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土壤修复误区:国外有没有先进农田耕地修复技术?

编辑: 苋草投资时间: 2015-08-19浏览次数:2007
农田耕地污染是我国粮食安全挥之不去的阴影,解决耕地污染问题是政府的重大课题。发达国家土壤修复开展的早,我国修复行业多年来向其学习借鉴良多,至今仍有很多值得效法参考之处。近几年,无论行业内还是行业外,不时出现学习引进先进国家和地区耕地修复技术的建议。

农田耕地污染是我国粮食安全挥之不去的阴影,解决耕地污染问题是政府的重大课题。发达国家土壤修复开展的早,我国修复行业多年来向其学习借鉴良多,至今仍有很多值得效法参考之处。近几年,无论行业内还是行业外,不时出现学习引进先进国家和地区耕地修复技术的建议。

华南农业大学资源环境学院副院长李永涛在接受南方农村报记者采访时表示,国外是有些技术,只能是借鉴,不能照搬。他还提到了英国和我国土壤性质的不同,但是并未提及英国和其他国家的耕地修复技术,更没有谈到我国应该如何借鉴国外技术。

台湾“环保署”土壤及地下水污染整治基金管理会技术审查组组长何建仁在接受凤凰周刊记者采访时,谈及了耕地污染及其调查和销毁污染稻谷,也未提及对耕地污染的修复和具体技术。

那么世界上到底有哪些耕地修复技术呢?

根据中国环境修复研究院的大数据分析,除我国大陆外,公开资料显示日本和台湾地区是全世界仅有的个别开展耕地污染修复的国家或地区。

日本曾因矿山未处理废水流入导致耕地镉污染,全国受污染耕地约7000公顷(合105,000亩)。日本解决耕地污染问题主要使用了客土法,即首先将30厘米厚的表层污染土用推土机剥离,再用挖掘机在田内挖出梯形沟,再将地边的污染土填埋进来。然后将挖出来的非污染土填埋在上部20厘米,作为耕盘土压实。最后从别处运来净土覆盖在表面,层高20.5厘米,配合土壤改良剂有机肥等后就可以耕种了。

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日本采用的客土法

日本正在研究的方法还有三种,一是植物修复,即种植吸收镉能力强的植物(如“长香谷”),收获的作物焚烧处理。尽管这种方法还存在抗倒伏性差、施肥多、修复周期长等问题,但它的成本仅为客土法的1/15。二是洗净法,即将修复目标地块用防水板围住,向内部注水,搅拌后抽取上清液进行废水处理,污泥则焚烧处理,可作为没有客土来源地区的选择。三是改进田间管理,即在水稻出穗期内,将稻田水位维持在2-3厘米,不让土壤暴露,以此调节水中微生物,降低镉溶出量,减少作物对镉的吸收。日本规定,糙米镉含量高于1.0mg/kg时稻田土壤必须进行客土修复,在0.4-1.0mg/kg时则主要通过水分管理控制。

台湾高雄师范大学教授陈士贤介绍,台湾“环保署”自上世纪80年代初开始,分4个阶段开展了针对农地污染的全面调查。由于台湾农地污染来源以工业废水及非法弃置废弃物为主,因此一旦发现土壤污染,对其所产农作物多采取销毁措施。2004年就曾销毁约3万公斤镉超标的稻谷。由土壤及地下水污染整治基金及农业单位给予农民补偿,以确保农产品不流入市面。同时要求农民休耕,在休耕期间由相关单位提供补偿以保障农民生活,近年更开始推动产品产销履历,消费者及农业管理单位可以透过QR code追溯产品来源,只是尚未能覆盖所有农民。

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台湾地区污染的农田

针对农地重金属污染,台湾过去多采用翻耘稀释法,即将干净的里土或深层土壤与表层污染充分混合,以达到稀释目的,但某些区域在修复完成后可能因新的污染源(工业废水持续排放)或污染物自土壤重新释出,再度成为污染土壤,也因此管理单位建议农民改种园艺观赏植物。台湾也有实行小规模的植物修复,不过由于该方法见效较慢,目前主要适用于偏远且没有立即危害地下水的。

除日本和台湾地区外,尚未检索到更多国家和地区采取措施应对耕地污染问题的报道和文献。以现有资料看,国际上应对耕地污染的措施均以保障粮食安全为最终目标,实际措施以“换新”(客土法和翻耘法)为主,以“调控”(水分调节和调整种植结构)为辅,“修复”(植物修复和洗净法)则尚处于研究、试验或小规模应用中。

土壤修复的概念源自于国外的污染场地环境管理,由于耕地和污染场地的用途有本质不同,因而二者保护治理的思路和技术都有很大区别。国外的土壤修复一词的内涵本不包括耕地。

需要特别指出的是,土壤修复概念传入国内后,或许是受同为“土壤”概念的影响,加上我国耕地的大面积污染,被不太专业的媒体一分析,耕地修复也进入了土壤修复的范围。

当然,耕地农田修复是我国的一大国情。耕地污染修复保护的是农作物,而污染场地针对的是人体健康和生态环境。

也有严重污染的耕地危害到人体健康和生态环境,但是这种耕地的修复就不是通常意义上的耕地修复。换句话说,严重污染的耕地如果需要修复,基本就不会仍然以今后种植物达标为目的,因为这样既不科学也不经济。而且农业部也不赞成这种重污染耕地修复。

时常有专家指出我国土壤修复标准不健全,要加强标准建设。其实标准不健全的是污染场地,耕地土壤环境早在1995年出台的标准中就有规定,只是没有得到很好执行。1995年标准规定的有机物较少,但是我国耕地污染主要是重金属污染,亟需应对的也主要是水稻容易吸收的“镉”。

综观上述各种措施,客土法非常昂贵,粗略估算每亩花费折合人民币达数万元,洗净法与之基本相当。我国耕地污染面积大,财政资金有限,污染治理投资回报机制更是连成熟的设想都未出现,这两种方法只能考虑在污染最严重的耕地上局部使用。同时,考虑到耕地土壤的种植功能必须保持,以石灰为主要药剂的钝化法也存在导致土壤板结、盐碱化等问题。

植物修复尽管还存在一些现实中的难题,仍是耕地修复值得期待和努力的方向。我国在这方面其实还领先于世界水平:

中国科学院地理科学与资源研究所研究员陈同斌发现砷超富集植物蜈蚣草,开发出了砷污染土壤植物修复技术。他率领课题组形成了农民易于操作的利用植物修复污染土壤的新技术体系,包括种苗选育、栽培管理、间作种植、回收利用等,在这方面形成了3套具有知识产权的污染土壤修复成套技术,在湖南郴州建立了第一个植物修复示范工程,并先后在云南、广西和河南等地开展产业化示范工作。

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砷超富集植物蜈蚣草

中国科学院南京土壤研究所研究员周静建立的重金属污染土壤调理改良-植物修复-农艺生态调控技术模式和工程示范基地及效果广受关注。其参与的江西贵溪市贵冶周边区域九牛岗土壤修复示范工程,是目前国内重金属污染土壤修复单体面积最大的一个项目,也是我国大型冶炼行业周边区域重金属污染修复治理的一个典型工程。

中国科学院南京土壤研究所研究员吴龙华采用锌镉超积累植物景天科新物种伴矿景天,研究了不同污染土壤连续修复过程中植物对锌镉的吸收动态、土壤锌镉变化规律,建立了含毒害重金属的修复植物焚烧处置技术。

还有农业部所属科研单位的马义兵、徐应明等专家在重金属钝化方面的研究和示范。

一众土壤科学家和科研人员多年潜心研究取得的成果可以说是解决我国耕地污染和粮食安全问题的希望之光。

中环循(北京)环境技术中心董事总经理龚宇阳

在湖北省大冶市进行重金属污染重点防控区农田土壤修复示范项目的表示,农田修复应该是一个综合生态系统工程,不是简单的土壤修复。农田修复应该是多种土壤修复技术和农艺的有机结合。物种选择,种植模式改变,土壤改良和重金属修复要同时整体考量。另外,他还指出,相关标准制定必须同时满足土壤环境质量标准和食品安全标准,偏颇一方或缺失一方都不是科学现实态度”。

对大米镉污染有深入研究的广东省生态环境与土壤研究所研究员陈能场表示,农作物生长于土壤上,其安全固然深受土壤中重金属含量的影响,但不同作物、同一作物不同品种所受影响可能不同,气候、土壤酸碱环境、耕作方式、肥料成份等都能影响作物对污染物的富集效果。

可见,面对当下国情,加快植物修复等修复技术研究,同时发挥我国农业科学研究扎实的基础和丰富的田间经验,结合各地自然和社会条件,实施适度休耕、水分调节、种植结构调整等调控手段,才可能在较短时间内解决粮食安全问题,而且还要经济可行、适于推广。正如龚宇阳所说,“修复后农民愿意接手”是农田重金属修复的第一目标。

我国作为人口众多的发展中国家,面对的粮食安全形势和耕地污染形势史所未有。可以说,国外并无成熟的耕地污染修复技术可资借鉴,也无适合我国的现成经验可以照搬。只有立足于国情,扬长避短,结合实际,才能保证让泱泱大国13亿人有着放心的米袋子和菜篮子。



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