2018年5月2日,聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織(FAO)在全球土壤污染研討會上發(fā)布題為《土壤污染:隱藏的現(xiàn)實》的報告,概述了土壤污染的現(xiàn)狀,以及影響人類健康和環(huán)境的主要污染物及其來源。實際上,土壤污染具有較強的隱蔽性,我們所能了解到的土壤污染方面的信息及嚴重程度是遠遠低于事實狀況的。在我國的有些地區(qū),土壤污染帶來的影響更是深入到生活的每一個細節(jié)。
全球土壤污染日漸嚴重
可能有人會覺得2015年的好萊塢電影——《星際穿越》里預(yù)言災(zāi)難到來的情節(jié)太過牽強,影片中人類由于地球無法再養(yǎng)活他們,而不得不尋找其他星球居住。但FAO發(fā)布的這份報告賦予了這部影片一點可信度,因為這份報告發(fā)現(xiàn),當(dāng)今全球的土壤污染面積至少已
使得相當(dāng)于法國面積大小的農(nóng)田無法再種植莊稼了。這與《星際穿越》中展示的一樣,由于人類活動導(dǎo)致土壤嚴重退化,他們被迫生活在一個巨大的干旱塵暴區(qū),幾乎無法種植任何農(nóng)作物。
“土壤污染影響我們攝入的食物、飲用的水源、呼吸的空氣和生態(tài)系統(tǒng)的健康。”糧農(nóng)組織副總干事瑪麗亞·海倫娜·塞梅表示。“土壤應(yīng)對污染的潛力是有限的,其對污染的自凈能力遠遠不如水資源,防止土壤污染應(yīng)成為世界各國的首要優(yōu)先事項。”她補充道。
然而,盡管農(nóng)業(yè)集約化、工業(yè)生產(chǎn)和城市化繼續(xù)快速推進,但我們卻從未對全球土壤污染狀況進行過系統(tǒng)性評估。也正是因為我們對全球土壤污染的情況了解甚少,才會招致現(xiàn)在的擔(dān)憂。中國有19%的農(nóng)業(yè)土壤屬于受污染土壤,這個數(shù)據(jù)讓我們擔(dān)憂,也是近年來瓜不香果不甜的最直接原因。
土壤污染的來源及后果
土壤污染的來源包括自然來源和人為來源。目前為止,大多數(shù)土壤污染是由人類活動而導(dǎo)致的。土壤污染的主要人為來源為工業(yè)活動、采礦、城市和交通基礎(chǔ)設(shè)施、廢物和污水的產(chǎn)生和處置、軍事活動和戰(zhàn)爭、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)活動等。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示在中國有超過5000個棕地(是國際環(huán)境科學(xué)界對城市中高污染、高能耗企業(yè)搬遷后遺留下來的地塊統(tǒng)稱)正在影響其周邊居民的健康。
土壤中的主要污染物包括重金屬、氮和磷、殺蟲劑、多環(huán)芳烴(PAH)、持久性有機污染物、放射性核素、新興污染物、致病微生物、抗生素耐藥細菌和基因。在FAO的數(shù)據(jù)顯示,2018年全球化肥消費預(yù)計達到2億噸,其中超過50%的消費集中在中國、美國和印度。新興污染物問題也日益令人擔(dān)憂,這些污染物包括藥物、內(nèi)分泌干擾素、荷爾蒙制劑和其他生物污染物、廢舊電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電子垃圾以及塑料等。
過去30年來,中國的土壤重金屬含量大幅增加。在中國的一些地區(qū),部分受重金屬污染的土壤仍然用于種植糧食。在這些土壤中生長的作物往往也會受到重金屬污染,估計中國每年要處理1200萬噸受污染的糧食,造成中國農(nóng)民高達200億人民幣的損失。
隨著大量肥料和殺蟲劑的使用,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實踐加速了土壤污染。土壤中過量的氮被認為是造成土壤酸化和鹽漬化的主要原因。對中國農(nóng)業(yè)土壤酸化來源的分析表明,由氮肥驅(qū)動的人為酸化確實是主要原因,比酸沉降相關(guān)的酸化高10~100倍。受到危險元素(如砷、鉛、鎘)、有機化學(xué)物(如多氯聯(lián)苯、PAH和持久性有機污染物)或藥物(如抗生素或內(nèi)分泌干擾素)污染的土壤會對人類健康構(gòu)成嚴重威脅。
目前,土壤污染對人類健康和環(huán)境的長期影響仍然沒有很準確數(shù)據(jù),未來與土壤污染控制和修復(fù)有關(guān)的努力應(yīng)包括這些領(lǐng)域的風(fēng)險評估方法。實際生產(chǎn)中土壤污染無法通過視覺的感知,所以也無法直接評估,這因此也成為一種隱藏的危險,會產(chǎn)生嚴重的后果。土壤污染一方面損害植物代謝從而減少作物產(chǎn)量,另一方面導(dǎo)致作物無法品質(zhì)降到安全線以下,對糧食安全構(gòu)成威脅。
在2017年、2018年連續(xù)兩年的“世界地球日”當(dāng)天,F(xiàn)AO不斷發(fā)出警告,面對全球土壤環(huán)境惡化的事實,如果世界各國不采取積極行動來防治土壤污染及其退化,要解決不斷增長的全球人口的吃飯問題,或許將成為不可能完成的任務(wù)。俗話說“民以食為天,食以土為本”,萬物的生長都要依靠土壤,如果沒有土壤,人類也就失去了食物的來源。“土壤一食物一人類食物鏈”,這是一個循環(huán)的過程。土壤“病了”,如果我們不重視,人類也會很快“生病”。
土壤管理及修復(fù)是關(guān)鍵
面對土壤污染的嚴峻現(xiàn)實,除了加強土壤管理之外,我們更需要采取多種綜合技術(shù)來加大對受污染土壤的修復(fù)。在受污染土壤的修復(fù)上,需要繼續(xù)研究并開發(fā)創(chuàng)新性的、基于科學(xué)的修復(fù)方法。
受污染土壤的主要修復(fù)技術(shù)可以分為兩大類:原位修復(fù)和異位修復(fù)。修復(fù)技術(shù)包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。目前可用的許多物理方法成本很高,正在被生物學(xué)方法(如微生物降解或植物修復(fù))替代。新的修復(fù)技術(shù)涉及納米粒子用于受污染土壤的修復(fù)。目前,在土壤修復(fù)中,得到最廣泛認可的納米技術(shù)是將納米零價鐵用于減少有機和無機污染物的影響。
土壤一旦被污染,治理修復(fù)的路總是比想象中要難和遠。近幾年,我國的土壤污染形勢相當(dāng)嚴峻,已經(jīng)引起了全球的關(guān)注。土壤退化、酸化、鹽堿化問題突出,而砷、汞、鉛、鎘等重金屬超標(biāo)的面積也在不斷增加,農(nóng)藥化肥等有機污染物殘留嚴重,農(nóng)地的土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂。“毒土地”的大量存在,直接影響到群眾的“菜籃子”和“米袋子”,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和人類健康也形成巨大的風(fēng)險。媒體報道的各地兒童鉛中毒、大米中的鎘超標(biāo)、水源中的汞污染等,這些事件一次次地刺激著公眾的敏感神經(jīng)。
從2016年開始,我國政府就開始重視土壤修復(fù)工作。當(dāng)年,財政部在中央財政預(yù)算當(dāng)中,將土壤的重金屬治理專項款改為土壤污染防治專項款,預(yù)算金額達到了101.3億元,幾乎是2015年的3倍。2016年6月,國務(wù)院出臺了“土十條”,土壤污染治理有了法律依據(jù)。2017年召開的全國生態(tài)環(huán)境保護大會更是明確提出要全面落實“土十條”,土壤修復(fù)工作的進程在不斷加快。
客觀來講,我國的土壤修復(fù)技術(shù)起步較晚,實施也比較晚。加上當(dāng)前土壤污染情況復(fù)雜,類型多樣,污染場地的特征也在不斷發(fā)生變化,加大了污染修復(fù)的難度。當(dāng)前實施較多的還是以植物修復(fù)為主,建立了諸多的示范基地、示范區(qū)與試驗場,并取得了一些經(jīng)驗與成果。部分地區(qū)的探索也取得了一定的成效。