愛我家鄉，環保在行動

韓志紅 舒凌軒 李子木

2012年下半年，老師組織環境研究興趣小組的同學們進行“愛我家鄉，環保在行動”的科學實踐調查活動。汨羅市新開鎮有一個于2001年建成的中南地區最大的廢品大市場——再生資源工業園，我們把研究性學習的調查對象選定在這個全國最有影響的循環經濟試驗基地中。

走進園區后發現，這里的環境污染很嚴重。露天堆積的廢品如山，粗加工作坊排放的廢水、廢渣肆意污染水體和土壤。據園區工作人員介紹，這些廢棄物中含有嚴重危害人們健康的鎘、鉛等重金屬。

工業園區還有很多再生造紙廠，它們排放的、經除污處理后的堿性有機物質濾泥量非常多，已經堆成了一個個小山包。

附近的村民們還反映，近幾年村民癌癥、骨病等發病率逐年上升。聯想到地理教材“人類與地理環境協調發展”中講述日本富山縣農民的“鎘米”事件，我們產生了這樣一個疑問：園區及周邊的村民種植的蔬菜中是否也含有鎘與鉛這些“致命殺手”？有什么方法來解決這一問題？

帶著一連串的問題，我們選定了“廢品大市場環境污染與治理研究調查”作為課題。

一、園區調查與研究內容

調查園區環境，查閱文獻、走訪專家，了解蔬菜吸收鎘、鉛的情況，找出對鎘、鉛吸收量相對較少的蔬菜種類，探尋降低蔬菜吸收鎘、鉛的新種植技術。尋找當地富集鎘、鉛的植物，修復再生資源工業園區污染了的生態環境。

二、研究過程

再生資源場邊污染區的范圍包括北山、黎興等11個行政村，中心市場轄地面積5平方千米，我們的課題試驗僅以中心市場所在位置北山村的調查材料為代表。

1.再生資源工業園場邊北山村村民重大疾病情況調查

再生資源工業園區中心市場在緊靠京珠高速的新開鎮北山村，近幾年來，該村村民重大疾病發病率逐年攀升，據人民醫院提供的數據統計，肝癌、肺癌、骨癌等癌癥病發生率達到了總人口的10%，調查統計情況見表1。

從表1的疾病調查統計數據可以看出：2007年與2000年相比，骨病的發生率增加了3倍；呼吸道疾病的發生率增加了10倍，新生兒缺陷癥發病率增加了7倍，癌癥發病率增加了24倍。

中醫院的醫護人員認為，鎘、鉛污染都是引起這幾類疾病高發的主要原因。

我們在進一步的調查中發現，北山村還存在“土法煉鉛”的粗加工作坊，這種“土法煉鉛”的廢渣中鎘、鉛含量特別高，煉鉛廠的老板們只顧掙錢，沒有采取任何環保措施，廢渣隨處亂倒，北山村的菜地、稻田、山土中隨處可見。

聯想到村民們的發病率直線上升，我們認為“土法煉鉛”肯定有問題，為了驗證這一猜想，我們決定對其進行進一步調查和研究。

2.設計實驗方案

我們在網上進行文獻查詢，獲取了重金屬污染的相關資料，摘錄了數篇鉛與鎘對人體健康危害的文獻，還來到市農業局、市環保局以及市蔬菜辦，向專家們請教，農業局環保站的謝博士為我們介紹了土壤取樣與水體取樣的基本方法及原理。

環保局的工作人員對我們提出的課題很感興趣，不僅鼓勵我們，還為我們的課題實驗提供了材料和技術上的幫助。

在他們的指導下，我們確立了如下兩個實驗方案。

（1）檢測實驗：水、土壤抽樣檢測

水樣：分別采集再生資源工業園區南邊北山村菜農灌溉用的場區排污水、廢電瓶煉鉛廠總排污口污水、再生資源工業園區地下水（井水水樣）各 400ml，作為檢測標本，在24小時內送至湖南省檢測分析中心進行檢測。

土樣：采用五點取樣法分別從再生資源工業園區南邊北山村菜園土、稻田土、山地土的采樣點中各取兩個土樣（500g），作為標本送至湖南省檢測分析中心進行檢測。

水樣樣本檢測數據顯示：井水中鎘、鉛含量均未超標，說明地下水暫未受污染；廢品收購大市場內的排污水中有一定的鉛含量，但未超標；電瓶煉鉛廠總排污口周圍所取的廢水樣本中鉛的含量超標，超標率近3倍。但調查發現，該種排污水的量不大，而且經過沉降池處理后對植物與人體的影響不太大。

土樣檢測結果顯示，北山村重度污染（超標27倍以上）的蔬菜土面積占全村蔬菜地總面積的35%，中、輕度污染區蔬菜土面積占全村蔬菜地總面積的65%，其中重度污染的土壤樣本取自北山村“土法煉鉛”作坊附近的菜地與稻田土。

從上述數據可知，再生資源場邊北山村土壤中鎘、鉛的含量較高，污染嚴重。

村民們這幾年發病率升高，致病源是不是鎘、鉛含量較高的土壤？種植在園區周邊的蔬菜是否吸收了鎘與鉛？我們來到北山村的蔬菜種植場，采集了當地9種主要的蔬菜樣本送到湖南省檢測分析中心檢測其鎘、鉛含量。

被檢測的蔬菜不論在污染區還是在非污染區，它們對鎘、鉛都表現出相同趨勢的不同富集能力，即菠菜>芹菜>韭菜>萵筍>小白菜>莧菜>甘藍>胡蘿卜>土豆。

檢測結果顯示，在污染區重金屬嚴重超標（超標倍數大于30倍以上）的有菠菜、芹菜；中度超標（超標倍數在2至4倍之間）的有韭菜、小白菜、莧菜、萵筍；輕度超標（超標倍數在2倍以下）的有甘藍、胡蘿卜，在土豆中未檢出鎘與鉛。

因此，我們向當地政府建議：在再生資源場邊中、輕度污染的土壤上大量種植土豆或輕度富集的甘藍、胡蘿卜等根莖類蔬菜，用以替代其他嚴重超標的綠葉菜。這一安全綠色種植方案，得到當地政府的認可。

（2）探究試驗：利用野生高富集植物吸收土壤的鎘、鉛，修復被污染的土壤。

有關資料顯示，許多野生植物能富集鎘、鉛、鍶、鉻等重金屬元素，尤其是在土壤和大氣中重金屬含量較高的環境中生長的野生植物。于是我們決定用種植野生植物來減少土壤中的鎘、鉛元素，從而修復被污染的再生資源場邊農業可耕地。

①試驗材料：北山村的菜園土，非污染野生高富集植物幼苗（平江縣盤石村）。

②試驗方法：盆栽法。

選取直徑約30cm的普通花盆約15個，從北山村污染區的稻田土中取150kg土壤作為培養土，按每盆5kg給每個花盆裝上培養土，并于當天從平江盤石鎮的鄉村中采集非污染的有代表性的5種野生植物幼苗，分別為馬齒莧、薺菜、蕨菜、野生苧麻、芥菜。每個品種幼苗10株，栽培在花盆中，每個品種種植3盆，采用污染區的地表水進行澆灌，并配合正常的肥水管理。

培植60天后，將上述樣本送至湖南省檢測分析中心進行檢測，試驗檢測結果見表2。

表2的檢測結果顯示，五種野生植物的鉛吸收量大小為：野生苧麻>芥菜>馬齒莧>薺菜>蕨，五種野生植物鎘吸收量的大小為：野生苧麻>芥菜>薺菜>馬齒莧>蕨，說明5種野生植物中對鉛、鎘的富集能力最強的是野生苧麻。

三、研究結論

1.試驗檢測證實了再生資源場地污染嚴重，污染源需進行環保處理。當地蔬菜在污染區與非污染區對重金屬鎘、鉛都表現出相同趨勢的不同富集能力，村民應選種吸收鎘、鉛能力低的蔬菜品種，在輕度污染或無污染的園區土壤上調整種植結構。

2.利用野生植物的高富集特性修復再生資源場邊的重度污染土壤，效果顯著。野生苧麻是當地野生植物中富集鎘、鉛能力最強的物種，野生苧麻的莖皮可作為優良的紡織原料，其他部分可作為造紙原料，或制造可做家具和板壁等多種用途的纖維板，避免造成二次污染。