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土壤污染防治任重道遠 因地制宜探索中國特色

放大字體   縮小字體 發布日期:2016-08-08    來源:中國科學報    瀏覽次數:1367
 
【摘要】據2014年全國土壤污染調查資料,我國現有土壤污染耕地面積1.5億畝,其中污灌污染耕地3250萬畝,全國每年因重金屬污染的糧食達120... ...
 
據2014年全國土壤污染調查資料,我國現有土壤污染耕地面積1.5億畝,其中污灌污染耕地3250萬畝,全國每年因重金屬污染的糧食達1200萬噸。土壤污染主要集中在湖南、湖北、江西、廣東、廣西、貴州、四川等省及西北、東北一些地區,其分布南方大于北方,而且以重金屬污染為主。

土壤污染具有積累性、長期性和隱蔽性等特征。
1962年,沈陽張士灌區4.2萬畝稻田,開始利用沈陽冶煉廠排放的污水和灌渠沿岸的生活污水進行灌溉。1975年在沈陽市政府統一組織下,中國科學院林業土壤研究所(中科院沈陽應用生態研究所前身)與沈陽衛生等部門進行聯合調查,監測發現了我國第一個鎘污染區。灌區上游稻田含鎘高達5毫克/公斤土,而水稻籽實含鎘最高達1毫克/公斤米。與此同時,灌區上游居民尿鎘、發鎘、尿低分子蛋白陽性率和癌癥患者及死亡率均高于對照區。而且污染區每年有200萬公斤水稻鎘超標而不能食用。10多年時間污水灌溉帶來重金屬在土壤的積累,10多年食用污灌含鎘大米而造成當地人群健康的異常,說明重金屬在土壤中逐漸積累和對人體的慢性傷害。

同樣在上世紀60年代初,沈陽撫順的沈撫灌區10多萬畝稻田,利用撫順石化系統排放的石油污水灌溉,省水省肥提高了產量。中科院沈陽應用生態所在上世紀80年代中期的調查研究中發現,經過十幾年的灌溉,灌區稻田中土壤礦物油和致癌物苯并(a)芘大大超過對照區。雖然籽實中的苯并(a)芘含量與清灌區無差別,但灌區上游地下水中礦物油和苯并(a)芘大大超過清灌區,人群癌癥發病率也遠超過清灌區。

一個無機的重金屬污染區,一個有機的石油污水灌區,雖然污染性質不同,但都表現出土壤污染共同特征。

上世紀70年代初,發達國家就開始針對污染土壤防治進行立法,“治”立足于“防”。日本、美國、德國、加拿大等國的土壤污染主要是重金屬污染。日本、美國主要采取土壤蒸發提取、異位固化、離場焚燒等方法。技術雖先進,但投資巨大。而英國、德國、加拿大等主要采取原位生物處理和異位生物處理方法,其趨向以生物處理為主。

與國外土壤污染治理相比,中國土壤污染面積大,分布廣,有機無機污染種類多,污染重。且中國目前還屬于發展中國家,經濟還不富裕。所以中國土壤污染修復與治理,必須采用實用、經濟、有效、方便群眾參與的中國自己的修復和治理道路。

土壤是一個復雜的有機體。因受到土壤類型,土壤自身性質,包括質地、酸堿度、有機質、氧化還原電位、微生物等影響,同時也受到外界因素,包括污染類型、地形、外來水質(酸堿度、污染物含量等)、氣候、作物種類等影響,土壤污染就會有輕重緩急、作物生長好壞、作物對污染物吸收難易之區別。因此在土壤污染的治理上,應該根據土壤類型、污染物種類、土壤性質、污染程度、修復難易、治理成本等綜合因素,因地制宜,采用化學、物理、生物等綜合治理措施。

對污染土地的利用,要根據當地實際情況,宜農則農,宜林則林,宜工則工,宜城建則城建,并非哪一種治理方法或哪一種用地方式是唯一的方法。現在國際上也力主采用綜合治理和綜合利用方法。

自上世紀70年代末至80年代中,中科院沈陽應用生態所的科研人員,在張士鎘污染區采取了控制鎘污染源污水排放和灌渠沿岸化工廠含酸廢水排放的措施;與當地農民一起采用化學方法進行防治水稻鎘污染試驗,降低水稻對土壤中鎘的吸收;在污染土壤種植能源高梁制取酒精;重污染稻田改作苗圃,栽種林木凈化土壤等等。這一系列治理措施,為我國首個鎘污染區的修復與治理取得了寶貴經驗。

當前,鑒于國內城市建設和城市居民對林木、苗木、花卉的大量需求,將污染土地改為林木、苗木、花卉基地,不失為一種改造、凈化污染土壤的良策之一。但是,在沈陽張士灌區微酸性草甸棕壤的污染農田,即便后來停止向灌區排放含鎘污水,施行清水灌溉,仍然使土壤中鎘溶出而被水稻吸收,造成水稻鎘污染,給鎘污染防治帶來難度。

上世紀90年代中和本世紀初,中科院沈陽應用生態所在沈撫灌區開展了石油污染土壤的修復和治理研究,以化學、物理、生物等聯合技術,固定化微生物降解石油和多環芳烴取得良好效果。這些成果先后獲得了中科院科技進步獎。

上世紀80年代末和本世紀初,張士鎘污染區和沈撫污灌區先后開發成經濟技術開發區、高新技術開發區及新城區,我們的試驗也告一段落。但對重金屬污染和石油污染土壤的治理經驗值得借鑒。我國的土壤污染防治任重道遠。


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