圖為用于植物修復的蜈蚣草育苗基地
環境保護部部長周生賢日前向媒體透露,2009年環保部共接報陜西鳳翔等12起重金屬、類金屬污染事件,這些事件共致使4035人血鉛超標、182人鎘超標。今年3月以來,四川內江、湖南郴州等地又相繼發生群眾血鉛超標及中毒引發的群體性事件。多年來,國內的群體性砷中毒事件也不斷發生。
公眾的目光多次聚焦于“重金屬污染”。
土地重金屬污染日趨嚴重
問:目前,造成我國土地污染的重金屬主要有哪些?污染程度怎樣?造成污染的主要原因是什么?
答:造成我國土地污染的重金屬、類金屬包括鉛、鎘、鉻、銅、鋅、汞和砷等,不同區域污染類型存在差異。廣東、廣西、云南和湖南等南方礦業大省以砷、鎘、鉛等污染為主,在其經濟發達和人口稠密地區頻發鎘、鉛等重金屬中毒問題;而北方和部分貧困農村則砷中毒問題較為突出。
據中國地質調查局2005年實施的全國多目標區域地球化學調查顯示,占國土面積13%的土壤存在污染。而在所有污染類型中,重金屬污染占據相當的比例。
造成污染的原因非常多,具體來講,主要包括礦業活動、化石類能源燃燒和農業活動。比如礦業活動中,采礦、冶煉、運輸等過程都會釋放重金屬污染物,它們隨著水和大氣進入土壤,尤其遇到洪水沖垮堤壩或是地震,高濃度的重金屬會在短時間內進入環境,從而產生嚴重污染。
廣西環江毛南族自治縣在2001年曾遭遇百年一遇的洪水,洪水沖垮上游尾砂壩,導致下游萬余畝農田嚴重污染,農作物基本絕收。又比如含鉛汽油的大量使用、污水灌溉等人類活動過程也都可能造成環境中重金屬積累。
問:重金屬污染會帶來怎樣的危害?
答:土壤重金屬污染會造成土壤生態系統退化、植物難以生長等問題,但最重要的是會對人體健康造成不良影響。土壤中的污染物會通過食物鏈進入人體,直接危害人類健康,或是通過影響水體和大氣環境質量間接對人類健康造成威脅。以砷污染為例,正常土壤里面都含有砷,水里面也有,但含量過多會對人體產生毒害。特別是它以三氧化二砷的形態存在,毒性非常強,很容易引發皮膚癌等多種癌癥。比如廣東韶關上壩村和陜西省華縣龍嶺村,就因為砷、鎘和鉛等重金屬污染,致使村民癌癥死亡率大大高于正常情況。
當然,土壤重金屬的污染問題不容忽視,但也不能夸大事實,多數地區的污染土壤是可以修復的。
植物修復項目取得初步成效
問:解決重金屬土地污染的方法大致有哪些?能否介紹一下您所專長的植物修復技術?
答:土壤重金屬污染的修復方法主要有物理化學法、化學修復法和植物修復法等。通俗地講,前兩種都是通過在土壤中添加一些藥劑以改變重金屬的化學屬性,從而達到降低毒性、改善污染的目的。植物修復中的植物萃取技術則是利用植物對重金屬物質進行富集萃取,可以去除土壤中重金屬的總量,因此是目前國際上比較經濟、綠色、低能耗的先進修復技術。
在環境修復領域有個概念叫超富集植物,就是對重金屬具有超常吸收和富集能力的特殊植物,堪稱“土壤清潔工”。它可以通過植物根系吸收和富集分散在土壤中的重金屬。例如蜈蚣草就是目前國際上公認砷的超富集植物,它對砷的吸收能力比普通植物高20萬倍。這種植物的發現,對于國際植物修復領域的工程應用起到重要推動作用,同時也是國內植物修復技術的一個重要開端。
相比較其他修復方法,植物修復法投資和維護成本低,修復過程接近自然生態,不易產生二次污染。同時,在修復過程中還可以進行經濟作物生產。傳統的辦法修復一畝農田要花幾十萬元甚至上百萬元,而植物修復只需要幾千元。不過,這種修復技術對于某些重金屬還存在周期相對較長的缺陷,一般至少需要3-5年。因此,我們嘗試在不中斷農業生產的情況下,將超富集植物與有經濟價值的農作物進行間作,修復效果不錯,農民也易于接受。
問:我們了解到您的團隊已經在國內部分地區建立了示范基地進行推廣,能否介紹一下這方面的情況?
答:我們于2001年在湖南郴州建立了國際上第一個砷污染土壤的植物修復基地,并相繼在廣西河池和云南個舊建立了重金屬污染農田的修復技術示范基地。
郴州示范基地主要通過蜈蚣草進行修復,經過6年的努力,示范基地土壤中砷含量已由超標2-4倍降到安全范圍,目前已交付給農民耕作。2005年,我們又在廣西河池市的環江縣建立了試驗示范基地,采用了蜈蚣草與桑葉或甘蔗、苧麻等經濟作物間作的模式,使得污染土壤在得到穩步修復的同時,農民也有較好的經濟收入。
云南個舊是聞名世界的錫都,重金屬污染問題十分嚴重,有近20萬畝礦區土地需要進行復墾和修復。2005年9月,我們建立云錫礦區污染土地植物修復技術示范基地后,開發出了經濟適用的產業化技術,目前治理修復的面積已達到100畝。此外,我們還在北京等地進行了推廣應用,并計劃在其他地區試驗推廣。
重金屬污染防治依然任重道遠
問:植物修復技術能否廣泛推廣?在推廣過程中還有哪些困難?
答:植物修復技術的關鍵是尋找能夠大量去除目標污染物并且適應當地生長環境的超富集植物。就目前發現的砷超富集植物而言,其自然分布多集中在我國淮河以南,而在淮河以北則很少發現。其次,目前發現的超富集植物都是一些野生植物,其種苗的繁育存在技術難度,而大規模繁育種苗就更加困難。因此,種苗的繁育供應是植物修復領域中亟待解決的一個關鍵問題。通過幾年的研究,我們解決了蜈蚣草種苗繁育的技術難題,一般先在大棚大規模繁殖種苗,然后再移植到需要修復的污染土壤中去。
問:有消息稱,環保部將在今年6月底前編制完成重金屬污染綜合防治規劃,并報國務院批準實施。同時,還將制定重金屬污染綜合防治規劃實施考核辦法。對此您有什么看法?
答:從1987年以來,我一直從事重金屬研究工作,也積累了較多的經驗。因此,在這方面,我們一直在積極推動配合做一些工作。我們團隊從1987年就開始做關于土壤重金屬污染和修復的課題,專門從事重金屬污染調查、健康風險評估和修復治理工作。“十五”、“十一五”以來,在科技部的“高技術研究發展計劃”、“國家科技支撐計劃”、“國家自然科學基金”等的支持下,我們先后組織國內30多個單位開展了20多項重金屬污染與修復方面的重點課題,積累了一批資料、技術和工程經驗,這些都可以作為國家制定相關政策規劃的依據。
此外,要強調的是,我國需要關注砷污染的問題。因為我國砷儲量和開采量均居世界第一,砷作為砒霜的主要成分,毒性非常大。我們團隊經過近10年的努力,砷污染土壤修復中的技術問題已逐步得到解決,也初步形成了成套的技術,為重金屬污染土地的修復提供了有力的支撐。國土部也正在醞釀《礦山土地復墾制度》,這對土地污染的防治結合,都非常有益。雖然重金屬污染治理會涉及到很多的社會經濟問題,而且技術儲備也很不充分,但只要從國家的高度開始重視起來,我們對于治理前景還是很樂觀的。