針對(duì)福建漳州市某地受重金屬污染耕地的土壤調(diào)理劑效果研究

袁園

（福建省金皇環(huán)保科技有限公司，福建 福州 350002）

1 引言

工礦企業(yè)排放“三廢”造成的重金屬污染及有機(jī)物污染，這是福建省耕地污染主要外在因素[1]，結(jié)合陳穗玲等[2]對(duì)福建沿海10個(gè)行政區(qū)域進(jìn)行布點(diǎn)采樣，結(jié)果表明：福建沿海各區(qū)域水稻田土壤以及閩西礦產(chǎn)資源豐富地區(qū)均有不同程度的重金屬污染。 本文嘗試闡述土壤調(diào)理劑對(duì)受重金屬污染土壤的有效改良作用。

2 研究背景

隨著人類經(jīng)濟(jì)生活的快速發(fā)展，人們?yōu)榱藵M足自己日益增長(zhǎng)的需求，造成對(duì)土壤這一人類賴以生存的最基本的物質(zhì)生產(chǎn)資料許多不合理利用。數(shù)據(jù)表明，全世界目前擁有耕地7.30×108ha ，但每年卻有大約5.0×106ha的耕地因?yàn)橥寥劳嘶荒茉俑鳌？茖W(xué)家預(yù)計(jì)到2050年，世界將有約6×108ha的土地發(fā)生沙化，約2.0×106ha的灌溉土地發(fā)生鹽漬化。改良土壤，恢復(fù)土壤生產(chǎn)力，已經(jīng)成為學(xué)者研究的重點(diǎn)對(duì)象。近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)耕地土壤重金屬污染進(jìn)行了研究，結(jié)果表明我國(guó)已經(jīng)有將近2.0×107ha耕地受到Cd，As，Cr、Pb等重金屬污染，幾乎占據(jù)全國(guó)農(nóng)用耕地總面積的1/5。

3 土壤調(diào)理劑修復(fù)受重金屬污染耕地的原理

據(jù)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局在1997年發(fā)布肥料和土壤調(diào)理劑術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)，其中將土壤調(diào)理劑定義為加入土壤中的用于改善土壤的物理和（或）化學(xué)性質(zhì)，及（或）其生物活性的物料[3]。

使用土壤調(diào)理劑修復(fù)受重金屬污染耕地，就是通過向土壤中添加鈍化材料，如海泡石、坡縷石、蒙脫土、黏土礦物粉、鐵錳氧化物、泥炭等物質(zhì)，將土壤中有毒有害重(類)金屬離子由有效態(tài)轉(zhuǎn)化為化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低其在土壤環(huán)境中的遷移及對(duì)植物有效性和生物毒性[4-6]。

4 福建漳州某地受重金屬污染土壤培植農(nóng)作物實(shí)驗(yàn)及結(jié)論

據(jù)《福建省土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》（閩〔2016〕45號(hào)）、《福建省受污染耕地安全利用總體工作方案》（閩農(nóng)能函〔2019〕529號(hào)）、《福建省土壤污染防治辦法》（省政府令第172號(hào)）、《輕中度污染耕地安全利用與治理修復(fù)推薦技術(shù)名錄》（農(nóng)辦科〔2019〕14號(hào)）工作部署，以及2017年農(nóng)用地土壤重金屬詳細(xì)調(diào)查結(jié)果顯示：福建漳州某地耕地面積8202 ha，其中優(yōu)先保護(hù)類耕地面積5066 ha，占比61.8%；安全利用類耕地面積3055 ha，占比37.2%，嚴(yán)格管控類耕地面積80.6 ha，占比1.0%，上述土地土壤主要的污染物是Ni、Pb、Cd和Hg。

針對(duì)上述土壤污染物情況，推薦的土壤調(diào)理劑材料以鈣質(zhì)鈍化劑為主，包含石灰石粉、白云石粉、牡蠣殼粉、熟石灰、殼灰等。未煅燒的鈣質(zhì)鈍化劑雖然起效較慢，但效果比較持久；煅燒再水化的鈣質(zhì)鈍化劑起效較快，但持續(xù)時(shí)間較短。鈣質(zhì)鈍化劑的施用量以能夠?qū)⑼寥纏H值提高到6.5左右為宜，一般每畝要200 kg以上的石灰石粉。對(duì)于酸性較強(qiáng)的土壤，可以分次將土壤pH提高到目標(biāo)pH。

現(xiàn)選擇生長(zhǎng)周期較短的芥菜，進(jìn)行盆栽種植實(shí)驗(yàn)（圖1），對(duì)幾種土壤調(diào)理劑配方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，了解重金屬在土壤—植物之間的遷移情況[7]，以期探索最適合的土壤調(diào)理劑配方（見表1）。

圖1 盆栽實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)照片

對(duì)不同組配方案進(jìn)行編號(hào)，16個(gè)試驗(yàn)處理及改良劑用量、配方如表2。

通過對(duì)芥菜可食部分進(jìn)行重金屬含量測(cè)定，結(jié)果見表2，除配方1#、配方7#、配方9#外，不同改良劑對(duì)Ni均有一定的作用。配方16#（白云石3.75 g、煅燒牡蠣殼3.75 g、生石灰3.75 g、牡蠣殼3.75 g）、配方8#（煅燒牡蠣殼7.5 g、牡蠣殼7.5 g）效果較好。

重金屬Ni芥菜可食部分限量，通過與1994年經(jīng)全國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)分委會(huì)評(píng)審?fù)ㄟ^作為內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)（Ni限量0.4 mg/kg）[8]，配方16#、配方8#、配方3#、配方13#芥菜可食部位均符合此標(biāo)準(zhǔn)。

上述所討論的土壤調(diào)理劑的處理結(jié)果，可指導(dǎo)典型重金屬污染耕地的安全利用與修復(fù)治理，提升耕地利用率，有助于提高合格的糧食作物產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品收益增加，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

表1 組配方案設(shè)計(jì)

表2 不同組配方案對(duì)芥菜重金屬富集的影響

據(jù)福建省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[9]，全省耕地資源總價(jià)值為5.92萬(wàn)億元，經(jīng)濟(jì)價(jià)值占35.73%，即預(yù)期可實(shí)現(xiàn)2.11萬(wàn)億元經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。以本項(xiàng)目耕地初始經(jīng)濟(jì)價(jià)值損毀計(jì)零統(tǒng)計(jì)，則完成時(shí)可實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為2.11萬(wàn)億元。