生態文明從土壤修復開始

十八大報告中特別指出，“以解決損害群眾健康突出的環境問題為重點，強化水、大氣、土壤等污染防治”。

由此可見，水、大氣、土壤這三大污染是環境防治的重中之重。在這三大污染中，土壤污染通常被稱作“隱身殺手”，其損害程度不僅不易被發現，而且其嚴重程度更不亞于空氣和水污染。

環保部早在2006年公布的數據已表明，中國的土壤污染現狀嚴峻，且是全球最嚴重的國家之一：據不完全統計，目前中國受污染的耕地耕地約有1.5億畝，污水灌溉污染耕地3250萬畝，固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝。三者合計1.85億畝，已占中國18億畝耕地的1/10以上。此外，據估算，全國每年因受重金屬污染的糧食達1200萬噸，造成的直接經濟損失超過200億元。

土壤污染問題的嚴重程度，引起了黨和國家的高度重視。2012年10月31日國務院常務會議已經部署了土壤綜合治理工作。

為此我們專門走訪了河南農業大學資源與環境學院在教學第一線工作已近30年的楊素勤副教授。2012年12月20日，她剛剛給本科生講完兩節課，便急匆匆地從教室趕往辦公室。頭上絲絲白發，昭示出經年累月的科研歷程。

了解楊素勤的人說，她除了長年累月給學生上課，就是呆在實驗室。實驗室太小，她把做實驗用的水培作物都搬到了辦公室，本來就小的空間顯得更加擁擠。這天，為了不影響在辦公室工作的其他老師，我們的采訪地點改到了學院的會議室。

楊素勤一直從事環境監測方面的教學和科研工作，主要從事農業資源環境監測、土壤環境質量評價、土壤與植物營養等方面的科研工作。用她的話說，就是一輩子和土坷垃打交道，是一個真正“修地球”的人。

然而，現實中，“地球”還真的不好“修”。

土壤作為環境的主要組成要素之一，也是我們人類所需食物的主要生產場所，其質量的好壞直接影響到人類的健康。

土壤污染物從大的方面來說，基本上分為兩大類，一類是無機污染物，一類是有機污染物。無機污染物多為重金屬元素如汞、鎘、鉻、銅、鋅、鉛、鎳、砷、硒、氟等放射性元素，以及鹽、酸、堿等；有機污染物則主要指有機農藥、石油烴、多環芳烴等。這些污染物一旦進入土壤，就會在土壤中殘存、積累和遷移，進而影響土壤中微生物的活動，導致土壤理化性質惡化，影響農作物生長發育，最終造成農產品安全危害。

由于人類常常將土壤作為納污場所，而且污染物在土壤環境中積累的初期不易被人們所覺察，一旦超過正常的量，其毒害作用比較明顯地表現出來時，就很難被消除，也就是說土壤污染具有隱蔽性、積累性和難以消除的特點。

土壤污染的來源主要有：一是工業污染源，如工業的三廢排放，其中，礦業和工業固體廢棄物污染最為嚴重。這類廢棄物在堆放或處理過程中，由于風刮日曬、雨淋和水洗，重金屬以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。日本著名的“骨痛病”就是鋅冶煉廠排放的三廢造成土壤鎘污染，并在稻米中富集，最終對人體健康產生危害的一個例子。二是農業污染源，如農藥、化肥和地膜等農用物資的長期的不合理利用，也可導致土壤污染。絕大多數的農藥為有機化合物，少數為有機—無機化合物或純礦物質，個別的農藥在其組成中含有汞、砷、銅和鋅等重金屬。長期的不合理利用必然造成土壤的重金屬污染。三是交通污染源，據有關報道稱，汽車運輸可對大氣和土壤造成嚴重污染。主要是以鉛、鋅、銅、鎘等污染為主，它們來自含鉛汽油的燃燒和汽車輪胎磨損產生的粉塵。造成的污染呈帶狀分布，因距離公路、鐵路、城市中心的遠近及交通量的大小有明顯的差異。四是生活污染源，主要是人類在生活中不經意造成的土壤污染，以電池為例，據有關資料顯示：電池中含有大量的重金屬，如鋅、鉛、鎘、汞、錳等。據專家測試，一粒廢舊的紐扣電池能污染600立方米水；一節一號電池爛在地里，能使一平方米的土地失去利用價值。廢舊電池如果與生活垃圾混合處理，電池腐爛后，其中的汞、鎘、鉛、鎳等重金屬溶出會污染地下水和土壤，再滲透進入魚類、農作物中，破壞人類的生存環境，威脅人類的健康。

土壤遭到破壞，是棄之不用呢，還是不管不顧呢？事實上，國內外都有很多遭受污染的土壤，很多科學家也都在想方設法進行治理和修復的試驗。楊教授介紹說，目前世界上一般采用物理、生物和化學三種手段進行土壤修復，即工程修復、生物修復和化學修復。

工程修復手段主要有排土法、客土法、淋洗法和加熱法等，排土法、客土法、淋洗法較為簡單快速，但只是實現污染物的機械轉移或相對降低，并不能從根本上解決土壤污染問題，同時修復費用很大；加熱法就是利用加熱的方式將污染物分離或玻璃化（固化），但其成本高，操作比較煩瑣，不能大范圍應用。

化學措施主要是靠施用有機物和堿性（碳酸鈣、石灰）物質改變土壤pH值的方法來改變重金屬形態，降低其毒性和有效性，從而減少重金屬對植物的毒害作用。利用化學改良劑穩定土壤中的重金屬，減少重金屬在作物中的積累，也是一種可行的土壤污染治理方法。在沈陽張士污灌區進行的大面積石灰改良實驗表明，每公頃施用1500～1875kg，籽粒中鎘的含量下降50%。化學措施是在土壤原位上進行的，簡單易行。但并不是一種永久的修復措施，因為它只是改變了重金屬在土壤中存在的形態，金屬元素仍然保留在土壤中，容易再度活化危害植物。楊教授說，從農學的角度來說，肯定不主張使用這種方法，因為土壤的形成周期非常慢，破壞時容易，修復起來太難了。真正從修復這個原意上來講，植物修復更具操作性，不僅費用低，而且它更像是治病的時候，用中藥來治療，以達到治本的功效。

生物措施是利用微生物、動物或植物來富集或吸收重金屬。一些細菌細胞壁帶有負電荷而呈現出陰離子特征可以絡合和富集重金屬，蚯蚓也能富集重金屬。生物修復成本低，易于實行，特別是植物修復，具有治理效果永久性、治理過程原位性（對土壤環境擾動小）、治理成本低廉性、環境美學兼容性、后期處理簡易性等經濟技術優勢，因而植物修復是一種很有潛力、正在發展的清除環境污染的綠色技術。

目前，我國在利用植物修復手段上也取得了不小的試驗成果。以中科院地理生態研究所陳同斌為代表的科研團隊研發的以超富集植物蜈蚣草提取污染土壤中的砷、鉛等重金屬污染物，并在廣西環江進行示范，在因尾礦庫泄漏導致寸草不生的農田中，通過種植超富集植物蜈蚣草和東南景天，將重金屬砷和鎘從土壤中間提取出來，并進行無害化處理。目前已實現種植的桑葉達到養蠶的標準，蠶繭中間的重金屬也實現了達標。

楊素勤介紹說，也可以利用阻斷技術來防治污染土壤對農作物的污染。它是利用植物的基因差異去阻斷農作物對污染物的吸收，達到土壤的安全利用。不同基因型作物品種對土壤污染物的響應能力不同，在同等條件下不同品種的小麥籽粒中重金屬鉛的含量可以相差3～7倍，同時污染物在同一植株內的不同部位積累也有很大差異。據研究，玉米對土壤中鉛的吸收具有很強的分異特性，對鉛吸收最強的根系，根系中鉛含量大約是秸桿的4～60倍、玉米秸桿中鉛含量大約是籽實的20 倍。而篩選幾種主要糧油作物品種，選擇那些耐性強、籽粒積累少的品種，可以在一定程度上保證農產品的安全生產。

楊素勤說，目前河南農業大學資源與環境學院的科研小組正在對小麥、玉米進行抗重金屬性能品種篩選，力爭為河南省的糧食安全生產提供一項新的保障措施。

不為人知的是，這個項目的試驗并沒有專門的經費支持，而是楊教授從其他項目的經費中擠出來、省出來的。他的學生說，楊教授出門能坐火車基本不坐飛機，能省就省，為的就是能多省點經費好補貼到這個項目上，而跟著她，做得最多的就是呆在實驗室里做試驗。

楊素勤說，污染土壤要達到真正的修復很困難，一是需要時間，二是需要投入。但作為一個“修地球”的人，面對再大的困難，也要克服，想方設法把地球修復得更加美好。