如何幫污染土壤恢復(fù)健康？
2024-09-23 15:42:06
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中國科學(xué)院南京土壤研究所工作人員在土壤修復(fù)項目區(qū)采集樣品。受訪者供圖
近年來，河北省隆堯縣在關(guān)停堯山區(qū)域所有采石場、石灰窯的基礎(chǔ)上，先后實施了三期礦山治理與生態(tài)修復(fù)工程，綠化面積達3000余畝，昔日滿目瘡痍的礦山重披“綠裝”。圖為工人在打理種植的花卉。
重慶市黔江區(qū)箱子巖電站水庫庫區(qū)阿蓬江鎮(zhèn)高磧社區(qū)有一廢棄礦山。去年，社區(qū)引進項目對廢棄礦山生態(tài)進行修復(fù)，將廢棄礦山打造成集古鹽道、古驛道等文化遺址和垂釣、露營基地為一體的戶外體驗基地，既恢復(fù)了庫區(qū)生態(tài)，又帶動了鄉(xiāng)村旅游。
土壤污染防治關(guān)系到糧食安全和生態(tài)環(huán)境。近年來，相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺，關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)攻關(guān)，污染地塊治理示范工程相繼開展，為土壤污染防治工作穩(wěn)步推進奠定了堅實基礎(chǔ)。礦山如何復(fù)綠？污染土壤如何種出安全糧？建設(shè)用地為啥也需要修復(fù)？不同類型的受污染土壤如何修復(fù)？記者進行了采訪。
“禿”礦山變成網(wǎng)紅打卡地
“這座山，變化太大了。以前‘光禿禿’，現(xiàn)在‘綠油油’。”
周邊群眾口中的這座山，地處山東省濟寧市梁山縣，名叫“安民山”。
如今已是郁郁蔥蔥的安民山，曾經(jīng)卻并非這般模樣——
安民山礦石資源豐富，20世紀(jì)60年代，隨著石灰石的開發(fā)，安民山的生態(tài)遭到破壞，20世紀(jì)90年代，這里的石灰石開采進入井噴期，開采規(guī)模不斷擴大，安民山越來越“禿”，礦區(qū)及附近石漠化、水土流失嚴(yán)重，生態(tài)越來越脆弱。
痛定思痛，梁山縣下定決心整治采礦給安民山留下的“傷疤”。
然而，這座礦山的治理卻并沒有那么容易——面積廣、坡度大等都給治理工作帶來了不少難題。
“安民山礦區(qū)遺留了多處陡峭的坡面，最高垂直高度130米，復(fù)綠難度大。不僅如此，礦區(qū)內(nèi)還有多處陡峭邊坡和危巖體巖石崩塌，存在安全隱患?！背袚?dān)安民山礦區(qū)復(fù)綠項目的江蘇綠巖生態(tài)技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理張波告訴記者。
安民山礦山開采對山體坡面破壞大，基巖裸露在外，長時間風(fēng)化形成了巖質(zhì)碎石坡面，固土困難，植物生長所需的土壤層都已消失，不能給植物生長提供良好的立地條件。傳統(tǒng)的復(fù)綠技術(shù)主要是模擬原土層的腐殖質(zhì)層，附著在巖石上面很容易再產(chǎn)生流失，往往會出現(xiàn)“一年青、兩年黃、三年死光光”的狀況。
“我們秉持‘以自然的方式恢復(fù)自然’的生態(tài)修復(fù)理念，研發(fā)出了核心技術(shù)——類壤土基質(zhì)技術(shù)，通過仿生技術(shù)模擬出自然界中適合植物生長的高性能類壤土基質(zhì)結(jié)構(gòu)。類壤土結(jié)構(gòu)能在較短時間內(nèi)改善土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)和環(huán)境質(zhì)量，恢復(fù)和提高土壤質(zhì)量水平，為植物在裸露巖石上生長扎根創(chuàng)造有利條件?！睆埐ㄕf，類壤土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，植物能在上面自然生長，無需人工管護，與周邊自然環(huán)境相似度90%以上。
“傳統(tǒng)的復(fù)綠技術(shù)，苗木成活率低，治理后易形成單一的草本群落，不能恢復(fù)山體的植被多樣性。植被群落單一將增加病蟲害感染概率，增加了管護的成本?！睆埐ㄕf，針對安民山礦區(qū)高陡邊坡面積大的情況，江蘇綠巖公司在噴播兩層厚度高達12—15厘米的類壤土基質(zhì)基礎(chǔ)上，通過控制喬灌草比例，構(gòu)造合理的群落結(jié)構(gòu)，促進群落自然演替。
高陡邊坡也是礦山修復(fù)的難點。張波介紹：“我們在安民山礦山復(fù)綠過程中，采取了立體生態(tài)護坡新技術(shù)——高性能植物墊技術(shù)。這一技術(shù)選取最優(yōu)配比的植生基質(zhì)和植物種子，采用可降解無紡布多維加筋鋪設(shè)于高陡邊坡上，配以邊坡柔性基體和給排水機構(gòu)，使群落結(jié)構(gòu)本身發(fā)生動態(tài)過程變化，實現(xiàn)長久復(fù)綠?！?/div>
新技術(shù)讓安民山重新?lián)肀ЬG色，實現(xiàn)了生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益多贏，曾經(jīng)的礦山裸露地成了網(wǎng)紅打卡地。
污染耕地種出了安全糧
初秋時節(jié)，箐門村新井小組果園，一簇簇晚熟的藍(lán)莓綴滿枝頭，散發(fā)著誘人的香氣。
箐門村地處云南省怒江傈僳族自治州蘭坪白族普米族自治縣，這里以豐富的鉛鋅礦藏聞名。不過，過去的無序開采污染灌溉水源，導(dǎo)致農(nóng)田受到重金屬污染。經(jīng)過整治，當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的灌溉水源重金屬濃度達標(biāo)，沒了污染增量，但污染存量該如何應(yīng)對？
這里的農(nóng)田主要種玉米、蔬菜、水果等。“耕地土壤重金屬污染不僅導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，還危及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和人體健康?！敝袊茖W(xué)院南京土壤研究所研究員吳龍華表示，2017年—2019年，中國科學(xué)院南京土壤研究所聯(lián)合多家單位在蘭坪縣開展兩個標(biāo)段土壤修復(fù)項目，去除農(nóng)田中的主要污染元素鎘和鉛，或降低重金屬有效態(tài)濃度。
根據(jù)土壤污染程度差異，專家團隊分區(qū)采用了不同的安全利用與治理修復(fù)措施。
對輕度污染耕地，能不能在不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提下完成修復(fù)？“這類土地可以種植重金屬低積累作物品種。”吳龍華說。
所謂低積累品種，是指可食用部位的重金屬含量明顯低于食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)或飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的作物品種，種植低積累品種是污染土壤安全利用的有效措施。
“3年工期內(nèi)，經(jīng)多輪多點驗證，我們在90多個玉米品種中篩選出5個具有高產(chǎn)和鎘鉛低積累性的品種，可在項目區(qū)中低污染農(nóng)田推廣種植?！?/div>
對重度污染農(nóng)田來說，土壤修復(fù)過程最為艱巨?！斑@類農(nóng)田土壤需要做一場‘外科手術(shù)’才能恢復(fù)健康。”吳龍華說。
專家們在120多畝的污染土壤上進行了鎘超積累植物的吸取修復(fù)工作，經(jīng)過兩年連續(xù)種植，土壤鎘全量下降29.8%，繼續(xù)進行植物修復(fù)，可在數(shù)年后實現(xiàn)土壤鎘全量的達標(biāo)和鎘低積累玉米品種的安全生產(chǎn)；同時，在2.3畝重金屬重度污染農(nóng)田開展了原位淋洗—培肥改良—植物吸取聯(lián)合修復(fù)技術(shù)示范工程。
所謂土壤淋洗，是指將可促進土壤重金屬污染物溶解或遷移的化學(xué)溶劑注入受污染土壤中，從而將污染物從土壤中溶解、分離出來并進行淋洗液安全處理的技術(shù)。淋洗后的土壤中仍會殘留一定數(shù)量的活性重金屬，可通過種植超積累植物來繼續(xù)吸收移除，實現(xiàn)污染土壤重金屬持續(xù)減量修復(fù)。針對重度污染農(nóng)田，淋洗修復(fù)讓地塊土壤全量鉛和鎘平均修復(fù)效率達45.5%和25.4%。
吳龍華表示，大氣污染和水污染一般都比較直觀，通過視覺、嗅覺就能察覺。土壤污染往往比較隱蔽，感官難以察覺，需要用專業(yè)檢測分析手段才能確定，因此也容易被忽略。近年來國家政府部門及高校、科研、企業(yè)等單位聯(lián)合，開展農(nóng)用地分類管理，大力推進污染土壤農(nóng)藝調(diào)控、替代種植、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)和生理阻隔等安全利用以及物理、化學(xué)、生物等治理修復(fù)工作，重點解決并突破了部分技術(shù)難點，逐步改善了土壤環(huán)境質(zhì)量，確保了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。
“糧食安全事關(guān)國計民生，農(nóng)田土壤修復(fù)事業(yè)仍任重道遠(yuǎn)。”從事土壤修復(fù)工作已有26年，吳龍華也在不斷思索如何讓研究成果更“可用”。當(dāng)前，他把目光轉(zhuǎn)向園藝植物重金屬積累性的研究，“既不影響植物商品性，又能吸收更多的重金屬，既有經(jīng)濟效益，也有生態(tài)效益”。
工業(yè)“銹”帶變身生活“秀”帶
南淝河北岸，合肥鋼鐵廠舊址上，高爐群、水塔、廠房構(gòu)成的“國家級”老工業(yè)遺存在陽光下肌理分明、錯落有致。
安徽省合肥市瑤海區(qū)，正在更新的合肥東部城區(qū)，逐漸展露新的容顏——合肥鋼鐵廠五廠改造而成的現(xiàn)代經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園揭開面紗，成為合肥東部新中心的重要產(chǎn)業(yè)平臺；從荒地變身而成的青年創(chuàng)意田園，正通過農(nóng)旅融合的模式，裝扮成風(fēng)景優(yōu)美、活力滿滿的青年聚集地……
合肥鋼鐵廠，曾是安徽鋼鐵骨干企業(yè)，華東地區(qū)重要生鐵基地。20世紀(jì)90年代以來，一度輝煌的合肥鋼鐵廠走向沒落，高爐林立、機器轟鳴景象逐漸遠(yuǎn)去，成了工業(yè)“銹”帶。
2018年，合肥鋼鐵廠被列為第二批國家工業(yè)遺產(chǎn)。為更好留住城市記憶，這里被規(guī)劃成工業(yè)遺址公園及文化創(chuàng)意廊道的一部分。
工業(yè)“銹”帶“變身”前，還有一項重要工作：土壤修復(fù)。農(nóng)田要種糧，需要進行土壤修復(fù)，建設(shè)用地只是用來蓋房子，為何也需要土壤修復(fù)？
北京建工環(huán)境修復(fù)股份有限公司（簡稱“北京建工修復(fù)公司”）區(qū)域技術(shù)經(jīng)理丁浩然介紹，除了保障糧食安全，土壤修復(fù)的必要性還體現(xiàn)在保障人居安全和飲水安全。拿人居安全來說，如果建設(shè)用地存在土壤污染，人們可能長期吸入室內(nèi)空氣中來自下層土壤的氣態(tài)污染物；另一方面，有些裸露的污染土壤可以通過揚塵進入室內(nèi)與人體接觸，或被兒童玩耍時誤食。
北京建工修復(fù)公司參與了上述地塊土壤修復(fù)?！伴L期工業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致污染情況十分復(fù)雜，我們采用多種技術(shù)方案對污染問題各個擊破。”丁浩然表示。
重度污染土壤一般需加熱才能充分釋放污染物。“通過異位熱脫附技術(shù)，將污染土壤提取出來，在異位熱脫附設(shè)備中控制系統(tǒng)溫度和物料停留時間，從而有選擇地促使污染物氣化揮發(fā)，使目標(biāo)污染物與土壤顆粒分離”。
異位淋洗技術(shù)同樣發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該負(fù)責(zé)人表示，這是該公司歷時9年自主創(chuàng)新的重要技術(shù)成果，已先后研制更新了5代產(chǎn)品。從2015年至今，該技術(shù)已在大連、重慶、云南、廣州、青島、合肥等大型污染土壤修復(fù)工程中推廣應(yīng)用?！跋噍^于國外設(shè)備，企業(yè)自主研發(fā)的淋洗設(shè)備撬裝化程度更高，方便轉(zhuǎn)場移動，更適應(yīng)中國項目周期短、修復(fù)項目分散、轉(zhuǎn)場率高等特點”。
據(jù)介紹，在合肥鋼鐵廠原址土壤修復(fù)項目中，北京建工修復(fù)公司投入的異位淋洗、異位熱脫附、異位化學(xué)氧化裝備和應(yīng)用的智慧化平臺管理均為企業(yè)自主創(chuàng)新成果。
“修復(fù)完成后，這片區(qū)域正實現(xiàn)從‘污染地塊’到‘黃金地塊’、‘工業(yè)銹帶’到‘生活秀帶’的華麗轉(zhuǎn)變，我們也將繼續(xù)在自主創(chuàng)新上苦練內(nèi)功，積極探索新一代信息技術(shù)示范應(yīng)用，為環(huán)境修復(fù)產(chǎn)業(yè)貢獻更多新方案?！倍『迫徽f。
延伸閱讀
持續(xù)深入打好凈土保衛(wèi)戰(zhàn)
新時代以來，中國堅持精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污，凈土保衛(wèi)戰(zhàn)持續(xù)深入推進。
2016年5月，國務(wù)院印發(fā)《土壤污染防治行動計劃》提出，到2020年，全國土壤污染加重趨勢得到初步遏制，土壤環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到基本保障，土壤環(huán)境風(fēng)險得到基本管控。到2030年，全國土壤環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)中向好，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到有效保障，土壤環(huán)境風(fēng)險得到全面管控。到本世紀(jì)中葉，土壤環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)良性循環(huán)。
2019年1月1日，土壤污染防治法正式施行，為土壤污染防治提供有力法治保障。
今年1月11日發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進美麗中國建設(shè)的意見》提出，持續(xù)深入打好凈土保衛(wèi)戰(zhàn)。開展土壤污染源頭防控行動，嚴(yán)防新增污染，逐步解決長期積累的土壤和地下 水嚴(yán)重污染問題。強化優(yōu)先保護類耕地保護，扎實推進受污染耕地安全利用和風(fēng)險管控，分階段推進農(nóng)用地土壤重金屬污染溯源和整治全覆蓋。到2027年，受污染耕地安全利用率達到94%以上，建設(shè)用地安全利用得到有效保障；到2035年，地下水國控點位Ⅰ—Ⅳ類水比例達到80%以上，土壤環(huán)境風(fēng)險得到全面管控。
6月5日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《2023中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》顯示，全國土壤環(huán)境風(fēng)險得到基本管控，土壤污染加重趨勢得到初步遏制。農(nóng)用地土壤環(huán)境狀況總體穩(wěn)定，受污染耕地安全利用率達到91%以上。重點建設(shè)用地安全利用得到有效保障。（本報記者 康 樸 劉發(fā)為）
（本報記者孫懿整理）
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