复合污染的菜地土壤修复的关键技术

发表时间:2020/9/24   来源:《科学与技术》2020年15期   作者:徐建永 黄娇艳 郭力竞
[导读] 当前阶段,社会发展进入改革的关键性时期,产业规模化
        徐建永,黄娇艳,郭力竞
        圣清环保股份有限公司,云南  昆明 650000
        
        摘要:当前阶段,社会发展进入改革的关键性时期,产业规模化、农业生产机械化、城市工业化进程的不断推进,在提升了我国生产能效的同时,也使得环境问题被凸显出来,土壤污染与退化的问题成为制约社会发展的重要问题。土壤污染从常量污染转变为复合性、持久性的毒害污染,同时,一些新兴污染也对农业种植环境造成破环性的影响。基于此,本文根据现阶段菜地复合污染的现状出发,对土壤植物修复主要技术进行系统的探析,为蔬菜种植产业的高效、安全生产提供保障。
        关键词:示范基地;修复药剂;批量繁育
        
        据土地污染调查情况显示,土壤污染的主要类型包括重金属残留、无机物与有机物污染、放射性物质影响等,这些污染问题大部分呈现持续性、危害性与复合性。菜地污染的复合形式包括重金属类复合影响、有机物复合污染、重金属与有机物的复合影响等。菜地作为蔬菜种植的重要基地,土地种植环境质量与植物种植品质有着直接的关系,为保证食品市场的安全性,农业生产与相关技术研究单位应加强对菜地复合污染问题的研究,在准确评估复合污染特征、形式、影响的基础上,采用合理的土壤生物修复技术,为人们提供绿色、健康的蔬菜产品。
        1.当前阶段土地复合污染产生的主要原因
        1.1耕地土壤环境污染情况严重
        耕地是进行粮食生产、蔬菜种植的重要土壤环境,也是农业生产的基本要素。据环境调查相关数据显示,现阶段,我国超过10%比例耕地的受到污染影响,粮食与蔬菜栽培存在污染物超标的生产问题。经济快速发展地区的一些耕地土壤中持久性毒害物质大量积累,城郊农田、菜地农药残留和重金属及POPs复合污染突出。为有效控制农业生产污染,在80年代,通过相关环境法律、法规与农药使用技术规范,严格控制持久性、高残留农药的使用。现阶段,农田、菜地在农药、化肥的使用方面,通过技术控制,有害物质的含量得到了抑制。但在局部种植区域仍旧存在多环芳烃、二噁英类化学物质超标的情况,与肥力障碍、土壤酸化等问题共存,对于土壤中微生物、营养结构等产生破坏性影响,造成蔬菜、粮食等作物减产。有关耕地土壤与农产品污染的事件不断,农村环境安全和食物链污染引起的农民健康问题值得关注。
    1.2工业产业规模化发展与城市规划调整带来的土壤污染
在城市工业化发展形式的不断变化,生产企业的规模化发展,使得原有的城市土地资源利用模式出现了转变,为优化城市规划布局,平衡城市生态发展效益与经济效益之间的关系,部分城市将化工、机械制造、钢铁冶炼等类型的企业进行搬迁,城镇工业企业搬迁地土壤往往受到挥发性有机污染物、重金属等多种污染物的污染,污染程度重、污染分布相对集中。而城郊与乡镇周边的菜地由于企业生产,不同区域的土壤受苯系物、多环芳烃以及重金属等物质的持续性影响,部分污染物影响范围较大、持续时间较长,不仅会对土体环境造成影响,对于地下水环境也会产生危害,造成菜地、农用地的复合污染情况。随着越来越多的城市工业用地转变为绿化、娱乐等公共用地或居住用地,潜在的土壤污染问题将逐渐暴露出来。
        1.3新兴污染物对土壤环境的影响
        科学技术整体水平的不断提升,使得土壤受到污染影响的途径更多样、污染物类型更复杂,如新兴污染物中药品、护理产品等,这些污染物含有重金属锑、汞等物质。土壤环境受中新型微量化学物质的污染,实践调查显示,在土壤、水体、污水与大气中,PPCPs的含量达到了 ng/L-mg/L的水平。其中,水环境中,属于药品污染物的种类达到80多种,个别地方的饮用水中也检测到ng/L水平的药品剩余物。土壤中PPCPs来源于人群的使用和排泄、养殖场排放及PPCPs制造厂废弃物等。在菜地土壤的微量元素检测实验中,PPCPs污染产生的主要途径是规模化养殖产业产生的粪肥、污水灌溉等。

在某大型养殖场土壤环境检测过程中,抗生素等污染物的检出率超过了80%,相较于蔬菜生产基地、无公害种植区域、略色蔬菜种植区等菜地,PPCPs含量大幅度提升。
        2.菜地土壤复合污染修复的主要技术应用
        2.1优化批量蔬菜种植繁育技术
相关研究与实验人员通过对东南景天植物组织的科学培养,开发出了超积累蔬菜快速、批量繁育的方法。对该项技术进行广泛的推广与实践应用,可以利用该类植物无性繁殖的生物特性,在种植过程中,运用迁插植株技术,优化技术应用形式,提升菜地生态环境修复能力。
        2.2微生物菌剂的开发与运用
        针对农药污染与多环芳烃超标等复合污染问题,技术人员应合理运用针对性的降解微生物菌剂。为提升微生物菌剂的使用质效,应结合地区菜地的实际污染情况,做好相关对比研究后,确定微生物菌剂的种类与用量。微生物菌剂的开发运用应优先考虑不同微生物菌种间降解苯并[a]芘能力的显著差异。杨肖娥通过实验筛选出具有降解苯并[a]芘能力的微生物菌种35株,其中降解能力较强的微生物菌种8株,研制高效降解苯并[a]芘的微生物菌剂2种。同时,还应结合相关农药生产单位的污染情况,进行综合分析。杨肖娥通过实验证明,农药生产单位污泥与污水中可以分离出DDT降解微生物菌,生成对应的微生物菌剂。
        2.3选择低积累类型的蔬菜种植品种
        在选择低积累蔬菜种植类型时,可以综合参考无公害蔬菜生产与检测标准与富集系数、生物量等衡量指标,筛选出适合种植区生长环境的品种。杨肖娥通过实践研究得出,目前常规种植的大白菜品种中,符合考核要求的Cd低积累大白菜包括:“赛新5号”、“丰源新3号”和“水师营91-12”,而世博秋抗属于Pb积累程度低的大白菜蔬菜。小白菜品种中,符合低积累修复标准的品种包括早生华京、矮脚葵扇黑叶白菜、杭州油冬等。
        2.4科学使用土壤修复剂
        在对复合污染的菜地进行修复时,应科学使用土壤修复剂,选择环境友好、经济性、适用范围广的强化修复药剂。技术人员可以通过盆栽试验、大田试验等技术方法,选择化肥、活性剂、有机酸等修复剂。杨肖娥通过实验筛选出适合于紫茉莉强化修复镉-多环芳烃复合污染土壤强化修复剂2种,即柠朦酸和水杨酸的混合剂、半胱氨酸,以及混合甘氨酸、谷氨酸的修复药剂。
    2.5加强了菜地复合污染修复试验区与示范基地的建设
        在菜地土壤修复技术研究的过程中,为保证菜地蔬菜生产的品质与数量,应加强复合污染示范基地的建设,构建生产与修复结合的种植模式。现阶段,我国复合污染的蔬菜种植示范基地建设已经取得了一定的实践成果,如沈阳的镉-多环芳烃污染修复的技术示范区、宁波慈溪镉-DDT菜地污染修复示范基地等,通过套种超积累、低积累蔬菜品种,实现了边生产、边修复的目标。
        结语:土壤的复合性污染不仅表现为土壤中有害物质的高残留,同时,还存在肥力障碍、生态系统破坏与新兴污染物影响等问题。为有效控制菜地污染情况,相关农业管理与技术研究单位应在可持续建设与发展理念的指导下,针对土壤复合污染的主要原因、影响与表现特征,制定专业化的修复技术方案,通过合理选择修复性强与积累度低的蔬菜品种、加快修复示范基地的建设、科学使用土地修复剂与微生物菌剂、优化批量繁育技术应用等方式,为生物修复技术的广泛应用奠定基础,逐步完善复合污染菜地土壤环境修复体系。

参考文献:
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[3]张燕,孙燕,王江帆,等."微生物+复合型土壤修复技术"的作用机理[J].节能与环保,2019(04):56-57;
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