究院的大數據分析,除我國大陸外,公開資料顯示日本和台灣地區是全世界僅有的個別開展耕地汙染修複的國家或地區。

日本曾因礦山未處理廢水流入導致耕地鎘汙染,全國受汙染耕地約7000公頃(合105,000畝)。日本解決耕地汙染問題主要使用了客土法,即首先將30厘米厚的表層汙染土用推土機剝離,再用挖掘機在田內挖出梯形溝,再將地邊的汙染土填埋進來。然後將挖出來的非汙染土填埋在上部20厘米,作為耕盤土壓實。最後從別處運來淨土覆蓋在表麵,層高20.5厘米,配合土壤改良劑有機肥等後就可以耕種了。

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日本采用的客土法

日本正在研究的方法還有三種,一是植物修複,即種植吸收鎘能力強的植物(如“長香穀”),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、修複周期長等問題,但它的成本僅為客土法的1/15。二是洗淨法,即將修複目標地塊用防水板圍住,向內部注水,攪拌後抽取上清液進行廢水處理,汙泥則焚燒處理,可作為沒有客土來源地區的選擇。三是改進田間管理,即在水稻出穗期內,將稻田水位維持在2-3厘米,不讓土壤暴露,以此調節水中微生物,降低鎘溶出量,減少作物對鎘的吸收。日本規定,糙米鎘含量高於1.0mg/kg時稻田土壤必須進行客土修複,在0.4-1.0mg/kg時則主要通過水分管理控製。

台灣高雄師範大學教授陳士賢介紹,台灣“環保署”自上世紀80年代初開始,分4個階段開展了針對農地汙染的全麵調查。由於台灣農地汙染來源以工業廢水及非法棄置廢棄物為主,因此一旦發現土壤汙染,對其所產農作物多采取銷毀措施。2004年就曾銷毀約3萬公斤鎘超標的稻穀。由土壤及地下水汙染整治基金及農業單位給予農民補償,以確保農產品不流入市麵。同時要求農民休耕,在休耕期間由相關單位提供補償以保障農民生活,近年更開始推動產品產銷履曆,消費者及農業管理單位可以透過QR code追溯產品來源,隻是尚未能覆蓋所有農民。

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台灣地區汙染的農田

針對農地重金屬汙染,台灣過去多采用翻耘稀釋法,即將幹淨的裏土或深層土壤與表層汙染充分混合,以達到稀釋目的,但某些區域在修複完成後可能因新的汙染源(工業廢水持續排放)或汙染物自土壤重新釋出,再度成為汙染土壤,也因此管理單位建議農民改種園藝觀賞植物。台灣也有實行小規模的植物修複,不過由於該方法見效較慢,目前主要適用於偏遠且沒有立即危害地下水的。

除日本和台灣地區外,尚未檢索到更多國家和地區采取措施應對耕地汙染問題的報道和文獻。以現有資料看,國際上應對耕地汙染的措施均以保障糧食安全為最終目標,實際措施以“換新”(客土法和翻耘法)為主,以“調控”(水分調節和調整種植結構)為輔,“修複”(植物修複和洗淨法)則尚處於研究、試驗或小規模應用中。

土壤修複的概念源自於國外的汙染場地環境管理,由於耕地和汙染場地的用途有本質不同,因而二者保護治理的思路和技術都有很大區別。國外的土壤修複一詞的內涵本不包括耕地。

需要特別指出的是,土壤修複概念傳入國內後,或許是受同為“土壤”概念的影響,加上我國耕地的大麵積汙染,被不太專業的媒體一分析,耕地修複也進入了土壤修複的範圍。

當然,耕地農田修複是我國的一大國情。耕地汙染修複保護的是農作物,而汙染場地針對的是人體健康和生態環境。

也有嚴重汙染的耕地危害到人體健康和生態環境,但是這種耕地的修複就不是通常意義上的耕地修複。換句話說,嚴重汙染的耕地如果需要修複,基本就不會仍然以今後種植物達標為目的,因為這樣既不科學也不經濟。而且農業部也不讚成這種重汙染耕地修複。

時常有專家指出我國土壤修複標準不健全,要加強標準建設。其實標準不健全的是汙染場地,耕地土壤環境早在1995年出台的標準中就有規定,隻是沒有得到很好執行。1995年標準規定的有機物較少,但是我國耕地汙染主要是重金屬汙染,亟需應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,粗略估算每畝花費折合人民幣達數萬元,洗淨法與之基本相當。我國耕地汙染麵積大,財政資金有限,汙染治理投資回報機製更是連成熟的設想都未出現,這兩種方法隻能考慮在汙染最嚴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致土壤板結、鹽堿化等問題。

植物修複盡管還存在一些現實中的難題,仍是耕地修複值得期待和努力的方向。我國在這方麵其實還領先於世界水平:

中國科學院地理科學與資源研究所研究員陳同斌發現砷超富集植物蜈蚣草,開發出了砷汙染土壤植物修複技術。他率領課題組形成了農民易於操作的利用植物修複汙染土壤的新技術體係,包括種苗選育、栽培管理、間作種植、回收利用等,在這方麵形成了3套具有知識產權的汙染土壤修複成套技術,在湖南郴州建立了第一個植物修複示範工程,並先後在雲南、廣西和河南等地開展產業化示範工作。

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砷超富集植物蜈蚣草

中國科學院南京土壤研究所研究員周靜建立的重金屬汙染土壤調理改良-植物修複-農藝生態調控技術模式和工程示範基地及效果廣受關注。其參與的江西貴溪市貴冶周邊區域九牛崗土壤修複示範工程,是目前國內重金屬汙染土壤修複單體麵積最大的一個項目,也是我國大型冶煉行業周邊區域重金屬汙染修複治理的一個典型工程。

中國科學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,研究了不同汙染土壤連續修複過程中植物對鋅鎘的吸收動態、土壤鋅鎘變化規律,建立了含毒害重金屬的修複植物焚燒處置技術。

還有農業部所屬科研單位的馬義兵、徐應明等專家在重金屬鈍化方麵的研究和示範。

一眾土壤科學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汙染和糧食安全問題的希望之光。

中環循(北京)環境技術中心董事總經理龔宇陽

在湖北省大冶市進行重金屬汙染重點防控區農田土壤修複示範項目的表示,農田修複應該是一個綜合生態係統工程,不是簡單的土壤修複。農田修複應該是多種土壤修複技術和農藝的有機結合。物種選擇,種植模式改變,土壤改良和重金屬修複要同時整體考量。另外,他還指出,相關標準製定必須同時滿足土壤環境質量標準和食品安全標準,偏頗一方或缺失一方都不是科學現實態度”。

對大米鎘汙染有深入研究的廣東省生態環境與土壤研究所研究員陳能場表示,農作物生長於土壤上,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、土壤酸堿環境、耕作方式、肥料成份等都能影響作物對汙染物的富集效果。

可見,麵對當下國情,加快植物修複等修複技術研究,同時發揮我國農業科學研究紮實的基礎和豐富的田間經驗,結合各地自然和社會條件,實施適度休耕、水分調節、種植結構調整等調控手段,才可能在較短時間內解決糧食安全問