新鄉(xiāng)市農(nóng)田土壤環(huán)境污染修復(fù)初探

徐慧敏 張志旭 呂玉新

【摘 ?要】農(nóng)田土壤污染會直接引發(fā)人們對糧食安全的擔(dān)憂，必須引起高度重視。新鄉(xiāng)市工業(yè)結(jié)構(gòu)化不合理導(dǎo)致農(nóng)田土壤環(huán)境受到重金屬污染，被河南省列為土壤污染綜合防治先行區(qū)。土壤污染修復(fù)技術(shù)包括土壤淋洗、電熱修復(fù)、微生物修復(fù)、植物修復(fù)4種?！笆濉逼陂g，新鄉(xiāng)市以政府主導(dǎo)為主，吸收社會力量進(jìn)行污染土壤的修復(fù)試點(diǎn)，多種修復(fù)方法并用，取得一定成效。論文在總結(jié)農(nóng)田土壤環(huán)境污染修復(fù)技術(shù)的同時，對土壤污染防治方面提出了明確修復(fù)主體、強(qiáng)化修復(fù)監(jiān)管、推升修復(fù)產(chǎn)業(yè)的對策建議。

【Abstract】Soil pollution in farmland will directly cause people to worry about food security， which must be taken seriously. The unreasonable industrial structuring of Xinxiang City has led to heavy metal pollution of the farmland soil environment， and it has been listed as a pilot area for comprehensive soil pollution prevention and control by Henan Province. Soil pollution remediation technologies include soil leaching， electrothermal remediation， microbial remediation， and phytoremediation. During the "13th Five-Year Plan" period， Xinxiang took the lead of the government and absorbed social forces to carry out the pilot project of remediation of contaminated soil. A variety of remediation methods were used together， and certain results were achieved. While summarizing farmland soil environmental pollution remediation technologies， this paper puts forward countermeasures and suggestions for the prevention and control of soil pollution to clarify the main body of remediation， strengthen remediation supervision， and promote the remediation industry.

【關(guān)鍵詞】環(huán)境監(jiān)測;土壤污染;糧食安全;修復(fù)技術(shù)

【Keywords】environmental monitoring; soil pollution; food security; remediation technology

【中圖分類號】X53 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）05-0030-02

1 引言

20世紀(jì)初期，新鄉(xiāng)市一度號稱“中國電池工業(yè)之都”，把干電池的生產(chǎn)列為重點(diǎn)工作之一。有資料顯示，鎳鎘電池生產(chǎn)技術(shù)含量低，但污染隱患很大，很容易誘發(fā)土壤中重金屬鎘污染。在過去的幾十年時間里，電池產(chǎn)業(yè)的“粗放式”發(fā)展引發(fā)了農(nóng)田土壤環(huán)境重金屬污染問題[1]。而新鄉(xiāng)市又是河南省乃至全國糧食作物主產(chǎn)地，土壤污染不僅打破了原有的土壤環(huán)境生態(tài)平衡，而且會通過土壤上產(chǎn)出的糧食、蔬菜及其產(chǎn)品的食物鏈傳導(dǎo)給人們?！懊褚允碁樘?，食以土為本”?？梢哉f，土壤污染能直接引發(fā)人們對糧食安全的擔(dān)憂。河南省的“十三五”規(guī)劃中，特別強(qiáng)調(diào)要加大土壤污染治理和修復(fù)力度，把新鄉(xiāng)市列為河南省土壤污染綜合防治先行區(qū)。

2 土壤污染修復(fù)

土壤污染修復(fù)技術(shù)主要包括更換新土、化學(xué)修復(fù)、生物改性和深耕翻土等措施。更換新土法是指應(yīng)用新鮮土壤替換被污染的土壤，實(shí)質(zhì)上是對污染土壤的轉(zhuǎn)移;化學(xué)修復(fù)是把土壤中的污染物通過淋洗、加熱的方法把土壤中污染物轉(zhuǎn)換出來;生物改性則是利用生物技術(shù)改變土壤中污染物的價態(tài)或阻斷污染物在食物鏈中的傳播。實(shí)踐中主要是采取深耕翻土伴植物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)等多種方法協(xié)同作用來找尋投資少、見效好的修復(fù)技術(shù)。

2.1 土壤淋洗

土壤淋洗技術(shù)是采用可以有效吸附重金屬的淋洗液沖洗受污染土壤，把土壤中重金屬分離出來。這種方法在小范圍工業(yè)場地土壤污染的治理中得到了一定的推廣，因其淋洗液多是幾種化學(xué)合成物，所以修復(fù)的價格成本相對較高，大面積推廣還有一定的難度。修復(fù)時間短是它的優(yōu)點(diǎn)，對于小面積受污染的土壤能在短時間內(nèi)迅速消除污染，但對于大面積的農(nóng)田土壤污染還處于論證階段。

2.2 電熱修復(fù)

電熱修復(fù)主要應(yīng)用于受揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物污染的土壤修復(fù)，其原理是為污染土壤通入熱蒸汽，使揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物從土壤中揮發(fā)出來，對揮發(fā)出來的氣態(tài)物質(zhì)集中回收處理。這種方法相對簡單，但修復(fù)對象單一，如把受汞污染的土壤通過熱處理法剝離土壤中的汞。加熱需要一定的能耗，操作起來必須在加熱的同時不停地翻轉(zhuǎn)土壤，只是在實(shí)驗(yàn)室中處理少量污染土壤。

2.3 微生物修復(fù)

使用微生物修復(fù)技術(shù)主要是激發(fā)土壤中微生物的活性，給予土壤一定的溫度、濕度和營養(yǎng)物，激活微生物改變土壤中污染物的價態(tài)，降低污染物的危害特性。因其成本較低、操作簡單受到推廣，缺點(diǎn)是微生物修復(fù)的專一性很強(qiáng)，其活性與溫度、水分、氧氣、pH值等土壤環(huán)境條件緊密相關(guān)。由于這種修復(fù)并沒有去除土壤中的重金屬，只是通過轉(zhuǎn)換價態(tài)降低重金屬的危害性，并沒有從根本上消除重金屬，往往需要與植物修復(fù)等其他方法配合施用效果較好。

2.4 植物修復(fù)

植物修復(fù)技術(shù)是去除土壤中重金屬污染的比較公認(rèn)和便于操作的方法[2]，利用某種特定植物對重金屬的吸附特性將土壤中的重金屬轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，再將這種植物通過燃燒發(fā)電、制漿造紙、景觀造型等方法進(jìn)一步處理重金屬。這種處理方法最大特點(diǎn)是管理簡單、操作容易，但前提是要篩選和培育對重金屬具有超常規(guī)吸收和富集能力的植物，這需要一定的摸索和試驗(yàn)，周期較長，也可以通過雜交育種篩選對土壤中重金屬耐抗性強(qiáng)的農(nóng)作物，阻斷土壤污染物進(jìn)入食物鏈[3]，實(shí)現(xiàn)對污染土地的安全使用。這種修復(fù)技術(shù)同樣需要長時期的試驗(yàn)，周期長是它的特點(diǎn)，挑選特性植物是它的難點(diǎn)。

3 新鄉(xiāng)市修復(fù)試點(diǎn)技術(shù)

2017年初，新鄉(xiāng)市啟動對受重金屬鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)研發(fā)。鳳泉區(qū)、牧野區(qū)人民政府根據(jù)“藍(lán)天常在、青山常在、綠水常在”的美麗中國建設(shè)以及落實(shí)河南省清潔土壤行動計(jì)劃的需要，籌措資金，劃定200畝受鎘污染的農(nóng)田土壤，公開招標(biāo)社會力量試點(diǎn)污染土壤修復(fù)技術(shù)。

3.1 修復(fù)試點(diǎn)方案

在摸底調(diào)研的基礎(chǔ)上，編制的修復(fù)施工方案中將200畝農(nóng)田分為3個修復(fù)區(qū)，采取分區(qū)分類治理的修復(fù)技術(shù)路線。其中，A區(qū)土壤：80畝安全利用類試點(diǎn)修復(fù)，采用邊生產(chǎn)邊修復(fù)的“深耕翻土+原位穩(wěn)定化+低積累作物+農(nóng)藝調(diào)控”思路聯(lián)合修復(fù)污染土壤;B區(qū)土壤：80畝修復(fù)類試點(diǎn)驗(yàn)證，采用邊生產(chǎn)邊修復(fù)的“深耕翻土+替代種植+生態(tài)調(diào)控”思路聯(lián)合修復(fù);C區(qū)土壤：40畝主要為修復(fù)效果對照試驗(yàn)和低積累小麥種篩選試驗(yàn)，各占20畝。

3.2 多種修復(fù)方法并用

采用“原位穩(wěn)定化+深耕翻土+低積累作物種植+生態(tài)調(diào)控”措施聯(lián)合修復(fù)，具體的修復(fù)措施包括：深耕（0～45cm）、鈍化穩(wěn)定化修復(fù)、低積累小麥品種的選擇等。冬季種植小麥，夏季種植玉米/大豆的輪作模式;鈍化穩(wěn)定化修復(fù)材料有礦物微膠囊、有機(jī)-無機(jī)天然復(fù)合材料、無定型礦物材料、納米硅材料、有機(jī)硅材料、高性能無機(jī)改性修復(fù)材料。此修復(fù)模式采取“工程措施+原位鈍化”聯(lián)合修復(fù)，所需時間較短，資金需求較低，且容易實(shí)施。在不破壞農(nóng)田土壤的生態(tài)功能、不占耕地的前提下，確保糧食產(chǎn)量與質(zhì)量安全。

在植物修復(fù)試點(diǎn)中，所選擇植物是伴礦景天、八寶景天、星柳、金絲柳、高羊茅、黑麥草、白三葉、甜高粱、油菜、棉花等。所有的修復(fù)植物采用輪作，采取全種植周期連續(xù)強(qiáng)化植物萃取修復(fù)模式。此修復(fù)模式不破壞農(nóng)田土壤的生態(tài)功能，可有效降低農(nóng)田土壤中的重金屬含量，同時，金絲柳木材做家具板材鉻含量可滿足兒童家具通用技術(shù)條件，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 修復(fù)效果評價

經(jīng)過連續(xù)4年的反復(fù)試驗(yàn)和比較，發(fā)現(xiàn)深耕后土壤中Cd的平均含量下降81.89%，小麥超標(biāo)點(diǎn)位同比下降75%，說明了聯(lián)合修復(fù)措施取得了一定的修復(fù)效果，但這僅僅是開始，后面還有很長的路要走。

4 對策建議

4.1 明確修復(fù)主體

造成土壤污染的單位或個人要承擔(dān)土壤環(huán)境修復(fù)的主體責(zé)任。土地使用權(quán)依法轉(zhuǎn)讓的，由土地使用權(quán)受讓人承擔(dān)責(zé)任。土地使用權(quán)收歸政府或無主地塊責(zé)任主體不明的，由污染土壤所在地縣級人民政府承擔(dān)修復(fù)污染土壤的責(zé)任。

4.2 強(qiáng)化修復(fù)監(jiān)管

農(nóng)田土壤污染修復(fù)期間要采取必要措施防止對地塊及周邊土壤環(huán)境造成二次污染，修復(fù)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢物必須集中回收進(jìn)行無害化處置[4]。衡量污染土壤修復(fù)效果，修復(fù)主體要委托有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行評估，接受社會監(jiān)督。

4.3 發(fā)展修復(fù)產(chǎn)業(yè)

放開服務(wù)性監(jiān)測市場，規(guī)范土壤污染治理與修復(fù)從業(yè)單位和人員管理，加大政策扶持力度，助推土壤污染修復(fù)技術(shù)發(fā)展。通過資金支持、政策推動、典型示范，加快完善以土壤治理與修復(fù)工程為中心的產(chǎn)業(yè)鏈，培育一批綜合實(shí)力較強(qiáng)的土壤污染治理與修復(fù)企業(yè)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】崔秀玲，徐君靜，周速.新鄉(xiāng)市土壤環(huán)境中鉻污染狀況分布研究[J].河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報，2013，21（4）：12.

【2】方銀娥，陳忠良.農(nóng)田土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)[J].廣東化工，2013，40（17）：160.

【3】姚建仁，焦淑貞，黃宏英.新鄉(xiāng)地區(qū)農(nóng)藥污染土壤環(huán)境質(zhì)量評價初探[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2005，26（3）：8.

【4】張磊，張寶鋒.農(nóng)田土壤重金屬污染及其修復(fù)技術(shù)比較分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2019，27（7）：82.