腐植酸,踐行“土十條”的核心力所在
2016年5月28日,國務院印發了《土壤污染防治行動計劃》(國發〔2016〕31號,以下簡稱“土十條”)。“土十條”明確提出,土壤污染防治要以保障農產品安全和人居環境健康為出發點,以保護和改善土壤環境質量為核心,引導公眾參與。
腐植酸源于土壤,是土壤結構的主要成分,是土壤肥力的基礎保障,是形成健康土壤環境的前提。利用腐植酸護土治土,予農業生產好,予人類健康好,予地球生態好。因此,腐植酸是踐行“土十條”的核心力所在。
(1) 保護耕地質量是重點。“土十條”指出,保障農業生產環境安全,首先要劃定農用地土壤環境質量類別。按不同污染程度將農用地劃為三個類別:① 未污染和輕微污染的劃為優先保護類;② 輕度和中度污染的劃為安全利用類;③ 重度污染的劃為嚴格管控類。對此,要以耕地為重點,分別采取相應管理措施,保障農產品質量安全。各地要將符合條件的優先保護類耕地劃為永久基本農田,實行嚴格保護,確保其面積不減少、土壤環境質量不下降。
(2) 腐植酸是土壤核心力。腐殖質是土壤有機質存在的主要形態類型,占土壤有機質總量的90%以上,而腐植酸是腐殖質的主要組成部分,雖然所占土壤總量很少,但在提高土壤養分有效性、土壤保肥性、土壤緩沖性、土壤生物活性、土壤酶活性,以及促進團粒結構的形成、改善土壤物理性質等方面發揮著重要作用,是土壤本源性物質。風化煤、褐煤、泥炭等自然賦存的腐植酸與土壤腐植酸具有相似的結構、性質和作用,用其反哺農用地,可以保障農業生產環境安全。
(3) 腐植酸與土同根同源好用。“土十條”中推行的增施有機肥和黑土地保護利用等措施與試點,以利用土壤本源性物質腐植酸最優越。腐植酸系有機質、黑土地的“家族成員”,沒有理由不被優先選用。加之腐植酸增效化肥、農藥作用可以避免因過度施肥、濫用農藥等掠奪式生產方式造成的土壤環境質量下降,如看作“全能選手”一點也不為過。
(1) 防患于未然。“土十條”指出,按照科學有序原則開發利用未利用地,防止造成土壤污染。各地要加強納入耕地后備資源的未利用地保護,定期開展巡查。根據土壤等環境承載能力,合理確定區域功能定位、空間布局是關鍵。鼓勵工業企業集聚發展,提高土地節約集約利用水平,減少土壤污染。結合區域功能定位和土壤污染防治需要,科學布局生活垃圾處理、危險廢物處置、廢舊資源再生利用等設施和場所,合理確定畜禽養殖布局和規模。
(2) 適合精準配位多點保護。腐植酸是分子結構極其復雜的有機高分子物質,含有芳環結構且芳環上連有多種活性官能團,從而反映出其具有吸附、對金屬離子的配位、氧化還原以及降解轉化等高的物理活性、化學活性和生物活性,可針對土壤污染源“對癥下藥”,從而避免、減少或消除污染物的排放。例如,① 廢水廢渣用腐植酸吸附處理有關重金屬或有機污染物后安全排放;② 化肥、農藥與腐植酸結合增效從而減少化肥、農藥的施用量和殘留;③ 通過生物腐植酸轉化相關固體廢物變廢為寶。腐植酸是潔凈的、多功能有機質,用其保護未污染土壤,可以避免新增土壤污染。
(3) 盯住礦產地開展保護與治理。“土十條”中提到的礦山、油田等礦產資源開采活動影響區域內未利用地可能存在的土壤污染問題,腐植酸因具有固化、鈍化、吸附降解重金屬和有機污染物的作用可被有效利用于科學防治。如前文所述,腐植酸是培肥地力的核心物質,用于改良沙漠、灘涂、鹽堿地等退化土壤可納入耕地后備資源。此外,腐植酸相比其他有機物是最安全的土壤投放物,還可以把不安全的有機投放物通過科學轉化,避免二次污染。
(1) 土壤主體治理責任。“土十條”指出,按照“誰污染,誰治理”原則,造成土壤污染的單位或個人要承擔治理與修復的主體責任。各省(區、市)要以影響農產品質量和人居環境安全的土壤污染問題為重點,制定土壤污染治理與修復規劃,明確重點任務、責任單位和分年度實施計劃,2017年底前完成項目庫建設。到2020年,受污染耕地治理與修復面積達到1000萬畝。
(2) 針對污染物開展治理。腐植酸具有治理與修復污染土壤的功能,① 對于無機型污染(例如重金屬),腐植酸的作用機制主要是通過其絡合和吸附作用,降低土壤中重金屬離子的有效態含量;② 對于有機污染物(例如農藥),腐植酸通過物理吸附、分配、氫鍵、電荷轉移、共價鍵等途徑與有機污染物結合,或增加其吸附量和穩定性,使其固定在土壤中而失活;或使有機物增溶、解吸,促使其光解或化學降解;③ 對于土壤生物污染(腸道致病性原蟲和蠕蟲類、病毒,未經處理的糞便、垃圾、城市生活污水、飼養場和屠宰場的污物等),腐植酸本身具有抗菌、抗病毒、刺激植物根系發達提高其免疫力的功能,無論對土壤、對物種、對生物多樣性保護都能發揮其正面的作用。
(3) 優選腐植酸修復法。目前,污染土壤的治理與修復技術,無論是生物修復、物理修復還是化學修復,均存在修復時間長、能耗高或二次污染的弊端,而腐植酸不僅具有治理與修復污染土壤的功能,還兼具改善土壤結構,恢復土壤種植功能。為此,腐植酸修復法可以成為“土十條”中治理與修復規劃、重點開展的治理與修復區域以及落實土壤污染治理與修復目標任務的理想選擇。
(1) 基礎研究還得盯土壤。“土十條”指出,整合高等學校、研究機構、企業等科研資源,開展土壤環境基準、土壤環境容量與承載能力、污染物遷移轉化規律、污染生態效應、重金屬低積累作物和修復植物篩選,以及土壤污染與農產品質量、人體健康關系等方面基礎研究。綜合土壤污染類型、程度和區域代表性,針對典型受污染農用地、污染地塊,分批實施200個土壤污染治理與修復技術應用試點項目,2020年底前完成。推動治理與修復產業發展。
(2) 腐植酸與土肥密不可分。從我國腐植酸產業近60年的發展可以看出,腐植酸的應用實踐遠遠走在腐植酸的基礎研究前面。無論是腐植酸在農業上的“五大作用”,還是腐植酸肥料“兩高三少”“三劑化”“三化效應”結論,均源于對腐植酸產品試驗示范結果的歸納總結。作用來源于性質、性質來源于結構。對腐植酸結構的深入剖析,可以讓我們更好地了解腐植酸的性質與作用;對腐植酸機理的科學推論,可以讓我們更好地研發新技術、新產品。為使腐植酸“有的放矢”,加大腐植酸科技研發力度,可以推動環境保護產業發展。
(3) 腐植酸研究還得深入。我們相信,在當前“土十條”出臺的大好背景下,腐植酸行業的專家、企業積極行動起來,重視腐植酸基礎研究、共性關鍵技術研究,根據腐植酸結構的多樣化研發高效低成本的腐植酸功能材料,建立健全腐植酸從源頭生產到終端施用的標準化技術體系,比選形成一批易推廣、成本低、效果好的腐植酸改土治土適用技術,科學踐行“土十條”。
(1) 立足本位,找準方向。“土十條”指出,中央和地方各級財政加大對土壤污染防治工作的支持力度。中央財政整合重金屬污染防治專項資金等,設立土壤污染防治專項資金,用于土壤環境調查與監測評估、監督管理、治理與修復等工作。統籌安排專項建設基金,支持企業對涉重金屬落后生產工藝和設備進行技術改造。各地要采取有效措施,激勵相關企業參與土壤污染治理與修復。在農藥、化肥等行業,開展環保領跑者制度試點。
(2) 確立主題,精準施策。協會自1987年成立以來一直主動引導行業企業走與環境友好之路,特別是2000年以后,更加突出生態文明環境建設的指導思想。面對生態環境,尤其是土壤環境日益惡化的嚴峻現實,協會2014年和2015年連續兩年舉辦了“土壤可持續發展論壇”,并向全行業發出了“為了千萬眾,救贖一克土”行動號令。腐植酸是土壤的魂,是種植業的根,是農業可持續發展的橋梁和紐帶。為使腐植酸凈化“土壤血統”,發揮協會的橋梁和紐帶作用,組合社會各方構建腐植酸土壤環境治理體系勢在必行。
(3) 構建腐植酸科學治土體系。在政府主導下,協會主動引導腐植酸行業企業積極參與到涉農資金支持的農業綜合開發、高標準農田建設、農田水利建設、耕地保護與質量提升、測土配方施肥等國家行動之中以及國家建設的綜合防治先行區之中,充分展示腐植酸的特色功能,得以為構建腐植酸土壤環境治理體系積累權威的經驗。同時,協會一如既往地促進政府對企業的購買服務力度,推動受污染耕地和以政府為責任主體的污染地塊治理與修復;積極搭建綠色金融平臺,為重大土壤污染防治項目提供支持;鼓勵符合條件的土壤污染治理與修復企業發行股票,探索通過發行債券推進土壤污染治理與修復,從而培育一批充滿活力的腐植酸治土企業向土壤污染“宣戰”。
當前,在我國土壤污染日益嚴重的大背景下,制定實施“土十條”是黨中央、國務院推進生態文明建設,堅決向污染“宣戰”的一項重大舉措,是系統開展污染治理的重要戰略部署,對確保生態環境質量得到改善、各類自然生態系統安全穩定具有積極作用。腐植酸既是培育土壤肥力產業的核心力量(見本刊2016年第4期專題評述內容),自當成為踐行“土十條”的核心力量。
(中腐協技術開發部 供稿)
洞見腐植酸 三打“黑骨精”
腐植酸,“烏顏”真心,因于環境友好,名貴天下。時下,腐植酸精于工業,純于醫藥,二者難以冒充。猶見農用腐植酸,“黑骨精”亂世。
2016年2月19日,協會發布中腐協〔2016〕5號文“關于全面開展腐植酸肥料‘打假’行動的重要通知”,其中闡明了科學辨別腐植酸的依據。現在,化肥工業轉型,腐植酸肥料叫好,假冒腐植酸的原料成為禍種。現將三種假冒腐植酸原料的“黑骨精”,以三棒澄清。
一打“煤矸石”冒充腐植酸原料。“煤矸石”幾乎不含腐植酸(不足2%),不法商家將其粉碎200目,以低價大量兜售。二打“腐植酸原粉”冒充腐植酸。“腐植酸原粉”系指含有腐植酸的風化煤、褐煤、泥炭,不法商家向市場大量兜售的其實是未經活化、含量不一的腐植酸原料。三打“有機酸”冒充生物腐植酸。“有機酸”多指不含腐植酸卻冒充生物腐植酸的其他有機酸類物質。生物腐植酸必須在具有足夠的木質素的前提下,通過“生物質+定向菌種+生物技術”或生化法轉化而成。
農業的美麗源于土壤,土壤的美麗源于腐植酸。正視地下“烏顏”,必得地上“黑包公”主持公道,“腐植酸人”理當如此!
(中腐協秘書處 供稿)