针对福建漳州市某地受重金属污染耕地的土壤调理剂效果研究

袁园

（福建省金皇环保科技有限公司，福建 福州 350002）

1 引言

工矿企业排放“三废”造成的重金属污染及有机物污染，这是福建省耕地污染主要外在因素[1]，结合陈穗玲等[2]对福建沿海10个行政区域进行布点采样，结果表明：福建沿海各区域水稻田土壤以及闽西矿产资源丰富地区均有不同程度的重金属污染。 本文尝试阐述土壤调理剂对受重金属污染土壤的有效改良作用。

2 研究背景

随着人类经济生活的快速发展，人们为了满足自己日益增长的需求，造成对土壤这一人类赖以生存的最基本的物质生产资料许多不合理利用。数据表明，全世界目前拥有耕地7.30×108ha ，但每年却有大约5.0×106ha的耕地因为土壤退化而不能再耕作。科学家预计到2050年，世界将有约6×108ha的土地发生沙化，约2.0×106ha的灌溉土地发生盐渍化。改良土壤，恢复土壤生产力，已经成为学者研究的重点对象。近年来国内许多学者对耕地土壤重金属污染进行了研究，结果表明我国已经有将近2.0×107ha耕地受到Cd，As，Cr、Pb等重金属污染，几乎占据全国农用耕地总面积的1/5。

3 土壤调理剂修复受重金属污染耕地的原理

据国家技术监督局在1997年发布肥料和土壤调理剂术语标准，其中将土壤调理剂定义为加入土壤中的用于改善土壤的物理和（或）化学性质，及（或）其生物活性的物料[3]。

使用土壤调理剂修复受重金属污染耕地，就是通过向土壤中添加钝化材料，如海泡石、坡缕石、蒙脱土、黏土矿物粉、铁锰氧化物、泥炭等物质，将土壤中有毒有害重(类)金属离子由有效态转化为化学性质不活泼形态，降低其在土壤环境中的迁移及对植物有效性和生物毒性[4-6]。

4 福建漳州某地受重金属污染土壤培植农作物实验及结论

据《福建省土壤污染防治行动计划实施方案》（闽〔2016〕45号）、《福建省受污染耕地安全利用总体工作方案》（闽农能函〔2019〕529号）、《福建省土壤污染防治办法》（省政府令第172号）、《轻中度污染耕地安全利用与治理修复推荐技术名录》（农办科〔2019〕14号）工作部署，以及2017年农用地土壤重金属详细调查结果显示：福建漳州某地耕地面积8202 ha，其中优先保护类耕地面积5066 ha，占比61.8%；安全利用类耕地面积3055 ha，占比37.2%，严格管控类耕地面积80.6 ha，占比1.0%，上述土地土壤主要的污染物是Ni、Pb、Cd和Hg。

针对上述土壤污染物情况，推荐的土壤调理剂材料以钙质钝化剂为主，包含石灰石粉、白云石粉、牡蛎壳粉、熟石灰、壳灰等。未煅烧的钙质钝化剂虽然起效较慢，但效果比较持久；煅烧再水化的钙质钝化剂起效较快，但持续时间较短。钙质钝化剂的施用量以能够将土壤pH值提高到6.5左右为宜，一般每亩要200 kg以上的石灰石粉。对于酸性较强的土壤，可以分次将土壤pH提高到目标pH。

现选择生长周期较短的芥菜，进行盆栽种植实验（图1），对几种土壤调理剂配方进行实验，了解重金属在土壤—植物之间的迁移情况[7]，以期探索最适合的土壤调理剂配方（见表1）。

图1 盆栽实验现场照片

对不同组配方案进行编号，16个试验处理及改良剂用量、配方如表2。

通过对芥菜可食部分进行重金属含量测定，结果见表2，除配方1#、配方7#、配方9#外，不同改良剂对Ni均有一定的作用。配方16#（白云石3.75 g、煅烧牡蛎壳3.75 g、生石灰3.75 g、牡蛎壳3.75 g）、配方8#（煅烧牡蛎壳7.5 g、牡蛎壳7.5 g）效果较好。

重金属Ni芥菜可食部分限量，通过与1994年经全国食品卫生标准分委会评审通过作为内控标准作为评审标准（Ni限量0.4 mg/kg）[8]，配方16#、配方8#、配方3#、配方13#芥菜可食部位均符合此标准。

上述所讨论的土壤调理剂的处理结果，可指导典型重金属污染耕地的安全利用与修复治理，提升耕地利用率，有助于提高合格的粮食作物产量，促进农产品收益增加，具有明显的经济效益。

表1 组配方案设计

表2 不同组配方案对芥菜重金属富集的影响

据福建省统计数据[9]，全省耕地资源总价值为5.92万亿元，经济价值占35.73%，即预期可实现2.11万亿元经济指标。以本项目耕地初始经济价值损毁计零统计，则完成时可实现的经济指标为2.11万亿元。