如何幫污染土壤恢復(fù)健康？
2024-09-23 17:20:15
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中國科學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。楊 敏攝（人民視覺）
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)及標準陸續(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’?！?/div>
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?！背袚裁裆降V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。
去年12月，自然資源部發(fā)布《國土空間生態(tài)修復(fù)創(chuàng)新適用技術(shù)名錄（第一批）》，江蘇綠巖公司的“露天礦區(qū)破損高陡邊坡類壤土永久性復(fù)綠技術(shù)”位列其中?！肮境闪?0多年來，我們不斷加強技術(shù)研發(fā)，已在全國諸多地區(qū)的礦山修復(fù)、鹽堿地治理中貢獻了自己的技術(shù)和方案，未來，我們還將不斷努力，在新技術(shù)上不斷求得新突破，為美麗中國建設(shè)添磚加瓦?！睆埐ㄕf。
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?shù)噩F(xiàn)有的灌溉水源重金屬濃度達標，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院南京土壤研究所研究員吳龍華表示，2017年—2019年，中國科學院南京土壤研究所聯(lián)合多家單位在蘭坪縣開展兩個標段土壤修復(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?！眳驱埲A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準或飼料衛(wèi)生標準的作物品種，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、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?！睆氖峦寥佬迯?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?！巴ㄟ^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。該負責人表示，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，中國堅持精準治污、科學治污、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)境風險得到全面管控。到本世紀中葉，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，嚴防新增污染，逐步解決長期積累的土壤和地下 水嚴重污染問題。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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