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当前农田土壤重金属污染钝化修复中使用的材料种类繁多,性能和价格差别均较大,大部分使用的钝化剂原材料价格一般在1000元/吨~3000元/吨,钝化剂使用量在500kg/亩~1000kg/亩左右。从目前使用效果来看,农田土壤重金属污染钝化修复后,重金属Cd、Pb等有效态降低率可达10%~30%,农作物(稻米、蔬菜地上部)中Cd、Pb等含量降低率可达30%~70%,结合农艺调控措施,修复效率最高可以达到90%,一般土壤中Cd、Pb等钝化修复稳定性可以达到3年以上,而且,很多情况下,随着修复时间的延长,土壤中重金属钝化修复稳定性效果明显增强。说明,钝化剂在土壤中老化时间的延长,有利于修复效果的提高。因此,钝化剂究竟什么时间施用到农田土壤中,修复效果最佳,需要进一步扩展大田试验研究。
在农田土壤重金属污染钝化修复中,特别要注意钝化剂大量施用有可能对土壤环境质量造成的不利影响,具体在钝化剂使用后需要加强对钝化剂自身稳定性、钝化/稳定化后的重金属长期稳定性、钝化剂对土壤质地和理化性质及环境质量的长期影响,以及钝化修复对农作物生长、产量及品质等影响进行综合跟踪监测评估。总之,一个好的钝化剂材料,不仅需要具有良好钝化修复效果,而且需要对吸附固定重金属离子具有良好选择性,对吸附固定重金属离子具有高度固定稳定性,以及价格适中、环境友好和易于操作。
问:目前土壤重金属污染钝化修复技术已经运用到实践中,有了典型示范区,具体推广到其他的污染区时,又有哪些因素是必须要注意的?
答:目前,我们团队正在根据农业部、财政部《农产品产地土壤重金属污染防治实施方案》要求,在湖南、广西、天津等地开展南方酸性水稻田土壤重金属镉污染,以及北方污水灌区重金属镉、铅等污染修复治理示范工作,示范面积均较大,修复区土壤和农产品检测结果表明,修复效果非常明显,在南方酸性水稻田土壤镉污染下,超标3倍以下的稻米经修复后完全可以降低到食品安全国家标准食品中污染物限量标准值以下,可以满足中轻度重金属镉污染农田土壤修复治理要求。
但任何一项技术都有其适应性,技术的好与不好也有其环境条件和人为因素的限制,只有技术与环境及人为良好操作的匹配,才能发挥出技术最佳的性能。就农田土壤重金属污染钝化修复技术而言,在异地复制应用时,必须考虑到修复技术的适应性问题。具体应关注技术所应用的土壤类型和土壤酸碱性,同时需要关注修复区农田种植农作物品种,修复地域的气候(主要为降雨)、农艺制度及耕作制度等,这些因素都会在不同程度上对钝化修复效果产生一定的影响,导致钝化修复技术在异地复制应用时效果产生变化,甚至导致钝化修复效果不明显。
如某些钝化剂在南方酸性水稻田镉污染土壤修复中效果非常显著,但当应用到北方污灌菜地碱性土壤上时,修复效果却并不明显;部分钝化修复技术在南方酸性水稻田镉污染土壤修复应用中,春季和夏秋季修复效果可能存在很大差异,这与春季南方多雨,水稻田土壤长期处于淹水还原状态有关,而夏秋季南方雨水相对较少,水稻田土壤大部分时间处于氧化状态有关。
所以,农田土壤重金属污染钝化修复效果在某种程度上与修复地土壤类型、酸碱性及降雨、水肥管理、作物品种和耕作制度等均存在很大相关性,在异地复制应用时必须考虑到这些因素对修复技术效果的影响。
总之,任何一项好的修复技术都需要与适应的环境条件、良好的操作方式相结合,才能发挥出其最大效能,还农民一片安全健康的耕作土壤。
作者简介
徐应明农业部环境保护科研监测所研究员主要研究方向为土壤、水体重金属和有毒有机物污染调控机理与修复技术、农药在农作物和土壤中污染行为与残留动态规律等。
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