导 读
韶关是广东乃至全国重金属污染最为严重的地区之一。仁化县董塘镇则又是韶关重金属污染的典型区域。在震惊全国的广东儿童血铅超标事件中，董塘镇就是重金属污染的重灾区。
相比于治理污染的空气和水，重金属污染土壤的治理更为复杂。在邹华旭眼中，几年来，仁化县俨然成了重金属污染土壤修复方案和产品的练兵场，但各种办法一一实验下来，却无太好的效果。
文/胡璇子（中国科学报记者）
广东省韶关市仁化县董塘镇，一片稻田被划成了十几块，当中的水稻高度参差不齐，长势各异。
土壤污染困扰着这片土地。由于严重的土壤重金属污染，这片稻田已不再为村民们所耕种。现在，田里竖着一块块实验标志牌，曾经的稻田变成了重金属污染土壤修复方案的“擂台”。
几年来，地方政府一直在为修复重金属污染土壤寻觅良方。让仁化县农业技术推广中心主任邹华旭发愁的是，虽然各种修复治理的方案和产品在仁化“你方唱罢我登场”，修复效果却难以令人满意。
直到今年，一种新加入实验的土壤调理剂改变了局面。这让他感到意外而又兴奋，“从目前看，整体效果属它最好，而且比别的方法好了十几倍。”
大田试验：脱颖而出的“健地丰”
韶关是广东乃至全国重金属污染最为严重的地区之一。仁化县董塘镇则又是韶关重金属污染的典型区域。在震惊全国的广东儿童血铅超标事件中，董塘镇就是重金属污染的重灾区。
相比于治理污染的空气和水，重金属污染土壤的治理更为复杂。在邹华旭眼中，几年来，仁化县俨然成了重金属污染土壤修复方案和产品的练兵场，但各种办法一一实验下来，却无太好的效果。
“举例来说，有的方案可以有效降低重金属含量30%左右，但是对于重度污染区，也就是重金属含量超标好几十倍的土壤，这个数据其实并没有多大意义。”邹华旭告诉记者。
另一位不愿具名的政府工作人员则透露，许多治土方案不仅难有效果，甚至对耕地造成了二次污染，试验过后的耕地现在连“秧都插不活”。“有些看起来是内行的科技人员借国际合作的名义，给农田施了连我们当地技术员都觉得不可思议的化学物质，治理前虽然稻米重金属超标，但经这一‘治理’两年都寸草不生了!”
直到今年7月试验田里的早稻收割，一种名为“健地丰”的土壤调理剂的修复结果，着实让大家喜出望外。
由实验承担单位——广东省农业科学院农业资源与环境研究所出具的研究报告表明，施用该土壤调理剂能有效地提高土壤pH值，在用量范围内，能够显著增加水稻亩产。此外，还能够显著减少糙米中镉和无机砷含量。
其中，降镉效果尤为明显。以其中一块严重复合污染的试验田数据为例，实验报告显示，T1、T2、T3和T4处理的糙米镉含量与空白对照组相比，分别减少了50.59%、69.64%、78.75%和80.94%(T1、T2、T3、T4指各个试验小区施用本产品的不同用量，T1用量最少，依次递增)。
邹华旭告诉记者，此前试验中，效果最好的是使用钢渣治理重金属污染，但“从数据来看，‘健地丰’比钢渣还要好7~8倍”。
治土思路：安全粮食出自健康土壤
实验数据令人惊讶。用邹华旭的话来说，和一般的实验数据相比，“健地丰”土壤调理剂的效果已经不在“同一数量级”，是目前唯一可以值得推广的耕地重金属污染修复产品。
在广东生态环境和土壤研究所研究员陈能场看来，“健地丰”取得显著的治理效果并不难解释。“它调节了土壤的pH值，提高了土壤颗粒的吸附性能，从而降低重金属的有效性;此外，有助于作物的营养吸收和营养平衡，通过元素间相互作用起到了阻遏重金属的作物吸收的作用。”
他告诉记者，“土壤pH值小于4.5以下时，土壤中的铁氧化物对镉几乎没有吸附能力，但到了pH值6.0则可以吸附大部分镉。”
目前，国内外主要的土壤修复技术大致可分为几大类。其一是工程措施，如主要包括客土、换土和深耕翻土等措施;其二是物理化学修复，包括热处理技术、淋滤法和洗土法等;其三是化学修复，即通过吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用等机制，降低重金属的生物有效性;此外，还有生物修复和农业生态修复。
但到底如何修复重金属污染土壤，国内学界和业界似乎在认识上还有分歧。
中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任陈同斌今年接受媒体采访时就曾表示，关于污染土壤的治理和修复主要有两种解决方案，焦点是究竟要不要净化重金属污染土壤。
“欧美普遍采用轮耕、休耕的土壤修复方案，在严重污染区种植重金属超富集植物。但对于严重污染区域，此方案需要50~100年才能有效修复，不可耕种时间太长，不适应我国的国情。”“健地丰”土壤调理剂的生产商——佛山健地农业科技有限公司的董事长钟治舜告诉记者，“日本主要采用客土法处理，但成本太高，我国同样不可取。”
而其他一些技术方法，如农艺措施调控、生物措施调控等，普遍存在效果不稳定、操作复杂、成本高等问题。
到底要不要把重金属从土壤里“取”出来?钟治舜说，“重金属元素本来就是组成土壤天然的一部分，分布面太广，取是取不完的，而且成本高、效率低，甚至还有二次污染的风险。现在由于各种外部因素，导致土壤酸化严重，在土壤中的重金属含量增多，土壤就像人一样，变成酸性体质，也不健康了。”
而“健地丰”要做的是，改变土壤的pH值，让土壤恢复到健康、正常的状态中，健康的土壤才能保证粮食生产的产量和品质，确保食品安全。
在施入土壤之后，“健地丰”土壤调理剂中的偏硅酸盐大量水解，可快速改变土壤的pH值，使土壤中的镉与OH-及焦磷酸盐反应生成沉淀物，而土壤调理剂具有大比表面积的特性可以吸附螯合沉淀物，形成结核，最终阻止镉从全态向有效态的转化。
在陈能场看来，这一剂调理剂就如同“土壤人参”，能够强化土壤的“体质”，帮助土壤恢复健康。
生产应用：工业思路解决农业问题
事实上，这不是“健地丰”土壤调理剂第一次崭露头角。2014年，其在长沙市望城县新康乡湘江村隆平高科新康种粮专业合作社进行了晚稻108亩连片试验。
经现场检测，试验田土壤的pH值均保持7.0以上，经抽检数十个稻谷样品检测，样品中的镉含量仅为0.01~0.03mg/kg之间，约为国家粮食安全标准的1/10，参照空白试验田的1/20。
“我们的定位就是专业应用于耕地土壤重金属污染修复的产品。”钟治舜说。
除了对耕地土壤重金属污染修复效果好，“健地丰”土壤调理剂还富含植物生长所需要的营养元素钙、镁、硅，是一种对土壤有显著改善功能的好肥料，可以明显提高水稻的抗逆性、抗病性，防早衰并提高产量和品质。
“我们创造性地把成熟的无机非金属材料行业硅酸盐技术成功应用到了农业土壤重金属污染修复行业上来。”钟治舜说，“‘健地丰’的生产以白云石、硅石、石灰石、海泡石、矽砂、高岭土、黏土等主要原材料，利用现有水泥生产线的过剩产能、成熟的生产工艺和熟练的技术工人，可以根据需要在任何地区组织生产。”
同时，“健地丰”仅做基肥均匀撒施后深度旋耕即可，在我国所有酸性土壤严重污染区域同样适用，无需专门培训田间操作人员便可大规模推广。此外，由于采用了肥料控释技术，在撒施于土壤后平均每年只水解约2%，从而保证了长效性，理论有效期达数十年。
“从原料、生产以及使用来说，使用‘健地丰’完全能够边生产边修复，操作简便，无二次污染，而且成本低，真正物美价廉。”钟治舜透露，“试验期的成本为现有技术路线的1/5左右，大规模推广时成本将会更低。”
在中国土壤修复动辄以万亿计算的背景下，“健地丰”这样产品的出现无疑是一副既有效又不“苦口”的良药。“我对这个产品的前景非常看好。”陈能场告诉记者，“在此基础上，再根据土壤性质、作物品种、污染程度等的不同，继续细化、改善和开发新产品。”
文章来源：中国科学报，发表时间为2015年9月16日
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