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原標題:生態修復,揮向重金屬污染的“綠色利劍”
最近,有兩份公告引人注目,一是《全國土壤污染狀況調查公報》,二是《〈湖南省湘江保護條例〉實施方案》。對于重金屬污染如何深度影響我們賴以生存的土壤,二者高度關注,在被確定為省政府“一號重點工程”的湘江治理和保護工作中,“截污”的矛頭直指尾礦庫、渣場、冶煉與化工污染場地等湘江流域重金屬污染源頭的治理。
治源頭,需要攻克多項技術難點,而值得關注并符合可持續發展理念的技術路線是生態修復。就像中南林業科技大學與湖南綠色發展研究院這些年來探索出的《重金屬污染區生態修復與水環境保護技術模式》,在去除土壤重金屬的同時,又能迅速恢復植被和景觀、提高土地的利用價值。這一低成本無能耗的生態修復新路子,被列入科技部科技惠民計劃成果庫,其核心技術成果獲得多項國家發明專利,在湖南省多個礦區和工業污染區的示范推廣應用中成效顯著。
生態安全,首先要保證源頭的安全
這是一個讓人心情沉重的數字,4月17日,環保部、國土資源部在歷經八年調查后共同發布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示:全國土壤總的點位超標率為16.1%,耕地點位超標率為19.4%,中重度污染率分別達到了2.6%與2.9%,西南、中南地區土壤重金屬超標范圍較大。
污染從何而來?首要原因被確認為工礦企業生產排放的廢氣、廢水和廢渣,尾礦渣、危險廢物等導致其周邊土壤污染尤為嚴重。近日印發的《〈湖南省湘江保護條例〉實施方案》中,“截污”的矛頭亦直指尾礦庫、渣場、冶煉與化工污染場地等重金屬污染源頭。
“湖南是‘有色金屬之鄉’,采選、冶煉、化工等企業的尾礦庫、廢棄物等一旦處理不好,與之伴生的鎘、砷等重金屬就會像‘腫瘤’一樣成為污染源。一遇降水,重金屬污染物被帶到附近的農田和村莊,或隨著地表水和地下水向下游流動,影響更大區域的生態安全。目前,湖南遭受中重度污染的耕地約有260萬畝至300萬畝,首要原因就在于此。對湘江的治理,重點應控制污染源,這樣才不會進入一邊治理一邊污染的怪圈。生態安全,首先要保證源頭的安全。”
說起重金屬污染源頭治理,中南林業科技大學環境科學與工程研究所教授、湖南綠色發展研究院副院長吳曉芙可以說有20余年的經驗了,他帶領項目組建立的《重金屬污染區生態修復與水環境保護技術模式》,已被列入科技部科技惠民計劃成果推廣庫,最近,又有兩項核心技術成果獲得國家發明專利。
“國際國內處理重金屬污染區常用的方法是,在表層覆蓋0.5米深的土,這樣治理,重金屬殘留在礦渣中,污染擴散沒有得到控制,土地的利用價值也很低。我們要實現的,除了去除土壤重金屬,還要迅速恢復植被和景觀,同時提高土地的利用價值,這才是真正意義上的生態修復?!眳菚攒礁嬖V記者,去除土壤重金屬的途徑,一是固定(或鈍化)重金屬,將有效態轉化為無效態,使其有效濃度降低到無害的水平;二是去除土壤重金屬,通過淋洗、生物吸收等途徑,使土壤重金屬的總量降低到無害的水平。項目組這些年通過2項國際合作項目和9項國家與省部級環境領域的科技項目,就是在建立一種技術模式,兼具生物固定和生物去除功能,同時具有重建植被、降低水土流失、改善土壤生態環境等功能。
常規的植物修復技術,修復期間仍然存在由降水導致的重金屬遷移擴散問題,對此,項目組提出了新的技術路線:應用專用有機菌肥改良根際土壤,采用植物群落模式技術迅速修復大面積污染區的植被和景觀,運用生態攔截凈化技術控制水土流失,阻隔重金屬遷移擴散。
在項目組擁有的6項國家發明專利的核心技術成果中,涉及適用于南方重金屬污染區的生態攔截凈化系統和方法、亞熱帶地區人工濕地暖季與冷季植物套種配種方法,以及專用有機菌肥制法等物理、化學、生物治理多個層面,實現了生態修復的復合型治理。
“在我們的生態攔截凈化系統,三級人工濕地單元分別把復合態的污染物、鉛鋅鎘等陽離子和鉻砷等陰離子進行有效攔截,目前國內外只有我們開發和應用了這一技術?!?吳曉芙說,目前采用這套技術模式,1年內能使土壤重金屬的生物毒性降低到正常水平,2至3年能使植被覆蓋率達到90%以上,水土流失量降低90%,處理后的出水達到國家有關地表水、地下水質量標準三類標準。在湘潭錳礦、株洲清水塘工業污染區等地1000余畝污染區示范推廣應用中,成效顯著。