氟化工企業周邊污染林分改造的調查研究

林長生

(福建省清流縣溫郊林業站,福建 清流 365300)

氟化工企業周邊污染林分改造的調查研究

林長生

(福建省清流縣溫郊林業站,福建 清流 365300)

摘要：指出了氟化工企業排放的煙塵、煙氣對周邊植被的生長產生較大的影響,調查分析了氟化工企業周邊的林分改造地塊,探討了在污染源周邊山地進行林分改造、造林綠化的較好的方式方法。結果表明:油茶是較理想的樹種,宜采用施基肥,高密度種植方式。

關鍵詞：氟化工污染;林分改造;油茶

1引言

氟化工是國家重點扶持的新興產業之一,被譽為“黃金產業”列入“十二五”規劃的專項規劃。在環境保護問題日漸重視的新形勢下,一些礦產資源豐富的山區縣逐漸成了某些環保問題突出的化工企業產業轉移的對接地。由于項目時間緊、先期環保投入不足等原因,這些落戶山區的化工企業都或多或少出現了一些“跑、冒、滴、漏”的現象,造成周邊森林植被不同程度的污染和破壞。近年來,由于社會上環保意識的普遍加強、環保部門監管和執法力度的加大等,大多數化工企業投入了一些資金對周邊受污染破壞的森林植被進行更新改造,以達到綠化、美化廠區的效果。筆者多年來在基層林業站工作,通過對林分改造實踐的總結以及對改造后林分生長情況的調查分析,提出一些見解和結論供同行參考。

2調查對象及所在地的概況

清流縣位于福建西北部、九龍溪上游,東經116°38＇~117°10＇、北緯25°48＇~26°2＇,地處中亞熱帶季風氣候區,氣候溫暖、雨量充沛,年平均氣溫17.9℃,年平均降雨量1711mm,年平均相對濕度80%,無霜期256d。清流縣森林資源豐富,是著名的“中國油茶之鄉”。此次調查對象為清流縣境內兩個氟化工業園建成后在周邊山地上進行的全部林分改造地塊,總面積100多hm2,海拔高度為350~560m,坡度20°~25°,立地條件類型為Ⅲ級,土層及腐質層薄,土壤粘重,貧脊,更新改造的前茬是受到氣體污染葉片褪綠、褐化、黃化的各類林分。

3調查設計和方法

3.1　調查地塊的區劃設計

太路口氟化工園區周邊林分改造面積僅18hm2左右,且都集中在2009年完成營造林、改造方式單一,所以只設1號地塊一個。富寶氟化工園區周邊林分改造面積近100hm2,改造方式多樣且經歷時間長,根據造林時間、現存混交樹種等設2~5號地塊共4個。

3.2　調查分析方法

兩個氟化工園區的“廢氣排放日常監測值”(表1)采用企業提供的當地縣級環保部門2014年度對企業日常生產排放進行監督監測的數據。表中監測分析方法為:“HJ/T57-2000《固定污染源排氣中SO2的測定電位電解法》”和“HJ/T67-2001《大氣固定污染源氟化物的測定離子選擇電極法》”;執行標準為:“GB9078-1996《工業爐窯大氣污染物排放標準》”和“GB16297-1996《大氣污染物排放標準》”。

表2的調查統計數據來源于林業造林檔案和實地調查。在查閱造林檔案的基礎上,于2014年10月對氟化工園區周邊山地各林分改造地塊編號,根據每地塊面積的大小設3或6個小樣圓(D=3.26m),然后進行小樣圓調查。調查項目為各地塊上各樹種的存活株數,存活植株中葉面受污染的株數,存活植株凈高生長量等。

4調查數據及相關分析

4.1　污染氣體種類的調查分析

氟化工生產的主要原料為氟石(CaF2)和濃度98%的硫酸,兩者經化學反應生成CaSO4及HF。從調查表1中發現:兩園區氟化物生產過程中排放的氣體中都含有SO2、F兩種最重要的大氣污染物,兩者排放的氣體濃度折算后又有一定差距。太路口園區無論鍋爐煙囪、烘干車間出口等監測點監測到的SO2、含F成分氣體(主要為HF)的濃度都低于富寶園區,但兩者正常生產時的排放濃度都低于標準值。

4.2　林分改造樹種、密度、造林方式調查分析

從表2中發現,各地塊的主要造林樹種都是油茶,造林設計密度都較大,有地塊有施肥有的沒施,油茶在各地塊上實際存活得較好。

查詢造林相關資料可知:造林所用油茶苗為本縣培育的普通油茶實生苗,等級Ⅰ級(高30cm);各地塊種植頭1~2年都有進行除草撫育1~2次,隨后任其自然生長。其中:1號地塊在種植時試探性地選擇了少量的海桐(Pittosporumtobira)、木荷(SchimasuperbaGardnetChamp)、杜英(Elaeocarpussylvestris(Lour.)Poir)、夾竹桃(Neriumoleander)等零星混交種植于油茶林中,種植前施基肥;2號地塊在富寶園區左側、油茶與杉木5:5混交、2011年2月營造時面積4.8hm2、未進行過施肥;3號地塊在園區右側及后側、2011年2月營造油茶純林、面積 28hm2、未進行過施肥、與緊鄰的2號地塊將園區包裹成“U”字型;4號、5 號地塊都在2014年1月營造在3號地塊外側,離廠區較遠(在100~200m以上);4號為油茶純林面積 31hm2、未進行過施肥,5號地塊為油茶與樸樹(Celtis tetrandrassp.Slnensls)按5:5的比例進行株間混交面積25hm2的造林地、且種植前畝施復合有基肥約150kg。

表1　企業正常生產時廢氣排放日常監測值

表2　林分改造各地塊調查統計數據見表

實地小樣圓調查時發現:1號地塊上的實際株行距最小的僅0.8~1.2m,折算后的實際密度與對應的設計密度(10000株/hm2)相近;其他地塊上實際株行距則在1.6~1.8m之間,折算后的實際密度為與對應地塊的造林設計密度4500株/hm2)有些差異。但各地塊上無論實際密度還是設計密度,對比經濟油料林的合理造林密度(1000~1500株/hm2)顯然都高出了許多,說明兩園區為求盡早見到綠化效果,都采用了高密度種植方式,不在乎是否有利于今后油茶的否授粉結實。

4.3　樹種受害情況調查

實地調查時拍攝到油茶(Camellia oleiferaAbel)受害后的兩種顯著不同癥狀表現:一是葉尖和葉緣出現紅棕色斑塊或條痕,受害部位與正常組織間有一明顯暗紅色界線,幼葉易受害(圖1);二是葉脈間呈現大小不等且無一定分布規律的點狀和塊狀傷斑,與正常組織之間界線明顯,小數傷斑分布在葉緣,但幼葉不易受害(圖2)。查詢有關資料得知:此兩種癥狀分別為植物受SO2和HF后的特有表現。

圖1　油茶葉面受HF污染癥狀

圖2　油茶葉面受SO2污染癥狀

通過調查還發現園區周邊受HF危害的植株較多、葉片受害癥狀極明顯、分布面積廣、距離車間較遠的地段也有植株受害;受SO2危害的植株較少、葉片受害程度低,且集中靠近鍋爐煙囪周邊、烘干車間周邊,受害植株往往會同時受到HF氣體的危害;富寶園區以鍋爐煙囪為中心直徑100m左右的范圍內幾乎沒有樹木存活(不列入編號地塊)。

對比混交林中的油茶與混交樹種,發現受害狀況有明顯的相差。其中:1號地塊上的主要造林樹種油茶存活植株較多且己開花結實長勢良好,但沒有發現造林當年種下的任何一種混交樹種的存活植株(在1號地之外的園區內的圃地上發現存活幾株夾竹桃、海桐);2號地塊上的油茶和杉木混交林中,靠煙氣排放口較近的將近約1.5hm2地段上的杉木幾乎全部受害死亡,離煙氣排放口較遠些存活下來的杉木葉片也有明顯的受害癥狀;5號地塊上與油茶混交的樸樹,存活率明顯低于油茶。

另外,調查中還發現人工更新改造的林分內不僅僅有人工營造的油茶等苗木存在,一些地段上還有一此天然的山蒼子、梧桐、山油麻、金銀花、金櫻子、細齒葉柃等植物存活;特別是山茶科的細齒葉柃、能生長在離煙氣排放口較近的地方、長勢較為旺盛且外觀上幾乎看不到明顯的受害癥狀,表現優于同地段的油茶。

4.4　混交林地塊上不同樹種受害分析

對2011年營造的混交林2號地塊余下的3.3hm2的油茶與杉木進行樣圓調查和數據統計(表2)結果是:存活的植株中杉木受害率高達72.2%,而油茶卻只有23.3%。方差分析(表3):f0.05(1,4)=6.61

表3　2號地塊存活油茶與杉木受害率方差分析對比

對2014年營造的混交林5號地塊的調查統計結果(表2):油茶存活植株有2000株/hm2、而樸樹存活的植株只有850株/hm2;樸樹存活植株受害率仍高達86.1%,油茶存活植株受害率只有25.8%。方差分析(見表4):f0.05(1,10)=4.96

表4　5號地塊活油茶與樸樹的受害率方差分析對比

從上述兩個分析中看出,在同一地段上的杉木和樸樹對比油茶來說,前兩者不但存活的植株少,而且目前尚存活的植株中受害狀況明顯高于油茶,存活狀況差異極為顯著。

4.5　同年度造林施基肥與不施基肥油茶高生長量分析

對采用同規格、同品種油茶苗木、同為2014年初造林、施基肥的純林地塊4中的油茶、和沒施肥的混交林地塊5中的油茶(油茶與樸樹混交但苗木還較小,混交植株尚還不能互相影響生長)的苗木高度進行調查的結果(表2):不施肥的油茶高度平均為39cm,而施了基肥的油茶高度平均為47cm。方差分析(表5):f=34.3>f0.01(1,10)=10.0,結果表明:在土壤貧脊地塊上,施基肥與不施基肥營造油茶,經過近一年的生長,苗木總高度相差較大,差異極為顯著。

表5　油茶施肥與不施肥總高度方差分析

5結語

氟化工園區周邊各樹種的生長都受到SO2、HF等氣體的影響。污染氣體對動植物和人類的危害程度與有害氣體濃度及危害時間密切相關,發生污染安全事故時,高濃度的污染氣體急性傷害危害較大;但企業正常生產時低濃度的廢氣排放,日積月累后的慢性、隱性中毒的后果同樣不容輕視。許多油茶植株葉面雖未明顯受污染,但表現出“矮化、老化”也是中毒傷害的一種。

從危害范圍及危害程度來看,氟化工園區周邊HF的危害性比SO2的危害性要大得多,加上氟化物能在植物體內轉移和積累并通過食物鏈進入人和動物體內,引起人和動物的氟中毒,因此,要更加予以關注。對職工和當地農戶采摘和利用污染地塊上油茶果實的行為要予以勸阻

對有SO2、HF等氣體排放的污染源周邊的山地進行更新造林改造、不單要考慮樹種對有害氣體的抗性,還要考慮山地特殊的立地條件。采用挖明穴、施基肥等營林措施,選用具有“常綠、耐干旱、耐瘠薄”等特性的抗污染鄉土樹種。油茶是閩西、閩北地區目前最好的山地抗污染綠化樹種選擇之一。野生的細齒葉柃在“抗SO2、HF污染及耐干旱瘠薄、”方面總體表現優于油茶、但其苗木培育方面尚弱,市場上沒有人工培育的苗木出售。

本次進行的氣體對植物傷害率的調查、僅從肉眼觀察葉片是否有受害癥狀進行對比區分,尚存一些局限性;同時,鍋爐煙囪高度的不同也會對其排放的污染氣體危害范圍和程度產生影響等,更加科學和準確的調查測試和研究方式方法有待進一步共同探索。

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收稿日期：2015-02-10

作者簡介：林長生(1970—),男,福建清流人,工程師,主要從事營造林管理、林政資源管理和森林防火工作。

中圖分類號：S731

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2015)05-0040-03