生态文明从土壤修复开始

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十报告别指出，“以解决损害群众健康突出的环境问题为重点，强化水、大气、土壤等污染防治”。

由此可见，水、大气、土壤这三大污染是环境防治的重中之重。在这三大污染中，土壤污染通常被称作“隐身杀手”，其损害程度不仅不易被发现，而且其严重程度更不亚于空气和水污染。

环保部早在2006年公布的数据已表明，中国的土壤污染现状严峻，且是全球最严重的国家之一：据不完全统计，目前中国受污染的耕地耕地约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆存占地和毁田200万亩。三者合计1.85亿亩，已占中国18亿亩耕地的1/10以上。此外，据估算，全国每年因受重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。

土壤污染问题的严重程度，引起了党和国家的高度重视。2012年10月31日国务院常务会议已经部署了土壤综合治理工作。

为此我们专门走访了河南农业大学资源与环境学院在教学第一线工作已近30年的杨素勤副教授。2012年12月20日，她刚刚给本科生讲完两节课，便急匆匆地从教室赶往办公室。头上丝丝白发，昭示出经年累月的科研历程。

了解杨素勤的人说，她除了长年累月给学生上课，就是呆在实验室。实验室太小，她把做实验用的水培作物都搬到了办公室，本来就小的空间显得更加拥挤。这天，为了不影响在办公室工作的其他老师，我们的采访地点改到了学院的会议室。

杨素勤一直从事环境监测方面的教学和科研工作，主要从事农业资源环境监测、土壤环境质量评价、土壤与植物营养等方面的科研工作。用她的话说，就是一辈子和土坷垃打交道，是一个真正“修地球”的人。

然而，现实中，“地球”还真的不好“修”。

土壤作为环境的主要组成要素之一，也是我们人类所需食物的主要生产场所，其质量的好坏直接影响到人类的健康。

土壤污染物从大的方面来说，基本上分为两大类，一类是无机污染物，一类是有机污染物。无机污染物多为重金属元素如汞、镉、铬、铜、锌、铅、镍、砷、硒、氟等放射性元素，以及盐、酸、碱等；有机污染物则主要指有机农药、石油烃、多环芳烃等。这些污染物一旦进入土壤，就会在土壤中残存、积累和迁移，进而影响土壤中微生物的活动，导致土壤理化性质恶化，影响农作物生长发育，最终造成农产品安全危害。

由于人类常常将土壤作为纳污场所，而且污染物在土壤环境中积累的初期不易被人们所觉察，一旦超过正常的量，其毒害作用比较明显地表现出来时，就很难被消除，也就是说土壤污染具有隐蔽性、积累性和难以消除的特点。

土壤污染的来源主要有：一是工业污染源，如工业的三废排放，其中，矿业和工业固体废弃物污染最为严重。这类废弃物在堆放或处理过程中，由于风刮日晒、雨淋和水洗，重金属以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。日本著名的“骨痛病”就是锌冶炼厂排放的三废造成土壤镉污染，并在稻米中富集，最终对人体健康产生危害的一个例子。二是农业污染源，如农药、化肥和地膜等农用物资的长期的不合理利用，也可导致土壤污染。绝大多数的农药为有机化合物，少数为有机—无机化合物或纯矿物质，个别的农药在其组成中含有汞、砷、铜和锌等重金属。长期的不合理利用必然造成土壤的重金属污染。三是交通污染源，据有关报道称，汽车运输可对大气和土壤造成严重污染。主要是以铅、锌、铜、镉等污染为主，它们来自含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘。造成的污染呈带状分布，因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。四是生活污染源，主要是人类在生活中不经意造成的土壤污染，以电池为例，据有关资料显示：电池中含有大量的重金属，如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一粒废旧的纽扣电池能污染600立方米水；一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。废旧电池如果与生活垃圾混合处理，电池腐烂后，其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染地下水和土壤，再渗透进入鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，威胁人类的健康。

土壤遭到破坏，是弃之不用呢，还是不管不顾呢？事实上，国内外都有很多遭受污染的土壤，很多科学家也都在想方设法进行治理和修复的试验。杨教授介绍说，目前世界上一般采用物理、生物和化学三种手段进行土壤修复，即工程修复、生物修复和化学修复。

工程修复手段主要有排土法、客土法、淋洗法和加热法等，排土法、客土法、淋洗法较为简单快速，但只是实现污染物的机械转移或相对降低，并不能从根本上解决土壤污染问题，同时修复费用很大；加热法就是利用加热的方式将污染物分离或玻璃化（固化），但其成本高，操作比较烦琐，不能大范围应用。

化学措施主要是靠施用有机物和碱性（碳酸钙、石灰）物质改变土壤pH值的方法来改变重金属形态，降低其毒性和有效性，从而减少重金属对植物的毒害作用。利用化学改良剂稳定土壤中的重金属，减少重金属在作物中的积累，也是一种可行的土壤污染治理方法。在沈阳张士污灌区进行的大面积石灰改良实验表明，每公顷施用1500～1875kg，籽粒中镉的含量下降50%。化学措施是在土壤原位上进行的，简单易行。但并不是一种永久的修复措施，因为它只是改变了重金属在土壤中存在的形态，金属元素仍然保留在土壤中，容易再度活化危害植物。杨教授说，从农学的角度来说，肯定不主张使用这种方法，因为土壤的形成周期非常慢，破坏时容易，修复起来太难了。真正从修复这个原意上来讲，植物修复更具操作性，不仅费用低，而且它更像是治病的时候，用中药来治疗，以达到治本的功效。

生物措施是利用微生物、动物或植物来富集或吸收重金属。一些细菌细胞壁带有负电荷而呈现出阴离子特征可以络合和富集重金属，蚯蚓也能富集重金属。生物修复成本低，易于实行，特别是植物修复，具有治理效果永久性、治理过程原位性（对土壤环境扰动小）、治理成本低廉性、环境美学兼容性、后期处理简易性等经济技术优势，因而植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术。

目前，我国在利用植物修复手段上也取得了不小的试验成果。以中科院地理生态研究所陈同斌为代表的科研团队研发的以超富集植物蜈蚣草提取污染土壤中的砷、铅等重金属污染物，并在广西环江进行示范，在因尾矿库泄漏导致寸草不生的农田中，通过种植超富集植物蜈蚣草和东南景天，将重金属砷和镉从土壤中间提取出来，并进行无害化处理。目前已实现种植的桑叶达到养蚕的标准，蚕茧中间的重金属也实现了达标。

杨素勤介绍说，也可以利用阻断技术来防治污染土壤对农作物的污染。它是利用植物的基因差异去阻断农作物对污染物的吸收，达到土壤的安全利用。不同基因型作物品种对土壤污染物的响应能力不同，在同等条件下不同品种的小麦籽粒中重金属铅的含量可以相差3～7倍，同时污染物在同一植株内的不同部位积累也有很大差异。据研究，玉米对土壤中铅的吸收具有很强的分异特性，对铅吸收最强的根系，根系中铅含量大约是秸杆的4～60倍、玉米秸杆中铅含量大约是籽实的20 倍。而筛选几种主要粮油作物品种，选择那些耐性强、籽粒积累少的品种，可以在一定程度上保证农产品的安全生产。

杨素勤说，目前河南农业大学资源与环境学院的科研小组正在对小麦、玉米进行抗重金属性能品种筛选，力争为河南省的粮食安全生产提供一项新的保障措施。

不为人知的是，这个项目的试验并没有专门的经费支持，而是杨教授从其他项目的经费中挤出来、省出来的。他的学生说，杨教授出门能坐火车基本不坐飞机，能省就省，为的就是能多省点经费好补贴到这个项目上，而跟着她，做得最多的就是呆在实验室里做试验。

杨素勤说，污染土壤要达到真正的修复很困难，一是需要时间，二是需要投入。但作为一个“修地球”的人，面对再大的困难，也要克服，想方设法把地球修复得更加美好。