农田重金属污染治理的首要目标在于保障农产品安全。我国农田重金属污染复杂,土壤重金属含量与农产品重金属含量并不存在一一对应关系,降低土壤重金属含量至达标水平并不能确保农产品安全达标。我们必须突破国外既有理论和技术模式,研发农民可接受、政府可承受、产业可发展、易于大面积推广的技术。治

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李芳柏:农田重金属污染治理技术如何才能有效落地?

2016-12-19 11:07 来源: 农业环境科学 作者: 王 见

农田重金属污染治理的首要目标在于保障农产品安全。我国农田重金属污染复杂,土壤重金属含量与农产品重金属含量并不存在一一对应关系,降低土壤重金属含量至达标水平并不能确保农产品安全达标。

我们必须突破国外既有理论和技术模式,研发农民可接受、政府可承受、产业可发展、易于大面积推广的技术。治理技术与产业体系需要结合。

——源自李芳柏老师的一段话

李芳柏:博士,博导。广东省生态环境与土壤研究所所长。国家自然科学基金杰青获得者。

▼ 问:李所长好,您多年来主要从事土壤重要物质循环与土壤污染控制研究,尤其对于红壤铁循环生物地球化学机制的研究,您当年杰青的项目应该就与此有关?那么对于土壤中的铁循环研究,它是您做研究的一个视角或者说是一个重要的切入点吗?

李芳柏:是的。因为我是做环境化学起步的,所以关注的污染物会多一些。我当时杰青的项目是红壤铁循环及其环境效应。我把我的研究就是把铁作为核心,比如铁循环和农药,现在我们进行的是铁循环和镉的有效性、砷的有效性之间有一些什么关系,所以我的观点是什么呢,在土壤中本身有铁的物质,它在土壤中是作为矿物质存在,这些重金属的有效性与矿物质的溶解,跟矿物的成矿,他都是有很大的关系。这些物质的循环,包括矿物过程,也有很多微生物来参与,所以它的有效性都是跟这些化学过程和微生物相关的,如果我们可以通过一些措施,通过正面去调控它,比如说土壤中有效性镉的浓度降下来,砷的有效性浓度降下来,那么阻物中的浓度也会降低了。主要是这个思路。这个也是我做研究工作的一个切入点。我所有的研究工作的出发点也都是从这个原理出发的。

▼ 问:也是这个思路,您在进行目前的农田重金属污染治理的工作?您曾经讲到,我国农田重金属污染复杂,土壤重金属含量与农产品重金属含量并不存在一一对应关系,降低土壤重金属含量至达标水平并不能确保农产品安全达标?

李芳柏:是的。从农田重金属污染治理的角度来讲,并不是把土壤中的浓度降下来,而是去把重金属的有效性降低更有效。对于农田来讲,不要进入农作物的可食部位就是安全的。比如湖南稻米超标的面积,有三分之一不是因为土壤超标引起的,是因为本身的重金属有效性高引起的。同时也有很多元素,比如汞,像我们珠三角地区汞这个元素,它的低平均值是很高的,主要是由于沉积,地球化学原因引起的,有很多地方汞的平均值有1,但是农产品是不超标的,它根本不存在汞超标的这个问题,那如果说我们也去治理汞的话就没有意义。

▼ 问:您说点位不等于面积、超标不等于危害,那么广州珠三角地区土壤汞超标的案例,土壤重金属超标,但农产品是安全的,您认为无须进行治理?对于目前农田重金属污染治理来讲,这是属于小概率现象还是常规现象呢?这其中,您做了前期的调查工作?

李芳柏:这类现象目前已经存在,而这些案例,说明光治理土壤还不行,农田重金属污染治理一定需要土壤和农产品作为一个整体来考虑。我们对珠三角地区土壤汞超标的面积做过详细调查,珠三角是4万平方公里的土地,那么土壤中汞超标面积占18%,这里面它的农产品是不超标的,所以对于汞超标问题,我们需要去治理吗?是不需要的,4万平方公里,汞超标占18%,那得花多少钱?因为农产品不超标,所以我们不需要花这个钱啊,没有必要啊。当时,在珠三角地区,汞这个问题还是引起争议的,我们是从科学的角度希望让更多人知道。我们需要考虑的是农产品的安全问题和生态安全的问题,如果不涉及到,我们是不需要管它的。所以,我们在进行治理之前,是需要先进行风险评判的。

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▼ 问:也就是需要先运用风险管理的手段,让我们知道接下来该怎么做?

李芳柏:是的。所谓的风险管理是在治理技术之前,就是我们需要先判断它有没有风险,再治理它。这个风险是低的、高的,我们所采用的技术也不一样,高风险和低风险采用的技术是不一样的。运用风险管理的手段来让我们知道谁是首先要做的,有风险我们就管理它,没有风险,我们可以不用管它。不需要草木皆兵。

▼ 问:目前我们国家对于农田重金属污染的风险管理是一个什么情况呢?

李芳柏:现在我们国家的风险评价是依据环保部对土壤重金属浓度来评判的,然后农业部门出了一个技术指南,但是目前,把土壤和农产品结合在一起进行评判的比较好的还是比较少的。在具体应用中还有一些问题,比如说农业部出一个风险评价的指导性的原则,各个地方出细则,那这样就可以了。但是现在是根据土壤重金属浓度来评判,这样就会有问题,比如有些土壤超标很多倍,但是农产品是不超标的,这种情况是属于高倍镜情况,当在高倍镜情况下,去修复这个土壤,实际上是不需要的。这也是风险评价必须要先做的意义。

所以我们需要依据风险评价和污染程度做的很详细,然后再来选相对应的治理技术思路,这样才会有效。我想说的是,土壤污染程度轻度、中度不能单一依据土壤中的重金属含量来评价,要有土壤中的含量、农产品中的含量,综合起来评价,这样才有效。而这些都需要详细的基础工作一定要做到前面,否则落地效果可能也不会太好。

这里我需要特别说明的是,对于农田重金属污染的治理,一定要先做好土壤详查做好基础工作,土壤和农产品要一一对应起来,然后才能真正落实到地块里面去。

▼ 问:您曾经发问,问了三个问题…我国农田土壤重金属污染面积多大? 目前的受污染耕地安全利用率是多少? 如何将任务分解至省、市、县、镇?… 您是认为目前家底还不清楚?

李芳柏:实际上现在这三个问题,还都答不上来。家底不够细致,都是粗线条,比如现在的2005年的调查,在省里面讲这个问题,就是说在各个省域下面讲这个问题,肯定是清楚的,但是土十条的实施,要实施到地块里面去,你如果没有详细的资料肯定是不行。

我们在广东省正在做这个事情,但现在数据还不统一,农业部在广东省进行了5万多个样点5000多个农产品的数据调查,我们也利用这个数据在算,但目前农产品的数据还没有完全解密,还对不上,我们广东省通过5万多个样点和5000多个农产品的数据一一对应,通过精细的测算之后,污染的程度是有的,基本上可以做到这一点,但是5万多个点和5000多个农产品数据还没有一一对应上,我们做这个就挺难的。全国如果都这样做就更难了,我们还只是一个省。但我们必须要搞清楚这个基础数据。否则对于农田重金属污染的治理,不先做好土壤详查做好基础工作,土壤和农产品如果没有一一对应起来,是无法真正落实到地块里面去的。我们省里的数据估计明年上半年或者下半年会有一个结果。

▼ 问:目前我们国家对于农田重金属污染控制技术有很多?

李芳柏:现在技术的思路有很多,但是现在的问题是,具体的技术思路落实到实地的时候,它可能会针对不同农田的情况,比如说它的污染源,是大气污染的,是水源污染引起的,所以针对不同农田重金属污染的状态,它选择的技术是不同的,所以,这个技术在落地的时候,必须把当地整个地块的情况摸的很清楚才会有效。还是刚才说的要做基础详查,了解实际地块情况,不是一套方法,就能把所有问题解决了。其实就是因地制宜。

▼ 问:农田重金属污染治理过程中,您认为最大的问题是什么?

李芳柏:谁都不愿意承认他的土壤或者他的农产品有问题,这是目前来讲,最大的问题,政府非常愿意面对这些问题,但是老百姓和地方并不想接受这个事情,所以落地的时候就难了。

我们国家的土地是国有制的,使用权是分给农户的,但是造成重金属污染的原因不是农户本身造成的,是由于一些矿业等企业还有我们的环保措施没有跟上,这么多年积累引起的,那么这么多年了,很多的污染责任主体可能也都不存在了,所以这个事情最后让农户去买单,肯定是不行。农户不是污染责任主体啊,农户也买不了这个单,但是你都给到政府去买单也不行啊。这个钱太多了。

▼ 问:国家把土地进行了“三权分置”,形成所有权、承包权、经营权三权分置,经营权流转的格局。这正是在解决问题?

李芳柏:是的。我想需要把这个“单”变成市场上的需求。国家三权分置之后,会逐步出现大的农场,大的合作社或者企业来做这个事情,会比较好做了。以后单一的农户会非常的少了,由农村的信用合作社或者公司来做。如果一个农户几亩地你给他讲技术治理,他不感兴趣,还会躲避,因为他也不希望这事儿落在他头上,他认为是找事情。而如果是企业或者经营者,那就不一样了。因为它是规模化经营农田,它会需要好的技术,好的产品。

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▼ 问:我们一直在讲科学技术要落地。您这里所说,是一种合作模式?

李芳柏:是的。我们作为科学工作者把技术转让给企业,由专门具备核心技术的污染治理的企业和种植的农户打交道,或者有土地经营权的合作社或者企业与我们直接打交道,通过技术转移才可以做。

但这些的实现还都是要有前提的,什么前提呢?首先我们要进行转让技术,而这个要大面积推广利用的技术和产品是需要先进行认证的,目前这块还没有一个完整的认证体系,也就是科学家拿出的一套技术,需要由比如农业部进行一个技术认证,认证之后才可以进行大面积使用,其次,在使用过程中,企业也需要有一定资质,首先它是获得大面积土地经营权的合作社或者企业,才能得以专家授权转移技术。这样具体运行中,出现问题,比较好把控,也才能达到产业化体系。

▼ 问:这也是您一直在强调—农田重金属污染治理技术与产业体系需要结合?那么对于农田重金属污染治理技术认证,目前可有实际操作?

        李芳柏:农田重金属污染治理技术体系与产业体系是需要相结合的。但这个治理技术必须通过认证。我们国家农业体系的管理,比如我们国家的化肥、农药,如果大规模的使用,必须是通过农业部的认证的,但是我们国家对于农田重金属污染治理的技术和产品,这个认证体系是缺失的,比如现在会有一些产品,它是不是具有治理农田重金属的功能是不知道的,大家只是在试。所以技术一旦没有评判的标准,没有认证的体系,这个技术就会乱。

因为我们国家农田重金属污染治理近两年才开始,这个管理体系还没有完整建立起来,如果真想把技术落地,还需要制定行业的标准,把产品认证的体系建立起来,这样技术产品落地的时候,才会有标准可依,才可以健康运行。

对于农田重金属污染治理,这个产品要认证成农田重金属污染治理的产品的话,那么首先原理是要讲的通的,然后,产品技术是可控的,产品是通过大规模验证的,是有了这些验证之后,才能进入推广的。它是一个综合性的技术。而目前从技术规范,产品的标准,认证的标准、流程,现在是缺失的。那么这样的话,现在整个体系,只是我们在做研究,在做示范,在做推广,那这样的话,也会让企业不知如何下手,不知道该怎么做?因为这里面的技术还是很专业的,企业不知如何做,科学专业技术也不能很好地落地。

所以对于综合性的可大面积推广的技术,必须要通过一个体系认证,让它进入市场,才可以推行。

对于这个整体,我的观点就是首先控源,源头控制好了就是保护,否则你再治理,源头依然如故,那治理是没有用的。然后治理前进行风险评估,评估后进行对应的技术选择。前面的基础工作做扎实了,后面的治理技术就可以与产业体系相结合。这样才能真正落实到地块中。

▼ 问:您目前的科研动态和团队所进行的工作,能否给我们介绍下呢?

李芳柏:我们整个团队,是以铁的氧化还原为核心来做研究的,像我们课题组有几个重要的项目,一个是铁的氧化还原和砷的关系,另外一个国际合作重点项目,主要是研究铁的氧化还原和镉的行为的,我们都是从化学观点来做研究。我们整个的思路是从金属的,以铁循环为核心,与砷、镉的生物低化学循环这个关系,怎么来降低它的有效性,这个主题来进行的研究。比如说,以镉为例,我们怎么通过铁的氧化还原能够去研发通过调控微生物,能够把土壤pH值调控的更高一些,把镉的有效性调控的更低一些来进行的。我们在研发技术的时候,就把镉和砷考虑在一块,我们叫做镉砷同步污染阻控。你不能治理镉的时候把砷的含量又提高了,因为它们有些行为是相反的。他两者的行为是相反的。目前,我们团队是围绕课题组的几个项目在进行研究工作。

▼ 问:要祝贺李所长,您在前不久拿到了国家重点专项项目,接下来您和团队有怎样的计划呢?

李芳柏:我们这个项目一共18个单位,实际我想通过这个项目,进行扩展,把其他省份纳入进来,也就是把我们的研究,比如阻物体系就丰富了很多,把蔬菜、小麦也放在里面了,我们十二五也研发了一些产品能大规模使用,能与农业部门互动起来,所以我们希望能把我们的技术形成一个行业的标准。能在认证的环节,能把技术形成一个体系,能与产业相结合,能通过五年,形成一个真正的体系,不仅仅是写几篇文章而已,也不仅仅是一个项目的事情。我们希望能真正形成农田重金属污染治理的体系,形成生产链。

▼ 问:建立这样一个体系,它的意义在哪?

        李芳柏:建立这样的体系,技术体系和产业体系能结合的话,也许有一天,农田重金属污染治理就不需要政府投钱来做这个事情,它可以社会、企业来做这个事情。因为有标准了,另外它有需求,有了这个技术体系和产业体系之后,只要有需求,企业就会去做。企业现在是无从下手,研究所和大学,只能说把技术研究出来,把技术推出去,但是怎么真正地落实到地里去,必须要企业来进行,或者是农业经营者来做这个事情。所以我们需要把技术体系和产业体系结合在一起,要真正建立起来这样的一个体系,才能让农田重金属污染治理得到有效的结果。

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原标题:农田重金属污染治理技术如何才能有效落地?

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