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中国地质调查局《中国耕地地球化学调查报告》(2015)显示,无污染耕地面积12.72亿亩,占调查耕地总面积的91.8%,主要分布在苏浙沪区、东北区、京津冀鲁区、西北区、晋豫区和青藏区(图2),重金属中-重度污染或超标的点位比例占2.5%,覆盖面积3488万亩,轻微-轻度污染或超标的点位比例占5.7%,覆盖面积7899万亩。污染或超标耕地主要分布在南方的湘鄂皖赣区、闽粤琼区和西南区。
由此可见,我国土壤面临的主要问题是重金属污染,那土壤中的重金属污染物到底来自何方?如何才能减少土壤中的重金属污染物含量,避免土壤重金属污染;对已经被污染的土壤应采取何种手段进行治理?
我国的土壤重金属污染修复道阻且长
为了治理已被污染的土壤,传统上采用物理、化学的方法,如排土填埋法、稀释法、以及电化学法等,通过减少土壤表层污染物的浓度或增强土壤中的污染物的稳定性,使其水溶性、扩散性和生物有效性降低,从而减轻其危害。这类方法虽然治理效果好,但成本高,难于管理,易造成二次污染,所以虽然在现在的土壤修复工作中应用较广泛,但我们并不提倡长期使用。
近年来微生物修复、植物修复等方法逐渐走进人们的视野,发展前景也得到了国内外的认可,配合它们的土壤重金属污染评价以及土壤重金属污染的监测预警方法等方面的研究也成为业界的关注重点。虽然即将落地生根的“土十条”会为我国土壤污染的修复工作打开一个新局面,但是这并不能掩盖我国土壤修复工作道阻且长的事实,重金属污染修复首当其冲。
根据调查,农药、废水、污泥和大气沉降等都会给土壤带来重金属污染物,由于重金属污染物在土壤中的移动性很小、不易随水淋滤、不为微生物降解,因此长期堆积会形成严重的重金属污染。同样,依靠目前的技术手段,这些长期形成的污染显然并不能在短期内被消灭,因此分门别类有针对性的进行重金属污染治理需要一个漫长的工期,期间我们还应该谨防二次污染。
那么在有法律保障的基础上,如何进行土壤重金属污染修复工作?业内认为,植物修复基因工程是解决土壤重金属污染的重要途径之一,其中,寻找和发掘耐受重金属毒害且调控重金属超量积累的关键基因并阐明其作用机理,是植物修复基因工程获得成功并从源头上控制农产品食品安全的关键。
2016年4月,合肥工业大学曹树青教授课题组的研究称找到了土壤耐受重金属毒害的关键基因,“可利用过量表达ZAT6转基因技术增加植物对镉的积累和耐受性,为土壤重金属污染植物修复基因工程提供了新的基因资源和技术途径。”该方法能不能奏效,还需要经过严谨的验证。
总之,纵然有众多技术和立法加持,有千亿市场空间的诱惑,我国的土壤污染修复工作依然艰巨,接下来土壤修复要面临的就是对污染状况的准确分区和不同修复措施的合理结合,在此基础上要建立长效的土壤污染监测体系和土壤污染预警机制,及时关注土壤质量的变化,牢牢把控修复工作的节奏,积极寻找最适合的手段去面对这“沉疴毒瘤”。
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