2018年5月2日,联合国粮食与农业组织(FAO)在全球土壤污染研讨会上发布题为《土壤污染:隐藏的现实》的报告,概述了土壤污染的现状,以及影响人类健康和环境的主要污染物及其来源。实际上,土壤污染具有较强的隐蔽性,我们所能了解到的土壤污染方面的信息及严重程度是远远低于事实状况的。在我国的有些地区,土壤污染带来的影响更是深入到生活的每一个细节。
全球土壤污染日渐严重
可能有人会觉得2015年的好莱坞电影——《星际穿越》里预言灾难到来的情节太过牵强,影片中人类由于地球无法再养活他们,而不得不寻找其他星球居住。但FAO发布的这份报告赋予了这部影片一点可信度,因为这份报告发现,当今全球的土壤污染面积至少已
使得相当于法国面积大小的农田无法再种植庄稼了。这与《星际穿越》中展示的一样,由于人类活动导致土壤严重退化,他们被迫生活在一个巨大的干旱尘暴区,几乎无法种植任何农作物。
“土壤污染影响我们摄入的食物、饮用的水源、呼吸的空气和生态系统的健康。”粮农组织副总干事玛丽亚·海伦娜·塞梅表示。“土壤应对污染的潜力是有限的,其对污染的自净能力远远不如水资源,防止土壤污染应成为世界各国的首要优先事项。”她补充道。
然而,尽管农业集约化、工业生产和城市化继续快速推进,但我们却从未对全球土壤污染状况进行过系统性评估。也正是因为我们对全球土壤污染的情况了解甚少,才会招致现在的担忧。中国有19%的农业土壤属于受污染土壤,这个数据让我们担忧,也是近年来瓜不香果不甜的最直接原因。
土壤污染的来源及后果
土壤污染的来源包括自然来源和人为来源。目前为止,大多数土壤污染是由人类活动而导致的。土壤污染的主要人为来源为工业活动、采矿、城市和交通基础设施、废物和污水的产生和处置、军事活动和战争、农业和畜牧业活动等。
据相关数据显示在中国有超过5000个棕地(是国际环境科学界对城市中高污染、高能耗企业搬迁后遗留下来的地块统称)正在影响其周边居民的健康。
土壤中的主要污染物包括重金属、氮和磷、杀虫剂、多环芳烃(PAH)、持久性有机污染物、放射性核素、新兴污染物、致病微生物、抗生素耐药细菌和基因。在FAO的数据显示,2018年全球化肥消费预计达到2亿吨,其中超过50%的消费集中在中国、美国和印度。新兴污染物问题也日益令人担忧,这些污染物包括药物、内分泌干扰素、荷尔蒙制剂和其他生物污染物、废旧电子产品产生的电子垃圾以及塑料等。
过去30年来,中国的土壤重金属含量大幅增加。在中国的一些地区,部分受重金属污染的土壤仍然用于种植粮食。在这些土壤中生长的作物往往也会受到重金属污染,估计中国每年要处理1200万吨受污染的粮食,造成中国农民高达200亿人民币的损失。
随着大量肥料和杀虫剂的使用,现代农业实践加速了土壤污染。土壤中过量的氮被认为是造成土壤酸化和盐渍化的主要原因。对中国农业土壤酸化来源的分析表明,由氮肥驱动的人为酸化确实是主要原因,比酸沉降相关的酸化高10~100倍。受到危险元素(如砷、铅、镉)、有机化学物(如多氯联苯、PAH和持久性有机污染物)或药物(如抗生素或内分泌干扰素)污染的土壤会对人类健康构成严重威胁。
目前,土壤污染对人类健康和环境的长期影响仍然没有很准确数据,未来与土壤污染控制和修复有关的努力应包括这些领域的风险评估方法。实际生产中土壤污染无法通过视觉的感知,所以也无法直接评估,这因此也成为一种隐藏的危险,会产生严重的后果。土壤污染一方面损害植物代谢从而减少作物产量,另一方面导致作物无法品质降到安全线以下,对粮食安全构成威胁。
在2017年、2018年连续两年的“世界地球日”当天,FAO不断发出警告,面对全球土壤环境恶化的事实,如果世界各国不采取积极行动来防治土壤污染及其退化,要解决不断增长的全球人口的吃饭问题,或许将成为不可能完成的任务。俗话说“民以食为天,食以土为本”,万物的生长都要依靠土壤,如果没有土壤,人类也就失去了食物的来源。“土壤一食物一人类食物链”,这是一个循环的过程。土壤“病了”,如果我们不重视,人类也会很快“生病”。
土壤管理及修复是关键
面对土壤污染的严峻现实,除了加强土壤管理之外,我们更需要采取多种综合技术来加大对受污染土壤的修复。在受污染土壤的修复上,需要继续研究并开发创新性的、基于科学的修复方法。
受污染土壤的主要修复技术可以分为两大类:原位修复和异位修复。修复技术包括物理修复、化学修复和生物修复。目前可用的许多物理方法成本很高,正在被生物学方法(如微生物降解或植物修复)替代。新的修复技术涉及纳米粒子用于受污染土壤的修复。目前,在土壤修复中,得到最广泛认可的纳米技术是将纳米零价铁用于减少有机和无机污染物的影响。
土壤一旦被污染,治理修复的路总是比想象中要难和远。近几年,我国的土壤污染形势相当严峻,已经引起了全球的关注。土壤退化、酸化、盐碱化问题突出,而砷、汞、铅、镉等重金属超标的面积也在不断增加,农药化肥等有机污染物残留严重,农地的土壤环境质量堪忧。“毒土地”的大量存在,直接影响到群众的“菜篮子”和“米袋子”,对农业生产的可持续发展和人类健康也形成巨大的风险。媒体报道的各地儿童铅中毒、大米中的镉超标、水源中的汞污染等,这些事件一次次地刺激着公众的敏感神经。
从2016年开始,我国政府就开始重视土壤修复工作。当年,财政部在中央财政预算当中,将土壤的重金属治理专项款改为土壤污染防治专项款,预算金额达到了101.3亿元,几乎是2015年的3倍。2016年6月,国务院出台了“土十条”,土壤污染治理有了法律依据。2017年召开的全国生态环境保护大会更是明确提出要全面落实“土十条”,土壤修复工作的进程在不断加快。
客观来讲,我国的土壤修复技术起步较晚,实施也比较晚。加上当前土壤污染情况复杂,类型多样,污染场地的特征也在不断发生变化,加大了污染修复的难度。当前实施较多的还是以植物修复为主,建立了诸多的示范基地、示范区与试验场,并取得了一些经验与成果。部分地区的探索也取得了一定的成效。