Earth Day
重金属
珍爱地球 人与自然和谐共生
□本报记者 周金泉
“鱼儿离不开水,瓜儿离不开秧”,农作物的生长离不开土壤。土壤,特别是肥沃、健康的土壤为农作物提供必需的营养,是农业生产最重要的物质基础,是农产品安全有效供给的重要保障,满足人们吃好吃健康的需求。
然而,一旦土壤出了问题,农产品质量安全势必受到影响。在人们日益重视农产品安全的今天,我们应该如何正确认识土壤重金属污染问题?重金属污染土壤应该如何治理修复和安全利用?带着这些问题,记者走访了四川省相关专家。
土壤“病根”从何来
土壤重金属从何而来?其对农作物安全又会产生哪些影响呢?
“土壤重金属污染的形成是一个长期的不断积累的过程。土壤由岩石风化形成,称为土壤母质,一些岩石中本身就有重金属,有的含量还比较高,在成土过程中转化为土壤的组成部分,导致土壤重金属污染风险。”四川省农科院土肥所研究员刘定辉分析指出,以前,大家都不太重视重金属污染问题,随着人们生活水平的提高,对安全和健康问题的关注,土壤重金属污染问题凸显。究其来源,主要包括三大类:一是空气干湿沉降,特别是一些重工业区,空气中的重金属随干湿沉降进入农田;二是灌溉水,特别是矿区下游富含重金属的灌溉水,伴生的重金属元素随灌溉进入农田;三是不合格的肥料等农业投入品,包括不合格的化肥、有机肥等。土壤重金属污染问题是一个复杂系统的问题,首先是土壤重金属含量比以前多了,不合理的耕作导致土壤质量下降了,土壤酸化问题又进一步加剧了土壤重金属污染的危害。特别要说一下土壤酸化问题,近40年来,由于有机肥投入不足,化肥过量施用,生理酸性肥料的大量施用和养分不均衡,我国土壤pH值下降了0.5个单位,土壤酸化趋势明显而且非常快,酸化土壤的重金属活性增强,更容易被作物吸收,生产出不合格的农产品。
“土壤重金属污染对粮食和蔬菜作物皆有不同程度影响。”四川农业大学环境学院院长张世熔教授介绍说,在四川省,对土壤重金属污染影响较为敏感的作物主要是水稻、小麦、叶菜类等。相应的,油菜、豆类、茄果类等作物对土壤重金属污染则没有那么敏感。同时,同一类作物不同品种间受土壤重金属污染的影响也有差异。
树立正确“土壤观”
其实,在学界看来,人们大可不必对土壤重金属污染问题谈之色变。
刘定辉介绍,全国第一次农业污染源普查结果显示,我国土壤重金属污染点位超标率约为20%,绝大多数为轻度污染,四川省更是多为轻微和轻度污染。张世熔认为,由于土壤天然存在的空间变异性或不均匀性,其所含土壤养分或重金属均不完全相同。特别是重金属在土壤中的移动性较差,多呈点状、小团块状或团块状污染。例如,在某一测定结果重金属达污染水平的点,其同一地块的不同部位及周围邻近地块的重金属含量可能相同、较轻或更高,甚至是无污染等多种情况。因此,很难见到大面积或连续很多地块被重金属污染的情况。
“没必要谈之色变,但人们必须重视。”张世熔说,“在轻微、轻度重金属污染地块,只要采用可靠有效的综合防治技术,生产出的农产品能达标,可安全食用;中度重金属污染地块,只要采用合适的替代种植技术、可靠有效的综合防治及监测技术,其农产品的安全性也有保障。”
治理修复有办法
当然,土壤重金属污染也有诸多治理修复之道。
“目前的治理修复技术主要包括三大类。”刘定辉说,一是就地钝化,降低重金属活性和有效性,不为作物吸收利用,确保农产品安全。用生石灰或土壤调理剂,提高土壤pH值,钝化土壤中的重金属可亩施50至100斤生石灰,调节土壤酸碱性。二是从土壤中去除,采用生物修复技术。通过种植景天、蜈蚣草等生物产量大的高富集重金属的植物(吸收重金属的量超过一般植物的100倍以上),将重金属从土壤中去除;条件允许的话也可以采用专用淋洗剂进行淋洗去除。三是采取有针对性的栽培生产技术,包括选择低富集重金属的作物品种,科学施肥(适当增加碱性肥料的施用),合理灌溉等,最大程度减少作物对重金属的吸收,确保农产品安全。
张世熔则表示,四川省重金属污染农田治理的总体思路为“防控为主,结合修复;分类施策,注重实效”。首先,对难以直接大量去除的已经污染了农田土壤的重金属,切断或控制污染源是防治的第一选择。其次,针对不同的污染类型及程度,采用物理、化学或生物学的修复技术或综合性修复措施可以缩短修复时间,确保农田生产的粮油和蔬菜质量达标。第三,农田土壤重金属污染种类不同或污染程度不同,应采用不同的修复措施。张世熔建议,在总体轻微或轻度污染农田,宜采用“控源+低累积品种+农艺调控+钝化/调理”;中度污染的农田宜采用“控源+作物/品种替代+钝化/调理/去除+农艺调控”;重度污染的农田宜采用“控源+土地利用结构调整”,退耕改种观赏类花卉、园林植物、绿地、草坪或用作乡村旅游用地。
张世熔认为,四川省多数农田土壤重金属污染属于镉污染,其轻度和中度污染均可用“VIP+n”的模式。“VIP+n”是指采用低镉水稻品种(V)、淹水灌溉(I)和施用石灰等调节土壤酸度(P)组合的水稻降镉技术模式;“n”是指施用土壤调理剂、叶面阻控剂、集中育秧、翻耕改土和病虫害统防统治等降镉修复技术。但省内不同区域的作物品种、灌水时间及用量、石灰施用量均有所不同(切忌连续大量施用)。
调整结构保安全
据了解,由于一些技术修复手段存在成本较高等方面原因,四川省将重点在小麦、水稻区域调整种植结构,着力推进重度污染耕地种植结构调整。
张世熔建议,在轻微和轻度重金属污染的农田,可在同类作物中选择低累积重金属的品种,也可改种其它低累积重金属的作物。例如:春季小麦改种油菜;叶菜类改种豆类或茄果类;大春季在轻度或中度污染的塝田和旱地,玉米改种棉花、黄麻、酒用高粱、烟叶等。具体作物及品种因区域不同而异,可咨询当地农技和环保部门。
省农科院水稻高粱研究所早在10多年前就开始了重金属土壤地区种植业结构调整的研究探索。
“我们从既便于操作又便于农户接受的更换品种角度出发,从食用籽粒低积累的品种培育及筛选着手,最终目的是使生产出的产品合格。”该所科技产业中心主任唐彬说,“继我所育成的杂交水稻品种徳香4103和泸优9803由湖南发布为低积累品种后,在2019年,我们选育的德粳4号、德粳6号和引进审定的沈农9903等3个低积累的粳稻品种通过四川审定,我们在部分地区一些大户示范种植,取得较好效果。”
唐彬介绍,这3个粳稻品种都有对重金属低积累的特点,生长期却比一般迟熟中稻品种短 8-10天,注意品种特性的种植方法,其平均亩产也可以达到 1200 斤左右,品质却可与东北珍珠米媲美、稻谷售价1.5元/斤。这些品种每亩增加了二三十元的肥料成本,但可通过直播减少劳力投入300元左右。
唐彬说:“在重度污染区,我们则通过探索提出了‘高粱+油菜’的替代种植模式。”
新闻推荐
大合影时,中间空位留给了驰援绥芬河的康焰教授。在四川大学华西医院,医疗队队员向女友现场求婚。新华社发4月2...
四川新闻,新鲜有料。可以走尽是天涯,难以品尽是故乡。距离四川再远也不是问题。世界很大,期待在此相遇。