文_董明朝 竹溪縣環境監測站
耕地土壤污染治理修復示范項目在中央資金的扶持下,利用原位穩定化/活化加植物聯合修復工藝措施,取得了一定的成效,通過項目的實施取得了一些經驗,同時從工程實例中發現了一些問題,為今后開展同類項目的實施找到了解決的途徑和方法,為進一步開展農用地土壤修復起到參考借鑒的作用。
該項目位于秦巴地區山區縣一個小山村,四季分明,光照充足,雨量適中。2012年該地大米檢測鎘超標,引起地方政府高度重視,責成相關部門開展聯合調查并啟動土壤污染治理工作。原國家環境保護部為支持土壤污染防治工程,將該項目納入2015年度國家重金屬污染防治專項資金試點示范。
土壤修復與處理工程。本項目總體修復治理規模679畝,其中:重污染土壤重金屬固定-低積累作物安全種植修復工程629畝;中-輕度污染土壤重金屬活化-超富集植物提取聯合修復工程50畝。
配套工程。土壤及植物監測、植物體安全處理工程、田間道路和灌溉水渠建設、農機具及管理用房等附屬設施等。
修復目標與驗收標準:中輕度污染耕地以降低修復區域土壤重金屬(以Cd和Ni為主)含量及有效態為主,以《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 15618-2018)的篩選值作為驗收修復目標。重度污染耕地土壤產出符合國家食品安全標準糧食作物(水稻)。主要農產品符合《食品中污染物限量》(GB2762-2012)標準要求。重度污染區土壤重金屬含量及有效態只為觀察值,不作為驗收值進行考核。
本期采用網格布點方法,對重度污染區每1畝地布設一個點位,中輕度污染區每5畝地設置一個點位,總計644個點,現場采集1192個土壤樣品。檢測項目為Cd 、Ni、Hg、As、Cr 、Cu、Zn、Pb、pH值。依據《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 15618-2018)檢測分析,結果如表1所示。

表1 修復前土壤環境質量現狀調查匯總表
本項目中重度污染耕地采用穩定化-低積累作物安全聯合修復技術對部分重度污染土壤進行修復;中-輕度污染區土壤則采用活化-超富集植物提取修復技術進行修復。土壤修復的總體技術路線圖如圖1所示。

圖1 污染耕地修復總體技術路線圖
對中-輕度污染耕地的超標污染物Cd和Ni,采用活化劑對土壤中的Cd和Ni進行活化處理,增加大生物量富集植物對重金屬進行提取,通過美國莧菜和甜高粱大生物量富集植物進行提取修復。修復面積為50畝,修復深度為0~20cm。針對項目區Cd、Ni為主要的重度污染耕地,主要采取化學原位穩定化技術進行修復,通過向重金屬污染農田土壤加入穩定化劑,通過施加農田調理劑降低土壤中重金屬的有效態含量,使其滿足復墾要求,同時阻止重金屬元素在環境中的遷移、擴散,從而降低污染物質的毒害作用,修復面積為629畝,修復深度為0~20cm。
在驗收階段共采集土壤樣品84套,其中:中-輕度污染區域16套,重度污染區域采集68套。通過檢測分析,中輕度污染土壤的重金屬濃度除Cd外,其他重金屬平均濃度達到《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB15618-2018)篩選值,修復后與修復前相比較,土壤中Cd濃度降低15.5%,達到修復治理目標。重度污染區域68個樣品,鉻、汞、鉛所有點位全部達標;砷有6個點位超標,鎳有6個點位超標,銅有11個點位超標,鋅有15個點位超標,鎘有67個點位超標,其中27個點位超出管制值。表明重度污染區域重金元素達標率低,需要進一步修復治理。
修復前,采用DPTA提取方法測試的Cd有效態的均值為2.49mg/kg、Ni有效態的均值為6.72mg/kg,CaCl2提取方法測試樣品數量為40,Cd有效態的均值為0.26mg/kg、Ni有效態的均值為0.61mg/kg。修復后,重度污染區抽樣共68個樣品,Cd有效態的均值為0.06mg/kg、Ni有效態的均值為0.62mg/kg。農田土壤中的主要污染物Cd的有效態的降低率達到76.9%,Ni有效態與修復前相比變化不大,超標點位占比僅為8.8%,土壤中的含量較低。經過修復土壤中重金屬有效態大幅下降,可降低農作物的吸收率,提高農產品安全性。
經修復后玉米平均增產54.83%,水稻平均增產10.54%。重度污染區域經修復后,旱地全部13個點位的玉米樣品重金屬含量指標符合《食品中污染物限量》(GB2762-2017)標準要求,污染治理效果達標;水田全部20個點位的水稻樣品重金屬含量指標,除個別重金屬以外,其他均符合《食品中污染物限量》(GB2762-2017)標準要求。
扎實開展項目前期工作是項目實施的基礎。本項目在開工實施前,用一年半時間,對項目區域耕地土壤和灌溉水、地表水、環境空氣、農產品、農業投入品進行了全面調查,以判明項目區域受土壤污染程度,分析污染成因。在調查的基礎上編制實施方案和施工設計方案,為工程實施提供了基礎依據。
地方組織領導和專家把關是推進項目順利實施的關鍵。該項目屬于示范類項目,無現成經驗可供參考,邊實施、邊探索。面對項目資金安全管理、當地農戶利益訴求、不利天氣影響等情況,當地縣政府成立了工作協調組,抽調財政、審計、環保、農業等部門精干人員具體協調處理施工過程中的問題和困難。在項目調查、施工、驗收等階段,組織專家論證各階段存在的技術問題,為項目推進提供了科學依據。
一是項目區域污染程度等級劃分比較混亂。在重度污染區域中有輕度污染點位樣品,在中輕度污染區域中有重度污染點位樣品,給設計、施工和項目管理造成很大困擾。二是修復區投加調理劑后,驗收采樣中將調理劑與土壤樣品一并混合進入采集和分析,導致修復后的部分點位土壤重金屬含量不降反增,影響修復效果。三是該項目修復期過短。該項目計劃修復3年,實際修復工程一年半,未能保證3年至少2個農產品季節的觀察期,修復效果未能全部達標。四是修復過程中遇到持續冰凍和干旱少雨天氣影響,植物生長不正常,降低了吸附重金屬效果。五是從農民手中收轉土地進行集中修復治理時,當地農戶因利益訴求干擾施。六是項目屬性定位到底是服務類還是工程類不準,爭議過大,人為阻礙項目順利推進。七是農用地項目預算編制及技術操作管理方面的支撐依據缺乏,在項目管理和資金預算方面存在一定的盲目性。