陈能场—专家话土壤修复：土壤重金属污染治理需因地制宜
来源: 中国生态修复网 发布时间：2015-09-28 阅读：2656 次
人民食物主权按：本月初，一度引起广泛关注的“中国镉米第一案”，以法院一审判决稻农败诉而暂告段落。被判证据不足的湖南衡阳稻农汤冬华第一时间表示，定要进一步搜集证据，继续和制造农田污染的工业企业对簿公堂。人们对两年前的湖南镉大米事件尚记忆犹新，而如今的这场官司，则再度凸显中国土壤污染和食品安全问题的严峻形势。在国家已把“加快推进生态文明建设”作为经济发展的新战略思路之际，我们又该以怎样的眼光来看待土壤污染和食品安全的问题呢？
本期食物主权特推出中国土壤问题专家、力倡生态农业的陈能场研究员的一篇经典科普文章，希望能够帮助大家从多因素协同作用的角度全方位思考土壤重金属污染所带来的食品安全问题。其中，在镉大米这一引起公众高度忧虑的问题上，作者所强调的在工业污染导致的土壤镉含量超标之外 ，还要对农药化肥等农业污染源导致的土壤酸化，以及水稻的合理水分管理等问题引起足够重视的生态农业观点，颇具启发性。
南方污染程度重于北方
广东省土壤重金属污染情况较重
记者：4月17日环保部和国土资源部联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》，从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方。您能以广东省为例谈谈造成这种现象的原因吗? 目前的污染状况如何?主要污染物的来源有哪些?
陈能场：根据《全国土壤污染状况调查公报》从污染分布情况看，南方污染程度确实要重于北方。由于公报中公布的数据是全量而不具有有效性，这样的测定值与土壤性质无关，造成这个现象应该主要是南方重金属矿区偏多。
另外由于历史原因，改革开放后特别准许私采后，许多中小型私人开采场乱采后，许多废渣并未得到妥善处理，而且由于管理不到位，当时的民众及环保部门环保意识及措施滞后等因素均是造成土壤污染的主要原因。
对于广东，地处亚热带地区，珠江流域的下游。土壤本身就是酸性。污染源众多，粤北有众多的矿山开采，韶关更是个重工业城市，冶炼钢铁业由来已久，因此工业污染随之进入广东的西江和北江，同时也部分造成了西部省份和湖南地区的重金属污染，而珠三角地区的土壤不仅有着高重金属背景，同时改革开放后众多电镀、电池等企业大量出现，导致土壤重金属在短期内骤然增加，粮食重金属超标问题也日益突出。
在矿区周边植被一般存在多种重金属的超标，但从食物链传递和食品安全以及人体健康的角度来说，通常只有镉带来较大的健康风险。
我国污染土壤修复技术尚不成熟
国外技术不可盲目引进
记者：业界很多人都认为我国污染土壤修复面临技术不成熟的难题，您怎么看?以您的研究经验，技术上存在哪些难题?
陈能场：我国土壤污染农田污染占相当大的一部分比重，这一点与欧美的土壤污染有极大的差异。虽然这样的污染格局是人多地少造成的，这样的格局和以稻米为食的日本和台湾地区很相似。
但日本的重度污染主要采用客土方法对污染土壤进行更换，而对中轻度土壤主要采用水分管理措施，如2007年通过水分管理来控制植物镉含量的水田面积近60万亩。日本在二战后土壤都有定时施用硅肥。也曾进行大面积的石灰试验，但结果不甚理想，被认为只能作为辅助措施，但在实际应用中很少。
对于中国，目前来看客土方法虽然能处理得相对彻底，但因为费用过高被一致认为不现实而排除了。最多的研究是利用低镉吸收品种、土壤添加剂或调理剂、或者喷施方式等方法降低污染物。
但这些临时性的控制方法并没有去除土壤中的重金属，同时其发挥作用是条件性的。低镉品种的推广涉及其他地域的污染特征、土壤性质和气候条件的影响，土壤添加剂同样受制于土壤的其他性质，喷施更容易受到喷施溶液的物质和浓度、喷施次数、方法、植物的生长时期以及气候条件的影响。
因此以上方法对于控制稻米的镉等重金属并不一定能取得很好的结果。
韶关大宝山矿区上坝村土壤修复经验
记者：我们了解到您常年在韶关大宝山矿区的上坝村进行污染土壤修复试验，您能就当地的污染情况、修复技术的应用及遇到的困难做一下简单介绍吗?
陈能场：韶关大宝山矿属于多金属硫化物矿，上坝村因此受到多种重金属及硫化物的污染。但从食物链安全角度来说，只有镉通过稻米和蔬菜等途径影响当地居民的健康。
土壤中的镉含量虽然很低，但由于硫的影响，植被吸收镉的能力会变化。在水稻生长期间，淹水条件下容易形成硫化镉，不容易被植物吸收，稻米中的镉含量很低。
而在水分缺乏或水分管理不善情况下(如生殖时期缺水)，硫化镉容易被氧化，稻米中的镉含量超标严重。通过数年的研究数据表明，早稻因为雨水多，天气潮湿稻米镉的超标严重程度较低，而晚稻因为土壤容易缺水且气候干燥，植株蒸腾量大，镉容易被植株吸收和富集，稻米的超标严重程度高。
土壤修复市场形成有效的商业模式
为时尚早
记者： 今年以来，随着政策导向的明确，一些媒体认为土壤修复行业有亿万市场待掘金，但很多企业单位却不以为意，认为土壤修复市场有价无市，媒体盲目乐观，您怎么看?土壤修复市场难以形成的瓶颈在哪里?能否形成长效的商业模式?
陈能场：土壤修复市场的判断是从污染程度估计的，媒体轻易从污染数据推算出市场规模，但土壤修复的市场其实受到众多政策、经济、法律和标准等等的限制。在土壤环境保护法和土壤治理标准未出台之前，这个市场其实也是空中楼阁。尤其在目前修复技术也不完善的情况下，土壤修复的企业资格和个人资质问题也没有任何规则制约的条件下，要形成有效的商业模式为时尚早。
土壤重金属污染进行治理同时
还应重视土壤的酸化问题
记者：土壤修复是一项长期、艰巨的工程，土壤污染已经威胁到人们“舌尖上的安全”。为了保障广东省的粮食安全，保护耕地，您有什么好的建议?
陈能场：土壤是一个国家最珍贵的战略资源，是人类生存和发展的基础。只有健康的土壤才能生产出健康的粮食，进而造就健康的人群和健康的社会。数千年来中国的耕地土壤得到很好的保护，备受《四千年农夫》的作者、美国土壤物理学家F.H.King的推崇和赞赏。
但在上个世纪80年代后由于大量使用化肥和农药，土壤的质量不可同日而语，同时80年代后的乡镇企业的大量出现，工矿企业遍地开花，而环保措施并不配套，目前中国的土壤陷入了农业生产带来的土壤退化问题和工业污染带来的土壤污染问题，在这两个问题的双重夹击下，近年来粮食安全问题倍显突出，镉大米事件近期频繁发生就是其中的表现。
正如以上所说，土壤酸化等问题和土壤中重金属含量增加的问题并存且相互影响。粮食重金属超标问题并非单一的因为土壤重金属超标带来的影响，土壤酸化、有机质含量的降低等也同样提高了粮食超标的风险性。因此要确保粮食安全，不仅要对土壤重金属进行治理，同时对土壤的酸化问题也需要得到同样的重视。事实上通过改良土壤的酸性以及对水稻的合理水分管理能有效地控制镉污染引起的食品安全问题。
中国土壤污染地方差异较大
南北方土壤治理需因地制宜
记者： 中国土壤污染地方差异较大，南北方土壤组分不一样，您能谈谈南北方污染土壤的区别有哪些，如何因地制宜呢?
陈能场：从食物链的角度来看土壤污染带来的食品安全和人体健康风险，则不管北方和南方地区镉污染都是个最主要的问题。除了土壤重金属含量增加带来的风险外，土壤酸化带来的问题也急需引起注意。在东北曾经有镉不超标的土壤生产出污染物超标花生的报道，在南方同样有土壤中镉不超标的稻田生产出超标稻米的案例。
因此粮食安全问题不但是个土壤污染问题。土壤污染治理也不单是土壤重金属消减或钝化的问题。其涉及到土壤学、作物学、肥料学、植物生理学等等多学科的内容。比较北方和南方，总体上北方土壤偏碱性，南方土壤总体较为酸性。但北方由于缺水，土壤中的盐基饱和度高，氯离子等与镉络合的阴离子也较高，因此评估其风险性时必须充分考虑这一些。
从污染源来说，我国有五大铅锌矿区，除了一个在甘肃白银，另一个在辽宁的葫芦岛外，其余三个都在南方。从农田水量来说，北方较为缺水，污灌区多。这些方方面面都决定着南北土壤污染的一些差异性。不管南方或者北方，在评估土壤污染食品安全和制定土壤污染治理方案时，除了土壤中的重金属的含量外，土壤的理化性质、作物类型必须一并纳入考虑。
专家简介
陈能场：1966年8月生，1991年中国科学院南京土壤研究所理学硕士，2000年日本鹿儿岛大学农学博士。
1995年-2002年先后在香港科技大学研究中心、日本名城大学先端技术研究中心、香港城市大学生物及化学系工作。
2002年5月至2004年4月于日本鹿儿岛大学任日本学术振兴会外国人特别研究员。
目前广东省土壤学会常务理事，广东省土壤学会土壤污染控制与修复专业委员会副主任。主持国家基金1项，广东省攻关项目1项，广东省科学院人才基金1项，广东省科学院台站基金1项，参加"973"项目1项。共发表论文30多篇。参加编写专著两本，申报专利2项。
社会任职：广东省人大常委会环保咨询专家，广州市人大立法咨询专家，广州市城市废弃物处理公众咨询监督委员会委员，广东省环保基金会专业顾问，广东省土壤学会第十届理事会理事，广东省土壤学会第十届理事会土壤污染与修复专业委员会副主任。
