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    【专家话修复-土壤】苏德纯:重金属污染农田的修复对策和发展方向

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    来源:中国生态修复网 固废观察 作者:苏德纯

    【栏目简介】

    2015年为“世界土壤年”,为此“中国生态修复网”联合“固废观察”推出“专家话修复-土壤篇”系列专题,栏目将邀请20位中国土壤修复行业专家,给大家分享经验、分析行业。“专家话修复-土壤”系列专题从今天起连续4个月在每周一发布,欢迎关注、敬请指正。

    【本期前言】

    近年来,关于农田受重金属污染的事件频频曝光。针对重金属污染农田的污染原因、修复对策和发展方向,中国生态修复网和固废观察在近日采访了农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员、中国农业大学资源与环境学院苏德纯教授。

    农田重金属污染源

    记者:苏老师,您一直致力于在农田重金属污染治理领域,关于中轻度污染事件的污染源,众说纷纭。有人认为是污染水源灌溉,有人认为是化肥农药不合理的使用。您怎么看?

    苏老师:关于农田重金属污染源各个地方是有差异的,目前报道比较集中出现问题的湖南、广东、广西等省份,其中有些地区已经形成较重的农田重金属污染,主要还是过去有色金属冶炼企业、矿区周围重金属污染源扩散造成的。

    施肥造成的农田重金属污染主要还是个案,肥料是农田重金属来源之一,化肥中磷肥和复合肥含重金属较多,但有些有机肥造成的重金属污染比化肥还要严重,保护地施肥量很大,造成重金属污染问题比粮田更严重。

    目前大田由于施肥造成重金属污染的比例很少。但符合有机肥和化肥质量标准的肥料长期过量施用,也会造成农田土壤重金属慢慢积累,从控制农田土壤重金属污染角度肥料中重金属含量和土壤的重金属负荷都要考虑。

    另外,农田土壤重金属来源除肥料外还有灌溉水、大气沉降等。某些地区地灌溉水、肥料都符合标准,但从农田重金属输入和输出平衡看土壤重金属仍然是净积累的过程。此外即使农田附近没有矿区企业等,但矿区、企业排放的重金属会也可以随河流、地表水径流和大气沉降等途径进入农田。

    污染农田修复对策

    记者:关于重度污染事件的污染源,非常明显就是企业对于工业废渣的乱排。我想问下重度污染的农田如何治理修复?修复后用地恐怕很难再做农田了,如何有效利用这些用地?

    苏老师:目前我们说的农田污染轻重还没有统一的国家标准,我们所谓的“重”是与三级标准相比超了很多倍,而且不同元素也有差异。对于农田来说,如果土壤超标很多倍,无论种什么农作物都不能食用,我们就说污染很严重。

    对于这种污染农田,首先要调整种植结构,更换为不进入食物链的植物,如种麻类、棉花、花卉、林木等,而且也能保证让农民有收益,但是我国在种植结构调整上遇到很多问题,不能只是命令式的让农民调整种植结构,应该引导示范农民如何种植,并为其开拓市场;如果农田重金属污染严重到影响作物生长,这时候还应该使用农田改良措施,施用钝化剂等使作物能够良好生长。

    有成功的案例在污染农田上种植速生树,用来制造加工板材,而且速生树的生长还可以吸收土壤中的部分重金属,同时经济效益也不错。另外,管理部门还应提供技术和市场,并规范引导农民种植,修复工作才能更好地进行。

    再严重的重金属污染农田,如矿渣堆放区周围土壤,,可能本身就相当于污染源,这时候就要做到源头控制,避免污染随降雨等扩散进入周围水体和土壤,可以通过固封措施,并在上面绿化等。土壤重金属污染太严重的情况下,考虑的应该是控制其重金属向周围扩散,而非如何利用。

    记者:对于中轻度农田污染,据我了解往往选用钝化修复技术;选择种植对重金属具有低积累潜力,可以满足农产品食用安全的低积累作物品种进行修复,可达到边生产边修复之目的;还有用超累积植物进行修复,对土壤扰动最小。钝化技术我个人感觉更为实用便捷,但是否产生二次污染问题?低积累植物是否值得推广?对于这三种修复技术,您认为哪种更适用于中国?对于修复技术,您有何展望?

    苏老师:对于修复重金属污染的农田来说,钝化技术和低积累作物针对的是中轻度污染农田,这两种技术修复时间短、见效快、成本低,是适合的方法。使用钝化剂的目的是降低重金属有效性,通过形态转化等途径降低重金属被植物吸收利用能力和毒性。钝化剂的使用需要和肥料、土壤调理剂一样得有标准,不能钝化了其中一种元素,带来了其他元素污染。同时要考虑是否有潜在风险,不能只保证目前修复效果,要监测长期的过程。目前钝化剂的使用还没有统一标准,其本身重金属含量和土壤负荷量应该同时监管,才能避免钝化剂的污染。

    重金属低积累作物如果适合当地生产种植,种植后农产品中重金属含量不超标,而且收益也不降低,那是最简单的修复利用重金属污染农田的一种方法。但是目前很多低积累作物可能并不适合当地生产,不能供农民广泛选择种植。另外受气候、灌水量等条件的影响,某种植物低积累性质是否会发生改变,还不是很确定,在这方面可以做些工作,培育适合当地生产的低积累植物品种。

    超积累植物以前很热现在也有很多人在研究,从野生到修复农田还有很长路要走。目前找到的超积累植物大部分都是野生的,由于地域适应性、繁殖特性等因素影响,超积累植物从野生到农田种植存在很多问题,甚至某些气候田间下无法存活。超积累植物修复思路是很好的想法,是一种绿色修复技术。不过目前超积累植物成功案例大部分不是在农田,比如严重污染的土壤,种植超积累植物可以使光秃秃的土地绿化,而且能慢慢去除污染。此外,超积累植物去除重金属污染需要很长的时间周期,这个成本对于农民来说是很难接受的。

    记者:农田土壤重金属污染如何选择风险评估?如何判断农田污染级别?所谓的农田轻、中、重污染是如何判别的?

    苏老师:农田土壤重金属污染风险评估不能仅仅通过模型计算,要综合考虑人体健康风险和生态安全的问题。此外,土壤重金属污染是慢慢积累的过程,风险评估要考虑污染的变化趋势,按照目前的种植模式、管理体制,目前没问题五年之后可能有问题,要对未来情况做一定的预测。而且风险评估要有针对性,是针对农产品种植的风险评估,还是人体健康的风险评估,不同目的侧重点不同。

    农田污染级别目前国家还没有统一标准,1995年1月1日颁布的《土壤环境质量标准》是我国目前判定农田污染级别唯一可以借鉴的国家标准,本标准把土壤质量分为三个级别。对于农田来说,通常污染超过二级标准,在三级标准以下,我们认为是轻度污染,全国不同地区土壤性质不同,这仅是从土壤中重金属含量考虑,没有考虑农产品中重金属含量。污染超过三级标准,认为是中度污染,这个都是相对的、人为界定的;我们所谓的农田重度污染,指的是超过标准十几倍或者更多。

    未来发展方向展望

    记者:最后请您谈一下对农田重金属污染治理未来发展方向的展望?

    苏老师:现在国家重视农田重金属污染并开始投入治理,是很好的开始。但是农田重金属污染治理不可能靠三年五年就能完全解决,从长远角度看,治理工作不可能短期完成。

    对于农田重金属污染治理,管理部门应该制定一套体系,对污染严重的要进行种植结构调整的污染农田,要有配套的技术和市场开发。对于中度污染农田,通过修复剂或低积累品种等途径治理和利用,应该使修复和治理的技术公益性性,不要只关注短期效益,忽略潜在风险,更加针对性治理。对于轻度污染农田,关键是防止其向更严重污染发展,不仅要控制周围污染物,农田投入也应该关注。比如一些保护地,农田投入量很大,各中肥料、农药的大量投入对重金属污染都有一定风险。农田重金属污染治理不是靠一两个项目就能完成的,不是出一个技术就能一劳永逸广泛运用的,源头污染控制,因地制宜修复利用。

    农田污染治理涉及农业、国土资源、环保等部门,部门之间工作是有交叉的,但也要做好分工,各部门发挥各之所长,共同促进农田污染治理事业更好地发展。

    (原标题:如何应对农田重金属污染)

    作者简介

    苏德纯,男,中国农业大学资源与环境学院教授。中国土壤学会土壤环境专业委员会委员,中国环境科学学会重金属污染防治专业委员会委员,中国植物营养与肥料学会农化测试专业委员会委员,农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员。长期从事农田土壤重金属污染源头控制,污染防治和修复利用研究。先后主持和参加有关农田土壤重金属污染控制、治理和修复利用的国家“973”,“863”,“科技支撑”,“行业专项”项目和多项“国家自然科学基金”等项目。在国内外发表有关农田土壤重金属污染治理和修复利用的论文60多篇,专利多项。获国家科技进步二等奖等奖项。


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