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摸清规律“对症下药” 土壤污染修复已箭在弦上
来源:中国环保在线   发布者:张荐辕   日期:2015-12-24   今日/总浏览:3/2946

环境保护部和国土资源部曾发布消息称,全国土壤环境状况总体不容乐观,耕地土壤环境质量堪忧。面对日益严峻的土壤重金属污染,山东省农科院设立了“设施菜地土壤重金属污染防治与质量提升关键技术研究”课题。

摸清规律“对症下药” 土壤污染修复已箭在弦上

  

只有干净的土壤,才能生长出干净的食物,然而,现实不容乐观。粪便污染、烟尘、酸雨、雾霾天的多重夹击,让人类赖以生存的土地深受其害,一些“重灾区”重金属污染已成“公害”。如何给土壤“疗伤”?带着这个问题,让我们走进山东省农科院资源与环境研究所寻找答案。

  

土壤生病,病因在哪?

  

人会生病,土壤也会生病。山东省农科院资环所副所长李彦博士介绍说,污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍等元素,这些污染物在土壤中移动性小,难于降解,通过食物链进入人体后,潜在危害很大。那么,这些重金属是哪里来的呢?既有成土母质等自然因素,也有人为干扰输入,不合格的肥料和农药、污水灌溉、工矿企业的固废等都造成重金属污染。

  

环境保护部和国土资源部曾发布消息称,全国土壤环境状况总体不容乐观,耕地土壤环境质量堪忧。同“七五”时期全国土壤环境背景值调查的点位坐标对比,镉的含量在全国范围内普遍增加,在华北、东北和西部地区增加10%—40%。全国每年因土壤重金属污染而减产的粮食达1000多万吨,被重金属污染的粮食也多达1200多万吨,合计经济损失达200多亿元。

  

面对日益严峻的土壤重金属污染,山东省农科院设立了“设施菜地土壤重金属污染防治与质量提升关键技术研究”课题。课题主持人李彦带领她的创新团队,正在为生病的土壤“疗伤”。

  

课题组展开了多点取样分析,重点对设施菜地的百余个样本进行检测,通过科学数据确定设施蔬菜土壤中的主导污染因子。“农业投入品对设施菜地重金属的贡献率最大”。李彦解释说,“经分析得出,与土壤环境质量标准对比,镉含量的超标率随棚龄的增加而增加。”

  

摸清规律,“对症下药”

  

防控土壤重金属污染,首先要摸清重金属的形态和分布规律,这样才能有的放矢。

  

为了掌握重金属在不同土层中的分布规律,课题组把0—50厘米的土层分层5层,分别测定重金属含量,发现了三种现象:第一种是在0—50厘米土层中呈均匀分布,涉及铬、镍、铜、砷四种元素;第二种是集中分布在0—20厘米土壤的表层,20—50厘米土层中分别明显减少,涉及锌、铅、镉三种元素,锌、铅、镉0—20厘米表层的平均浓度分别是20—50厘米土层的平均浓度的4.1、6.0、4.8倍;第三种是0—50厘米土层浓度由地表向下呈均匀下降趋势,涉及汞元素,每10厘米土层浓度平均下降13%。

  

哪些产品能对重金属污染有防控作用,李彦带领课题组一边从市场上寻找,一边自己研发。2015年8月,“一种农田重金属污染土壤复合改良剂及其制备和施用方法”诞生,并申报了国家发明专利。这种改良剂成本低廉,配方简易,可以对重金属土壤进行有效修复,保证土壤的可持续生产能力。试验示范结果表明,该产品对土壤中镉、锌有效态含量降低显著,分别为33.51%、34.78%,较对照降低率分别提高8.41和6.63个百分点。

  

参与这项课题研究的还有山东省农科院蔬菜花卉所研究员王克安,他重点进行了夏季休闲季节轮作对设施蔬菜重金属、养分含量的研究,开展镉对黄瓜、番茄等蔬菜品种生长胁迫的影响试验,并在投入品源头控制、重金属钝化剂、有机物还田、轮作调控等农艺措施研发方面取得积极进展。

  

量身定做 节肥增效

  

不科学的过量施肥,不但提高生产成本,浪费劳动力,而且也是导致土壤生病的一条重要原因。为解决这个问题,山东省农科院资环所近年研发了“主要粮食作物一次性施肥技术”,针对不同作物品种,量身定做专用缓控释肥料产品。在今年举办的小麦玉米一次性施肥技术现场观摩会上,受到参观群众的青睐。

  

“小麦生育期长,从秋播到夏收有8个月,一次性施肥满足不同生育期的生长需求不是件简单的事情。”资环所专家谭德水博士介绍说,他们针对冬小麦、夏玉米、春玉米等作物的养分需求,通过调节膜材料种类和膜厚度,生产作物专用缓释肥产品,无需追肥,项目协作组还开发出配套农机产品,易于大面积推广。冬小麦夏玉米全生育期一次性施肥,不追肥,小麦季节省劳动力1人/亩,玉米季节省劳动力1人/亩,肥料产品为颗粒状,能够与播种机联用,实现了种肥同播。

  

这种缓释肥还有一个优点就是不会给土壤造成残留污染,因为它采用了水性树脂原位反应成膜技术。膜材料以水性树脂为主体,配以营养型调控材料,以水为分散剂,无需回收溶剂,易生物降解,膜材料环保。不但成本低,而且产能高,肥料利用率提高7%—20%,有效减少了肥料养分流失对地表水体和地下水的污染。

  

在山东、河南和河北省进行了100多个点冬小麦施肥试验,在减少20%氮肥的情况下,播种时一次施肥,平均增产5%左右;在东北春玉米和黄淮区夏玉米进行的30多点的施肥试验表明,平均增产7%左右。

  

“土壤是我们人类生存的根本,是生产农产品的物质基础,但是土壤不会说话,需要我们来替它争取生存的权利,我们会尽全力去保护它。”采访结束时,李彦动情地说。

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