作者:陈能场 来源:中国科学报 发布时间:2016/4/20 9:35:28
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陈能场:农田土壤污染修复亟待解决的几个问题

 

■陈能场

在今年两会期间,环境保护部部长陈吉宁透露,“土十条”文稿已基本成熟,下一步将按程序报批后实施。

土壤污染修复的时代或许将很快到来。但随着农田污染修复的开展,一些现实问题慢慢浮出水面,值得我们关注和探讨解决,这里仅列举几例。

农田污染修复效果的

评价标准问题

污染农田要治理,治理效果的评估方法急需解决。

不同治理技术的效果评价标准固然不同。但是,目前很多治理项目的效果标准设置乱象丛生。以降低土壤重金属有效性为目标的项目为例,有的项目以稻米降镉的程度为判断标准,有的以土壤重金属有效性的降低程度为治理标准,有的二者兼具,甚至有的以农田出水达不达标为项目治理效果的评价标准……农田污染治理标准的混乱造成了土壤污染治理目标和效果评价依据出现了问题。

在前不久举行的一个专家研讨会上,众专家对一个项目书中提出稻米降镉60%并逐年提高,以及稻株重金属富集系数两个考核标准提出了很多质疑。的确,这两个指标无法体现项目治理的效果。对第一个指标而言,涉及到土壤重金属含量与稻米重金属含量间极为复杂的关系。比如气候因素,如果当年雨水多,在水稻抽穗前后田里保持一定的水层,不需太多的人工措施,稻米降镉60%也是很轻而易举事情。而对于富集系数降低这一指标,理论上似乎可以体现土壤治理降低了重金属在土壤—作物体系中的转移能力,但在田间条件下,可以说不同植株都有自己的富集系数,更遑论不同品种,不同地块、采样、数据计算方法的影响了,因此这两个指标都难以作为项目书中的治理效果的指标。

农田污染修复的技术问题

重金属是无法进一步降解的物质,所能做到的是移除或者就地降低其稳定性。前者有客土、植物修复和土壤淋洗等方法,后者目前的方法有四类:第一,选拔低重金属吸收能力的品种种植;第二,降低土壤重金属有效性的适时水分管理方法;第三,降低土壤重金属有效性的土壤调理剂施用方法;第四,力图通过植物体内的离子拮抗或者络合固定阻碍已经进入作物体内的重金属进一步迁移到籽实部位的叶面喷施方法,以及施用一些认为有降低镉有效性的微生物添加剂的方法。按照湖南省污染治理试点的总结,统称为“VIP(品种+灌溉+调高pH值)+n(叶面喷施、微生物技术等)”,按照湖南省的做法,土壤调节剂效果将降低镉有效性30%。

不管以哪种方法治理,前提都要建立在对土壤性质、土壤污染特征等深入了解和掌握的基础之上;考虑到土壤污染的高度不均匀性,且农田污染治理的高额费用等特点,任何一个治理项目都应在对土壤性质和污染特征详细调查的基础上来作技术的选择和经济性评估。比如,在一些以施用石灰作为治理措施的区域,不进行石灰施用量的室内测定和计算,而仅仅人为地按农户的稻田面积、亩施用100公斤左右的案例来设置治理方法,其效果不佳自在情理之中。

在澳洲,酸性土壤上施用石灰效果不好是因石灰与土壤难以混合均匀以及在旱作条件下石灰的溶解受到水分的制约等所致,澳洲施用锌肥来降低小麦的镉含量效果良好;而这一方法在北欧却难以表现效果,原因在于土壤中锌含量的不同(前者土壤锌含量低,后者高)。在日本,当发现有检测的稻米含量超过1毫克/千克的标准时,就会以超标点位为中心进行2.5公顷(160米×160米)的详细调查,根据结果确定污染面积的大小再来制定土壤治理方案。

然而,时下很多招标项目都是在污染状况不甚清楚的状况下设置招标条件,投标人同样在“揣着糊涂当明白”的状况下编写投标文件。这种情况下进行的土壤污染治理难以取得应有效果,更难以保障治理后农产品的健康安全。

土壤问题到底是不是

只有重金属超标的问题

土壤污染与粮食安全的关系极为复杂,且不说不同重金属在土壤中的溶解性不同、毒性不同,在土壤—植物系统中迁移能力不同,以及在植物体内积累部位不同,甚至对人体健康的影响也有着极大不同。单就镉这一元素来说,土壤条件(如养分、酸碱度、氧化还原状况、植物类型、气候等)会对镉在作物中的积累以及镉的人体健康效应产生极大的影响,因此,一些酸化严重的土壤、电传导率很高(高浓度盐分)的土壤,或者有机质很低的土壤因镉的高度活性,在很低的总镉浓度下就会导致作物体内镉的大量积累,甚至出现“不超标的土壤(0.3毫克/千克)会生产出超标的粮食(大米,0.2毫克/千克,花生0.5毫克/千克)”的情况。

一些国家和地区设置的耕地土壤镉含量标准其实远高于中国大陆的0.3毫克/千克,比如我国台湾地区土壤总体上要在总镉含量在4.0毫克/千克以上才产生镉米(0.4毫克/千克),其差异的原因总体上可以归纳为土壤健康程度这一概念上。另一方面,从土壤到食物到人体,很多元素特别是铁、钙、锌等都会对镉的土壤有效性、镉在土壤植物—系统中的迁移能力、食物本身的营养获益和污染风险的平衡、人体对重金属的吸收能力产生极大的影响。

总而言之,土壤的健康状况很大程度上影响着粮食的卫生安全与营养安全。因此,期待土壤污染治理不是单纯地纠结于土壤重金属含量高低或达不达标这一因素上,而能从土壤整体健康改善的角度上来做文章。

(作者单位:广东省生态环境与土壤研究所)

《中国科学报》 (2016-04-20 第5版 农业周刊)
 
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