環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部剛剛聯(lián)合發(fā)布的全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示,我國(guó)耕地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率為19.4%,主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環(huán)芳烴。為解決土壤污染問題,環(huán)境保護(hù)部正在會(huì)同有關(guān)部門編制《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,國(guó)家還將在今年啟動(dòng)重金屬污染耕地修復(fù)綜合治理工作,先期在湖南省長(zhǎng)株潭地區(qū)開展試點(diǎn),并逐步建立土壤污染治理修復(fù)技術(shù)體系。
中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)研究中心主任陳同斌告訴科技日?qǐng)?bào)記者,土壤污染修復(fù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,要分清主次,從主要問題入手,建立土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)鏈,一步一步往前走。
技術(shù)選擇,要針對(duì)主要問題
“土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)有多種,包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、植物修復(fù)等。植物修復(fù)技術(shù)具有修復(fù)成本低、環(huán)境友好、無二次污染、對(duì)土壤結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞等優(yōu)點(diǎn)。”中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所研究員吳龍華指出,我國(guó)土壤重金屬污染往往呈現(xiàn)多種元素的復(fù)合性污染或重金屬與有機(jī)污染物的復(fù)合污染,但是一種修復(fù)植物往往只對(duì)部分污染物起作用,因此還需要針對(duì)實(shí)際土壤中的污染物,在多種植物進(jìn)行聯(lián)合修復(fù)以及物理化學(xué)—植物聯(lián)合修復(fù)等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。
“從廣義上講,土壤污染與生態(tài)問題都是復(fù)合的。但如果要討論土壤污染的修復(fù)問題,我們則必須在一定邊界條件下審視土壤是‘復(fù)合’還是‘不復(fù)合’。”陳同斌舉例說,湖南石門雄黃礦污染就是單一的以砷污染為主,去除砷污染是石門土壤修復(fù)最主要的任務(wù)。
廣西環(huán)江曾經(jīng)也承受著砷污染之痛。環(huán)江地區(qū)的鉛鋅礦伴生大量的砷,鉛鋅礦的開采給當(dāng)?shù)卦斐闪艘陨闉橹鞯亩喾N重金屬污染。2010年,陳同斌率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)利用他們培育的蜈蚣草——砷的超富集植物,開始修復(fù)環(huán)江縣1280畝受到重金屬污染的土壤。兩年后,這項(xiàng)農(nóng)田修復(fù)工程通過了第三方監(jiān)理的評(píng)估,土壤環(huán)境質(zhì)量達(dá)到《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn)。
“世界上所有的技術(shù)都有局限性,指望通過某項(xiàng)技術(shù)或者多技術(shù)協(xié)同來達(dá)到一個(gè)完全理想的土壤修復(fù)目標(biāo)是不現(xiàn)實(shí)的,關(guān)鍵是根據(jù)污染土壤的特性,分清主次,針對(duì)主要問題,制定出切實(shí)可行的修復(fù)方案。”陳同斌說。
修復(fù)工程,要加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
日前,廣東省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心研制出一種代號(hào)為Mont-SH6的土壤修復(fù)材料。這種修復(fù)材料對(duì)主要毒性重金屬鎘、鉛、銅、鋅有強(qiáng)烈的吸附能力。
據(jù)廣東省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心總工程師劉文華介紹,Mont-SH6修復(fù)材料適合珠三角地區(qū)典型農(nóng)用地土壤重金屬污染治理。
事實(shí)上,我國(guó)很多機(jī)構(gòu)都在研究重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù),而在很多專家看來,這些土壤修復(fù)技術(shù)仍以理論探索為主,成熟的技術(shù)示范點(diǎn)屈指可數(shù),推廣應(yīng)用仍尚需時(shí)日。同時(shí),國(guó)外也缺少大規(guī)模農(nóng)田土壤修復(fù)成功經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。
可喜的是,現(xiàn)在利用蜈蚣草所建立的植物修復(fù)技術(shù),已經(jīng)在廣西、云南、湖南、河南、北京等地開始示范推廣。陳同斌說:“從10畝到1000畝,再推廣到10萬畝,甚至更多。隨著土壤修復(fù)面積的不斷擴(kuò)大,我們必須考慮一些過去不是問題的問題,比如育苗、移栽、運(yùn)輸、農(nóng)田雜苗控制、田間管理、收獲,以及吸收了大量重金屬之后的蜈蚣草的安全焚燒和廢渣的安全處置,等等。”
“在環(huán)江土壤修復(fù)中,我們建立了‘政府引導(dǎo)、科技支持、農(nóng)民參與’的農(nóng)田修復(fù)模式。其中,農(nóng)民的參與在技術(shù)上是最難的。”陳同斌解釋道,修復(fù)1280畝污染土壤的蜈蚣草都讓科研人員來種,那是種不過來的,需要農(nóng)民參與這項(xiàng)工作。但是,農(nóng)民并不掌握種植野生蜈蚣草的技術(shù)。因此,需要把這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,把復(fù)雜的技術(shù)轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的、農(nóng)民可以操作的成熟技術(shù)和工程方案。同時(shí),為了照顧農(nóng)民的收益,還需要研發(fā)蜈蚣草與經(jīng)濟(jì)作物的間作模式,使蜈蚣草不與間作的桑樹搶光、搶水、搶養(yǎng)分,并且保證桑葉的重金屬不超標(biāo),產(chǎn)量和氨基酸含量、蛋白質(zhì)含量、適口性等品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“邊修復(fù)、邊生產(chǎn)”的工程目標(biāo)。
“這些細(xì)節(jié)直接影響著土壤修復(fù)工程的成敗。”陳同斌說。
示范推廣,要從點(diǎn)到面
據(jù)《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》,“十二五”期間我國(guó)用于污染土壤修復(fù)的中央財(cái)政資金為300億元。而在日前已獲環(huán)境保護(hù)部原則審議通過的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中,湖南省石門縣等6個(gè)重污染地區(qū)則被列入土壤保護(hù)和污染治理的示范區(qū),預(yù)計(jì)單個(gè)示范區(qū)用于土壤保護(hù)和污染治理的財(cái)政投入在10億—15億元之間。
業(yè)內(nèi)專家指出,面對(duì)如此之大的污染土壤修復(fù)的市場(chǎng)需求,我國(guó)的技術(shù)儲(chǔ)備、工程經(jīng)驗(yàn)和人才儲(chǔ)備都顯得不足。土壤修復(fù)從點(diǎn)向面鋪開要循序漸進(jìn),不能操之過急。
陳同斌舉例說,不同地區(qū)的污染土壤的特性并不完全相同,不能簡(jiǎn)單地把一個(gè)地方的修復(fù)方案直接照搬到其他地方。要修復(fù)被污染的土壤,科研人員首先要給它“看病”,然后根據(jù)土壤的“病情”選取適宜生態(tài)型的蜈蚣草。這是一個(gè)不斷試驗(yàn),不斷優(yōu)化的過程。采用最合適的蜈蚣草,才能更加高效地開展工程化推廣。從點(diǎn)到面,科研人員還要根據(jù)區(qū)域內(nèi)污染特性和污染程度的不同,編制污染土壤的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和修復(fù)區(qū)劃,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步制定切實(shí)可行的工程設(shè)計(jì)方案,對(duì)那些已經(jīng)受到污染但污染物并沒有超標(biāo)的地塊,要采取措施進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量跟蹤監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)管控,預(yù)防其進(jìn)一步受到污染。
陳同斌認(rèn)為,土壤修復(fù)從點(diǎn)到面推廣,制定非常詳細(xì)的土壤修復(fù)區(qū)域總體方案至關(guān)重要。他指出,土壤修復(fù)其實(shí)是綜合的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),從只有一棵草到工程化運(yùn)行,再到產(chǎn)業(yè)化推廣,最后要與行政管理匹配起來,建立土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)鏈,建立綜合管理模式,政府管理污染土壤修復(fù)工作才有地方著手,政府也才能對(duì)整個(gè)區(qū)域的土壤修復(fù)工作實(shí)現(xiàn)有效管理。
“土壤污染的工程修復(fù)需要技術(shù)的積累,人才的積累和經(jīng)驗(yàn)的積累。人才隊(duì)伍的培養(yǎng),工作機(jī)制的建立,配套政策和資金的支持,產(chǎn)業(yè)化模式的探索,這都需要時(shí)間。”陳同斌說。