重金屬污染土壤“毒地”修復 也能有景看有錢賺
發布時間：2024-09-13瀏覽次數：次
香樟樹種在江西省貴溪市濱江鎮柏里村九牛崗地區的重金屬污染土壤中。隨行的當地護林員老江，對周靜的“失態”有些不解：不就是蹦出了幾只小蟲子嘛，科學家就喜歡小題大做！但對周靜來說，這些“底棲生命”是傳送佳音的“小天使”。“前不久，它們還沒來這里安家落戶，現在居然拖兒帶女來了，說明這片修復區的生物多樣性正在恢復。”
上世紀八九十年代，因受周邊企業“三廢”污染影響，在九牛崗地區的土壤中，銅、鎘等重金屬含量超標，其中重度污染面積2075畝。2010年，九牛崗土壤修復工程被列入國家重金屬污染防治示范項目，中國科學院南京土壤研究所成為中標單位。經過5年多治理，如今土壤中的有效態重金屬濃度下降50%以上，植被覆蓋率達99%。
重金屬污染導致耕地功能喪失
僅讓土壤鎘含量達標，就需治理10年左右
有關方面在一塊重度污染區內探尋，只見溪水潺潺、草木蔥蘢，根本看不到重金屬污染的影子。遠處的大片水稻田與周邊景觀一起，形成一派田園風光。走近觀察時才發現，田里的稻株異常矮小，且葉片泛黃，稻穗間雜黑色。
“這就是我們用于研究的‘鎘大米’，也就是俗稱的‘毒大米’，可不能食用。”周靜說，這塊嚴重污染的“毒地”，經過一定程度的治理，才能種出這種水稻，但現在其中的鎘含量仍高達0.7毫克／千克。如果經常食用，會導致骨質疏松，患上“痛痛病”。上世紀六七十年代，日本在快速工業化過程中，因重金屬污染問題，導致不少人患上這種奇怪的“痛痛病”。
目前，聯合國食品準則委員會規定，每千克大米的鎘含量不超過0.4毫克，歐盟的規定是不超過0.2毫克，我國的標準也是0.2毫克。顯然，上述水稻的鎘含量嚴重超標，離達標還有很長的一段路要走。
跑來“看熱鬧”的當地村民陳火旺，下田摘來一串“鎘稻穗”，發現谷子的灌漿較差，還雜有一些黑色的死谷子。“估計畝產也就是200來斤，遠低于正常的700斤左右。”陳火旺介紹說，前幾年，由于污染過重，這塊田里的水稻全部爛根死掉了，變得寸草不生。“經過幾年修復治理，現在至少能長出稻子了，我們總算有盼頭了！”
據周靜估計，按目前治理情況，讓這塊田鎘達標成為可耕地，還要花10年左右；如果算上其他重金屬污染治理的時間，還要更久。
公開資料表明，我國耕地土壤點位超標率分別為19.4%，重金屬污染超標問題突出，鎘是其中的首要污染物。“工礦企業排放污染物、農田施放化肥和農藥、畜禽養殖用藥等，都有可能造成土壤和農作物中的鎘污染超標。”貴溪市環保局總工程師王璞陽表示，較好的治理辦法就是杜絕源頭污染，因為修復的難度和所需時間，遠遠超出想象。
“排毒”需要精選技術路徑
植物吸附的辦法讓修復看到曙光，評定標準尚在制訂
如何進行土壤修復？就是將土壤中的重金屬提取出來，并將其轉移到安全之處。
土壤重金屬污染具有移動性差、滯留時間長、不易被微生物降解等特點，其治理和修復難以一次到位。過去，人們常采用比較粗放的辦法，比如在南方的一些酸性紅壤地區，通過撒入堿性石灰，降低土壤酸性，減少重金屬活性，從而減少農作物對重金屬的吸附量。
“但這只是權宜之計，解決不了根本性問題，還會使土壤退化、板結等。”周靜表示，對于人少地多的國家，土壤修復只需休耕或輪耕就可以了；但對于人多地少的中國，不僅要解決重金屬污染問題，還要讓修復的土地盡快能夠重新耕種，因而難度更大。
周靜表示，目前合理的技術路徑，就是有針對性地改變土壤中的重金屬活性，然后利用植物來吸附、提取和轉移。
哪些植物的“提取功夫”更好呢？為了做好對比實驗，周靜引種了巨菌草、香根草、海州香薷、伴礦景天等數十種植物，發現它們各懷絕技。海州香薷本身對重金屬具有強吸附力。據測算，在重度污染區，如果利用海州香薷來提取土壤中的鎘元素和銅元素，分別需要10年和60年左右，能達到我國的食用農產品產地環境質量評價標準，即可作為農耕地來耕作。
修復好不好，誰說了算？目前，我國土壤修復工作尚處于摸索階段，還沒有具體的修復標準。周靜帶領的團隊，正在協助制定相關國家標準。“除了常規的土壤修復標準外，為了評定修復土壤的健康狀況，也許還要制定蚯蚓、線蟲、螨蟲以及微生物等單位數量標準，目前我們正在調查研究。”
制定土壤修復的國家標準，僅僅是一個基礎性工作。實際上，從應用層面看，我國的土壤修復工作，需要綜合考慮生態效果、二次污染、修復成本、經濟效益等問題。
土壤修復需產業化推進
降低成本提高經濟性，讓修復也有產出才能長效治理
修復是個吞錢的事，如何讓其持久推進，當地政府和科技工作者想了不少辦法。
要修復污染地塊，使用市場上購買或實驗室制備的土壤調理劑，成本高昂，如果沒有前端產業鏈支撐，實驗證明可行的辦法也難以推廣。怎么辦？經過調查研究，周靜發現，利用附近燃煤發電廠成本較低的廢爐灰，通過改性處理，做成的土壤調理劑也同樣有效，而且大幅降低了前端成本。
被證明有效的吸附植物也必須有經濟價值，才有可能大面積推廣。東非引進的巨菌草等“能源草”就讓科學家們眼前一亮。雖然對重金屬的吸附比例與普通植物差不多，但由于單位面積的生物量大，吸附效果不錯。同時，這些草“身高體壯”，可長至2米多高，每畝干草產量高達4—5噸，相當于2噸標準煤的燃燒熱值。用它們做生物質油料或燃料，有較好的經濟價值。去年，附近有一家生物質發電廠拉走了700畝巨菌草，既解決了發電廠燃料不足的難題，又讓農民獲得了收益。若以生物質發電廠每噸290元的收購價計算，每畝產值可達1200元左右，比種植水稻的收益還高。
引入“觀賞產業鏈”也是一個好辦法。周靜團隊與貴溪市政府合作，引入江西嘉禾落羽杉農業開發有限公司，種下了香樟、落羽杉、廣玉蘭等景觀綠化植物，取得了初步成效。據落羽杉公司負責人朱斌介紹，他們共流轉了2000畝受污染土地，公司從2012年開始種植這些景觀植物，目前每畝苗木市值約7萬元，前不久剛賣了300多棵香樟，總金額近10萬元。其余的香樟樹在栽種3年后，也可逐步進入市場，前景很好。對于被流轉土地的農民，當地政府按每畝500斤稻谷的價格給予補貼，農民也因此獲得了一定補償。
據王璞陽介紹，經過多年研究實踐，目前貴溪確立了分類治理辦法，“貴溪模式”逐漸成形。在重度污染區，主要種植觀賞性好的本地樹種，植被覆蓋度逐漸達到85%以上，以實現生態恢復為主要目的；在中度污染區，種植有經濟價值的纖維、觀賞或經濟林木等植物，以獲取較好的經濟效益；在輕度污染區，在保持原有農作物耕作基礎上，持續進行土壤調理，力求實現糧食作物達到食用標準。
“除輕度污染區外，在重度和中度污染區，由于修復情況復雜，我們認為不再適合種植水稻等食用型農作物。”周靜表示。前年，在當地政府支持下，周靜租下一處300多畝的輕度污染區進行實驗。他用300多公斤土壤調理劑進行修復，并請當地農民繼續種植水稻，結果令人興奮。“經過兩年的種植調理，如今稻米的鎘含量基本達標，說明我們的辦法有效，可以進一步推廣應用。
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