试验田上的探索

沈立

2014年的全国土壤污染状况调查公报指出，我国工业、矿业废弃地土壤环境问题突出，耕地土壤环境质量堪忧。

面对愈趋严峻的土壤污染形势，环境保护部部长陈吉宁在十二届全国人大三次会议新闻中心的记者会上指出，要通过试点示范，建立适合我们国家自己的污染治理技术体系，逐步推动土壤污染的风险管控和治理修复。

据了解，近年来广东部分地区的土壤修复试验成效初显，这意味着广东的土壤污染防治、修复工作已然迈出了艰难的第一步，在探索中披荆前进。

场地：固化阻断污染因子

黑黄的荒地中间，放置着一台大型机械，一旁的工作人员正热火朝天地挥舞着铁铲，向其中添加泥土和化学药剂。机器发出阵阵轰鸣的同时，一撮撮经过充分混合的碎土从末端被排出、堆积……

这是环境保护部华南环境科学研究所（以下简称“华南所”）在清远市龙塘镇泗合村的一处土壤修复试验场地的情景。这里曾经是废旧金属拆解工厂，土壤重金属污染十分严重。

“我们需要把受到污染的土壤挖掘出来进行晾晒，然后放置到机器中粉碎，并按一定比例与固化剂充分混合。接下来，经过一定时间的放置、养护后，再回填到原来的地方。”华南所技术负责人告诉记者。

据介绍，该土壤修复试验采用的是固化稳定技术，通过在土壤中添加固化剂，将其中处于游离态的重金属元素转化为化学性质不活泼的形态，使其稳定起来，难以在环境中迁移、扩散。

“在开始修复之前，我们需要抽选不同的点向下开挖，测量土壤受污染的程度以及安全土壤的深度等，以此判断选用哪一种修复方法最适合。”科研人员向记者介绍说：“在这个片区的土壤中，铜超出正常标准50～100倍，铅超标约10倍。在不换土的情况下降低重金属污染风险十分困难，因此我们最后决定使用成本较低的固化/稳定化技术。”

上世纪80年代初，清远龙塘开始模仿佛山南海从国内外大量运进废旧五金产品进行拆解，这一度成为了当地群众谋生致富的门路。当时从事拆解行业的大多以散户为主，分布在村镇内、公路边的各个角落，家庭作坊式是主要经营方式。

三十年过去，2013年清远市再生铜产量约为68万吨，占全国再生铜产量的38.6%，全国铜总产量的14%左右。在有色金属期货市场，清远铜价格的变动甚至直接影响到国内再生铜价格。而废旧金属拆解及其延伸产业的发展，也推动了当地经济的发展。

然而，正是早年粗犷式的发展模式，为龙塘带来了深远的环境污染问题。在这其中，土壤重金属污染首当其冲，成为了当地绿色发展的拦路虎。

2012年，清远市政府向华南所请求支援，为久治不愈的土壤重金属超标问题探寻治疗“良方”。经过系统调研后，华南所针对清远的情况制定出了《清远市电子废弃物污染环境整治规划（2012-2020年）》，规划要求，修复项目正式启动，要在2020年全面修复龙塘镇的污染土壤。

泗合村的厂地土壤修复试验，是龙塘土壤修复项目的首期工程任务之一，也是华南所对于该类地块土壤修复所进行的可行性探索。

华南所科研人员告诉记者，泗合村的土壤修复试验场地从筹备、运行至今已历时2年，按照华南所每周采样的结果显示，效果较为显著，“土壤中重金属的有效态减少了约50%～70%”。

然而，当记者问到该方案的可持续性如何时，华南所科研人员坦言说，目前国内乃至世界的土壤修复技术尚在摸索阶段，需要进一步建立“分级分类”综合整治技术体系，开发经济可行、技术可行的新方法、新材料和新装备。

据业内专家介绍，目前，我国现有的污染修复技术大多还处于实验阶段，有些只适用于实验室的小规模实验，从试验田的成功到市场化的运用，还有相当的一段路要走。

记者了解到，国内类似的土壤修复技术，1亩地修复费用约在20～30万人民币之间，价格不菲。倘若大面积、大规模地采用，其花费也必将是一个天文数字。

矿山：覆绿防止污染转移

连绵的矿脉，蜿蜒的山路，放眼望去尽是一片赤褐色。这是大宝山矿区一直以来给人们留下的印象，也是数年前记者拜访此地时看到的真实写照。

然而，近日记者在矿区工作人员的带领下，沿着山道一路走来，发现原本秃黄的山头不知何时披上了一抹鲜绿的外衣，让人精神一震。

“这是大宝山矿区近年实施的尾矿堆土区生态恢复工程的结果。”大宝山矿业有限公司（以下简称“大宝山矿业”）环保部负责人李中林说：“近年来，大宝山矿区先后开展了槽对坑尾矿库外排水综合治理、李屋拦泥库等一系列治理工程，走上了绿色发展的道路。”

由于区域土壤背景值偏高、污染面积巨大，因此大宝山矿业优先选择切断暴露途径，对矿山进行覆绿，通过水土保持控制污染扩散。李中林介绍，覆绿是一种常见的“绿色”治污手段，也是当前国内外针对矿山污染修复普遍采用的方法之一。

大宝山蕴藏大量的铁、铜、铅、锌、硫等金属资源，且矿床裸露，遇水和空气容易氧化，因此矿区周围多条水系的水质千百年来均呈酸性，极不利于土壤重金属的防控。

上世纪八十年代中期起，大宝山地区一度掀起了民采热潮，民选民洗的废石、废渣、废水被随意排放，没有任何防治设施。这使原本就不堪重负的环境雪上加霜，不仅大宝山下游地表水污染和水土流失进一步加重，更是令附近土壤的重金属污染严重，下游上坝村的农田中锌、铜、镉、锰等重金属出现大幅超标。

如今，大宝山包括南部内排土场、中东部堆土场、东北部堆土场在内，共计129710平方米的三个大型堆土区均已成功覆绿。植被恢复、水土保持的成效也初步显现，经检测，矿渣外流的情况得到有效缓解。

“这个成果可谓来之不易。” 李中林说：“过去矿区曾经邀请过多家科研机构，为水土保持工程作试验，包括华南农业大学、中山大学、广东花卉研究所等研究团队都尝试过，效果不尽人意。”

负责大宝山矿区覆绿工程的沈经理告诉记者，由于尾矿区的土壤基本由生产过程中产生的矿渣组成，土壤酸性强、重金属含量极高，因此种植上去的树木撑不了多久就枯萎死亡。

“我们公司的主要做法其实和其它研究团队没有本质上的区别，成功的关键在于精细化的管理和看护，要随时留意植物的状况随机应变。”问到尾矿覆绿成功的经验时，沈经理说道。

据介绍，覆绿项目工程组首先要在原来的尾矿区上撒上石灰中和土壤酸性，然后覆上一层50公分厚的客土，选择松树、桉树等耐酸性较强、生长速度快、抗逆性强的树种种上。在这之后还必须定期进行洒水，定期撒石灰防止土壤反酸，枯死的树木也要及时补种。

“我们的树苗都经过专门培养，在保证其生命力足够顽强后才种上。后来发现树木缺水时，还专门种植了草类，以达到固水的效果。总之整个流程须要全程跟踪、精细护理，否则树木肯定活不长。”大宝山覆绿项目的现场管理人老邓说。

业内专家指出，矿山覆绿虽然只能防止污染转移，重金属仍存在于土壤中，但它作为一种“绿色”的污染治理手段，在矿山周边的土壤修复方面具有一定的应用前景。由于金属矿山及周边地区污染环境独特，单一的修复手段可能难以取得完善的修复效果。综合利用植物、微生物、化学等修复方法，开展联合修复或更有效。

耕地： 吸附恢复土壤功能

据2014年全国首次公布的土壤污染状况调查公报显示，耕地土壤点位超标率最高，达到19.4%。

2013年，广东成为了全国首个公布局地土壤污染数据的地区——珠三角28%土壤重金属超标。记者从广东省环境保护厅了解到，目前广东部分地区一些涉重企业的处理设施依然落后，污染防治水平较低；农业耕作过程中也存在过量施用化肥、农药等化学制剂问题，使农业面源的土地污染问题日益恶化——广东的耕地污染治理迫在眉睫。

当前广东个别地区已开始进行大规模耕地污染修复试验，其中一处就在清远龙塘。2014年，华南所受清远市政府委托在龙塘镇开辟了三处耕地污染修复试验田，探寻土壤治理对策。

“我们将三处试验田分为轻度污染、中度污染和重度污染区。”为得到更好的实验数据及修复成果，华南所专门制定了“一区一策”的规划，即按照地区污染源、污染程度制定出更具有针对性的治理办法。

位于民平村的试验田属于轻度污染的耕地，这里种植的作物主要以水稻为主。华南所的研究人员针对该地的情况调配施加了特殊的土壤改良剂。目前该方法的效果已初步体现。轻度污染的农田在改良剂的作用下，可以出产符合安全标准的水稻。

据华南所介绍，与换土、翻耕等工程大、耗资多的物理方法相比，使用改良剂是一种较经济实惠的办法。其原理是在耕地中添加化学药剂，能有效稳定土壤中的重金属，使其通过化学反应转变为不易被植物吸收的分子形态，达到减少重金属积累的效果。

对于受到中度污染的农田，华南所在龙塘民平村的试验田采取了低吸收作物与土壤改良双管齐下的办法。

“我们从当地的水稻品种中筛选出两个早稻和两个晚稻品种，加以改良后种植到试验田中。此外，我们也挑选了一部分低吸收的玉米品种进行种植实验。”华南所高级工程师方晓航博士向记者介绍道：“目前产出的作物基本符合食品安全标准。”

重度污染耕地修复试验田位于龙塘镇定安村。过去建在田边的电线拆解小作坊，在清远市持续数年的电子废弃物拆解环境污染整治行动中已被一一清除。但其为周边留下的重金属污染却是长远的，监测数据显示，镉、铜超标严重。

据了解，华南所采用的修复技术属于植物提取修复技术范畴，即在农田里种植东南景天等超富集植物，通过其对重金属的富集作用净化受污染的土地；在种植作物方面，调整种植结构，挑选园艺类的经济作物，建议不再种植可食用的农作物，修复的过程中尽量保持耕地的经济价值。

此前有业内专家指出，如果采用换土法修复污染农田，治理1亩耕地的成本平均在10万元左右，这其实相当于1亩耕地的200年收益，而且受污染土壤的运输和处置也是一大问题。大规模采用这种做法缺乏经济可行性。

“耕地修复与其它种类的土壤污染修复不同之处在于，农民的经济主要来源于土地，在修复的过程中让农民停止耕作并不现实，因此我们希望探索出一条既能修复土地，又能减少农户损失的治理之路。”方晓航表示，由于中国的粮食分布主要以水稻为主，而轻微污染及轻度污染的农田在国内占比较大比例，因此龙塘试验田的实验具有很大的现实意义。