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土壤修復誤區:國外有沒有先進農田耕地修復技術?

編輯: 莧草投資時間: 2015-08-19瀏覽次數:5642
農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。發達國家土壤修復開展的早,我國修復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復技術的建議。

農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。發達國家土壤修復開展的早,我國修復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復技術的建議。

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,只能是借鑒,不能照搬。他還提到了英國和我國土壤性質的不同,但是并未提及英國和其他國家的耕地修復技術,更沒有談到我國應該如何借鑒國外技術。

臺灣“環保署”土壤及地下水污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,談及了耕地污染及其調查和銷毀污染稻谷,也未提及對耕地污染的修復和具體技術。

那么世界上到底有哪些耕地修復技術呢?

根據中國環境修復研究院的大數據分析,除我國大陸外,公開資料顯示日本和臺灣地區是全世界僅有的個別開展耕地污染修復的國家或地區。

日本曾因礦山未處理廢水流入導致耕地鎘污染,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剝離,再用挖掘機在田內挖出梯形溝,再將地邊的污染土填埋進來。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。最后從別處運來凈土覆蓋在表面,層高20.5厘米,配合土壤改良劑有機肥等后就可以耕種了。

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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,一是植物修復,即種植吸收鎘能力強的植物(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,即將修復目標地塊用防水板圍住,向內部注水,攪拌后抽取上清液進行廢水處理,污泥則焚燒處理,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,糙米鎘含量高于1.0mg/kg時稻田土壤必須進行客土修復,在0.4-1.0mg/kg時則主要通過水分管理控制。

臺灣高雄師范大學教授陳士賢介紹,臺灣“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污染的全面調查。由于臺灣農地污染來源以工業廢水及非法棄置廢棄物為主,因此一旦發現土壤污染,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谷。由土壤及地下水污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面。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歷,消費者及農業管理單位可以透過QR code追溯產品來源,只是尚未能覆蓋所有農民。

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臺灣地區污染的農田

針對農地重金屬污染,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,以達到稀釋目的,但某些區域在修復完成后可能因新的污染源(工業廢水持續排放)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民改種園藝觀賞植物。臺灣也有實行小規模的植物修復,不過由于該方法見效較慢,目前主要適用于偏遠且沒有立即危害地下水的。

除日本和臺灣地區外,尚未檢索到更多國家和地區采取措施應對耕地污染問題的報道和文獻。以現有資料看,國際上應對耕地污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,“修復”(植物修復和洗凈法)則尚處于研究、試驗或小規模應用中。

土壤修復的概念源自于國外的污染場地環境管理,由于耕地和污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。國外的土壤修復一詞的內涵本不包括耕地。

需要特別指出的是,土壤修復概念傳入國內后,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,被不太專業的媒體一分析,耕地修復也進入了土壤修復的范圍。

當然,耕地農田修復是我國的一大國情。耕地污染修復保護的是農作物,而污染場地針對的是人體健康和生態環境。

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

時常有專家指出我國土壤修復標準不健全,要加強標準建設。其實標準不健全的是污染場地,耕地土壤環境早在1995年出臺的標準中就有規定,只是沒有得到很好執行。1995年標準規定的有機物較少,但是我國耕地污染主要是重金屬污染,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,洗凈法與之基本相當。我國耕地污染面積大,財政資金有限,污染治理投資回報機制更是連成熟的設想都未出現,這兩種方法只能考慮在污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。

植物修復盡管還存在一些現實中的難題,仍是耕地修復值得期待和努力的方向。我國在這方面其實還領先于世界水平:

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,開發出了砷污染土壤植物修復技術。他率領課題組形成了農民易于操作的利用植物修復污染土壤的新技術體系,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套具有知識產權的污染土壤修復成套技術,在湖南郴州建立了第一個植物修復示范工程,并先后在云南、廣西和河南等地開展產業化示范工作。

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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污染土壤調理改良-植物修復-農藝生態調控技術模式和工程示范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復示范工程,是目前國內重金屬污染土壤修復單體面積最大的一個項目,也是我國大型冶煉行業周邊區域重金屬污染修復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,研究了不同污染土壤連續修復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復植物焚燒處置技術。

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面的研究和示范。

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污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污染重點防控區農田土壤修復示范項目的表示,農田修復應該是一個綜合生態系統工程,不是簡單的土壤修復。農田修復應該是多種土壤修復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復要同時整體考量。另外,他還指出,相關標準制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”。

對大米鎘污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,面對當下國情,加快植物修復等修復技術研究,同時發揮我國農業科學研究扎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題,而且還要經濟可行、適于推廣。正如龔宇陽所說,“修復后農民愿意接手”是農田重金屬修復的第一目標。

我國作為人口眾多的發展中國家,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技術可資借鑒,也無適合我國的現成經驗可以照搬。只有立足于國情,揚長避短,結合實際,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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