陳國富 黎榮東
摘要闡述了當前我國城鄉建設用地增減掛鉤拆舊區土壤質量背景,分別總結了拆舊區復墾過程中農村居民點和采礦用地的土壤改良措施,如土壤基質物理結構重置、改善基質養分狀況、清除基質中的有害有毒物質等。通過土壤改良技術的有效實施,可使復墾后的土地真正得以利用,土壤改良在今后增減掛鉤實施過程中的作用至關重要。
關鍵詞城鄉建設用地增減掛鉤;土地復墾;土壤改良
中圖分類號S156文獻標識碼A文章編號0517-6611(2016)04-256-02
Review of Soil Improvement Measures in Urban and Rural Construction Land Change
CHEN Guofu, LI Rongdong(Guangdong Huayuan Land Engineering Co., Ltd., Zhongshan, Guangdong 528400)
AbstractCurrent soil quality background of urban and rural construction land change was described in demolition district. Soil improvement measures of residential area and mining land were summarized in the process of demolition and reclamation, such as physical structure reset of soil matrix, improving nutrient status of soil matrix, and removing the harmful and noxious substances in soil matrix. The effective implementation of soil improvement technology could fully utilize the land after reclamation. The importance of soil improvement in land change was pointed out.
Key wordsUrban and rural construction land change; Land reclamation; Soil improvement
城鄉建設用地增減掛鉤是指依據土地利用總體規劃和土地整治規劃,將若干擬整理復墾為農用地的建設用地(主要是農村建設用地)地塊(即拆舊地塊)和擬用于各項建設(主要是城鎮建設用地)的地塊(即建新地塊),共同組成建新拆舊項目區,通過拆舊建新等措施,實現耕地面積有增加、質量有提高、建設用地有減少、布局更合理、節約集約用地等目標的土地整治活動。實施城鄉建設用地增減掛鉤政策,通過對農村居民點和采礦用地進行復墾是確保耕地數量有增加的有效措施[1-2],但復墾過程中對土壤改良的重視嚴重不足,導致新增耕地遠無法達到占優補優要求,急需進行土壤改良研究。
關于土壤改良,多行業、多領域的學者進行了眾多成效顯著的研究,有學者從生物質炭、電動力等技術角度切入[3-6],部分學者從不同礦區類型復墾進行研究[7-9],還有的學者將研究視角轉向植物對重金屬吸收的探討上[10-12],然而,對城鄉建設用地增減掛鉤過程中土壤改良、土壤修復的討論和研究,尤其是廢棄農村居民點復墾土壤改良的研究甚少,也沒有得到應有的重視。筆者結合拆舊區土地復墾土壤狀況,對拆舊區土地復墾中的土壤改良措施進行了綜述,對進一步的土壤改良技術實施提出了展望。
1拆舊區土地復墾土壤狀況
1.1農村居民點用地復墾土壤現狀城鄉建設用地增減掛鉤可列入拆舊區的農村居民點用地包括:①商服、住宅、倉儲等建筑用地;②農村居民點內的晾曬場、豬圈以及堆草用地;③農村居民點內部及周邊相連的綠化、交通、水面等土地利用類型。目前對農村居民點用地土地復墾的土壤改良措施相對簡單,農村居民點用地在復墾時通常就地挖坑將建筑廢料掩埋,同時將挖起來的泥土進行土地平整,并直接用作植物生長的土壤。由于復墾后的土壤往往容易參雜大量的磚屑石渣,土壤理化性質遭受破壞,土壤中N、P、K等肥料缺失,土壤很難直接利用,雖然會施加一定的有機肥料,并采用相關生物措施,但復墾后土壤的質量仍較難達到耕作要求。
1.2采礦用地復墾土壤現狀我國因采礦累計占用的耕地達743萬hm2,且每年仍以4萬hm2的速度遞增[13],目前有近2/3的礦產資源處于中后期開采階段或接近枯竭[14]。作為城鄉建設用地增減掛鉤拆舊區主要復墾對象,今后大量的采礦廢棄地需要參與復墾。20世紀80年代以來,我國已在礦山治理工作上取得較大進展,廢棄地復墾系數從5%提高到13%[10],復墾土地每年以3.3萬~4.7萬hm2的速度遞增加,但依然與發達國家75%的復墾率相差甚遠。采礦用地是城鄉建設用地增減掛鉤拆舊區主要復墾對象,然而復墾時只重視對地表進行土方平整、布設田間道路、灌排水溝,只從加快施工進度和減少投入的角度考慮,而忽視對土壤的進一步改良,許多復墾整治后的采礦用地最終因土壤生長條件不宜耕種而撂荒廢棄,造成資源和資金的浪費。此外,城鄉建設用地增減掛鉤實施過程中,政府、施工單位片面追求用地指標,輕視對復墾后土壤的進一步改良,這與城鄉建設用地增減掛鉤政策所要求的“通過拆舊復墾,實現耕地面積有增加,耕地質量有提高”的要求不符。
2拆舊區復墾土地的土壤改良措施
土壤改良是針對土壤的不良質地和結構,采取相應的物理、生物或化學措施,改善土壤性狀,提高土壤肥力,增加作物產量,以及改善人類生存土壤環境的過程。城鄉建設用地增減掛鉤土地復墾土壤改良時應分別根據農村居民點、采礦用地各自的特點,參考和借鑒其他地區土壤改良中的先進技術及成功經驗,重構土壤基質物理結構、改善基質養分狀況以及清除基質中有害有毒物質。
2.1土壤基質物理結構重構土壤基質物理結構的重構包括客土法、換土法、深耕翻土等方法,在條件和生產成本允許的范圍內,這些方法相對簡單可行。仁順榮等[15]在天津市華明鎮宅基地復墾中通過10種培肥方式的試驗,發現采用“有機+無機+脫硫石膏改良劑”或“有機+無機+秸稈”模式能較好地改善土壤物理環境,提高土壤地力,同時成本較低;張宏等[16]對重慶市銅梁縣一復墾地選擇6種種植模式進行田間定位試驗,以了解不同種植模式下土壤理化性質情況,通過研究得出“胡豆/玉米”改善土壤結構效果最好,“馬鈴薯/西瓜”提升土壤養分的效果最差,其試驗結果可嘗試用于其他地區土地復墾土壤改良過程中。
2.2改善基質養分狀況通過施加肥料可以達到改善基質養分狀況的效果。研究表明,在一定的范圍內施用肥料越多效果就越好,但成本也隨之增加。土壤酸堿度的改良措施有:當土壤pH<7時,采用施加碳酸氫鈉或石灰來調節土壤酸性;而pH>7的土壤,采用施加硫磺、氯化鈣、石膏和硫酸等酸性試劑的方法進行中和改良[17-18]。
1.3清除基質中的有害有毒物質清除基質中有害有毒物質主要用于采礦用地的土壤改良。由于采礦用地復墾區土壤受破壞嚴重且成因復雜,如金屬礦往往多重金屬復合污染,較強酸堿、高重金屬濃度,所以復墾過程中須綜合利用工程措施以及物理、化學、生物、生態等措施,對不同類型采礦廢棄地進行改造,去除基質中的有害有毒物質。金屬礦物含鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、錳(Mn)、砷(As)、鋅(Zn)、銅(Cu)、汞(Ag)和鎳(Ni)等各類金屬元素,這些金屬元素都存在于土壤中,可通過熱修復、氣相抽取、萃取法以及電動力等技術方法將這些金屬元素從土壤中去除[19],但由于此類方法費用高、設備復雜,目前很難在廢棄礦土地復墾土壤改良中運用實施。
近年來,通過植被來穩定或提取土壤中重金屬成為金屬礦區土壤改良的新途徑。研究發現,目前全世界共發現400多種重金屬超富集的植物,其中Ni的超富集植物最多[20],其他如蜈蚣草(Pterisvittata)對As有超富集作用;鴨跖草(Commelinacommunis)對Cu有著超富集作用;商陸科植物商陸(Phytolaccaacinosa)以及山茶科木荷(Schimasuperba)都對Mn有著超富集能力;而寶山堇菜(Viola baoshanensis)是Cd的超富集物等[10]。但是由于耐性的植物種子相對有限,目前世界上僅在溫帶地區能提供商業性的金屬耐性單種,而一般一種植物大多只對一種金屬具有耐性,所以通過植物的方法大面積提取礦區重金屬還有很大的限制因素[11-12]。此外,利用動物或細菌等生態方法在土壤改良研究和運用中較為廣泛[21]。周丹等[5]通過離子型稀土礦區土壤生態恢復的研究,認為生物炭作為新型的材料,在土壤改良中展現出一定的應用價值,生物炭富含C、H、O、N、K、Ca、Mg等養分元素,在改善土壤理化性質、降低有機污染和重金屬方面顯示出積極的影響。
3結論與展望
當前我國土地供需矛盾日益突出,為確保國家18億畝耕地紅線,城鄉建設用地增減掛鉤政策對于優化土地利用結構、盤活土地存量用地以及統籌城鄉發展方面具有重要的意義,但城鄉建設用地增減掛鉤試點實施過程中仍存在不少問題。今后進行城鄉建設用地增減掛鉤復墾時應密切結合各地塊自身特性,在經濟成本合理的條件下,綜合運用物理、化學、生物工程等復墾措施,同時重視提升復墾后土壤的質量。此外,政府相關部門應切實有效地落實相關政策,重視監督和跟蹤復墾后的土壤質量,加大土壤修復的軟硬件投入,實事求是,真正實現耕地面積有增加、耕地質量有提高。綜上所述,當前及今后須重視土壤改良在城鄉建設用地增加掛鉤復墾實施過程中的作用,合理完成增加掛鉤中“拆舊-建新”置換指標,最終實現經濟效益、社會效益和生態效益的統一。
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