我國土壤污染嚴重總超標率僅16.1% 威脅食品安全
福建省安溪縣最近建立了國內首個鄉鎮茶園“土壤醫院”,“醫生”對茶農送來的土壤樣品進行化驗分析,據此開出“處方藥”,指導施肥和針對性的土壤改良,提高茶葉品質。
河南省濟源市環境科學研究所所長盧一富近幾年來也一直忙于為土壤做“治療”。自2011年底至今,他在當地一家鉛冶煉企業周邊開展了小規模的污染農田修復試點項目,調查并治理了約17畝遭受重金屬污染的農田土壤。在這些農田里,鉛、砷、鎘等重金屬在土壤中的累積濃度已超過《土壤環境質量標準》Ⅱ類標準。
土壤確實“生病”了。
根據日前發布的《全國土壤污染狀況調查公報》(以下簡稱《公報》),從點位監測來看,我國土壤總超標率達到16.1%,總體不容樂觀,其中耕地點位超標率更高達19.4%,耕地土壤環境質量堪憂。
過去數十年經濟社會迅猛發展對土壤環境的損害,至此明確地顯露出來。而在此次全國土壤污染狀況調查期間,間或爆出的“鎘大米”等食品安全事件,也為我國土壤污染與食品安全敲響了警鐘。
不過,早在此次調查之前,全國重金屬污染較為嚴重的一些地區,已開展了為數不少的農田土壤修復實驗。在修復過程中積累的相關經驗和數據,將為即將開展的土壤污染防治行動計劃提供支持。
全國范圍的土壤污染“診治”已經拉開了大幕。
土壤污染:冰凍三尺非一日之寒
隨著工業化過程中的大量污染物排放,以及農業生產過程中化肥、農藥的大量使用,土壤受到嚴重污染
“其實在三四十年之前,我國農業還是一個創造正外部性的行業。也就是說,農業生產因為和自然性狀直接結合,是有利于資源環境保護的。”中國人民大學農業與農村發展學院院長溫鐵軍認為,農業生產除了有利于資源環境保護之外,也帶來了第二重正外部性:保障食品安全。
“那時候幾乎聽不到類似今天這么多的食品不安全事件,或者叫食品質量事件。”溫鐵軍說。
但如今,上述兩重正外部性已逐漸消失。農業生產不但帶來了嚴重的面源污染,也因此產生了越來越嚴峻的食品質量安全問題。
導致這一變化發生的根源在于土壤。隨著工業化過程中大量污染物的排放,以及農業生產過程中化肥、農藥的大量使用,土壤受到嚴重污染。在這一過程中,農業也成為面源污染的主要源頭。
“我國土壤污染是在經濟社會發展過程中長期累積形成的。”環境保護部相關負責人表示,工礦企業生產經營活動中排放的廢氣、廢水、廢渣是造成其周邊土壤污染的主要原因。比如尾礦渣、危險廢物等各類固體廢物堆放導致其周邊土壤污染;汽車尾氣排放也導致交通干線兩側土壤中鉛、鋅等重金屬和多環芳烴嚴重超標。
農業生產活動也成為了造成耕地土壤污染的重要原因。比如污水灌溉、化肥、農藥、農膜等農業投入品的不合理使用和畜禽養殖等,也導致了耕地土壤污染。
當然,自然背景值高也是一些區域和流域土壤重金屬超標的原因。
“除了污染途徑,我們還可以從另外兩個維度來看土壤污染。”農業部農村經濟研究中心助理研究員金書秦博士表示,從污染物的特性入手,可將其分為持久性污染和非持久性污染。持久性污染物在自然環境中不能或很難被分解、沉淀或揮發掉,一般包括重金屬和持久性有機污染物(POPs)。
“這類污染物在土壤中長期積累,其后果可能要在相當長的時間內才能反映出來。”金書秦說,我國在上世紀60年代~80年代生產和使用的大多數農藥品種,都屬POPs的有機氯農藥,例如氯丹、七氯、毒殺芬、滴滴涕和六氯代苯等,雖然后來已被禁用,但這些農藥在土地中仍有相當量的殘留。
“最典型的如日本的‘痛痛病’,上世紀60年代發生于富山縣神通川流域,直至20多年后,才被證實是當地居民食用被含鎘廢水污染了的土壤長出來的‘鎘米’所致。”金書秦說。
非持久性污染物則可自然降解轉化,如氨氮、COD、BOD等污染物質。金書秦表示,雖然非持久性污染物不像持久性污染物的危害那么嚴重和持久,但過量污染物進入土壤,仍可導致土壤污染,進而危害環境及人體健康。
這方面,化肥、農藥的污染不可忽視。以氮肥使用為例,如果施用過多,未被植物吸收,大部分殘留在土壤中,通過分解轉化為硝酸鹽,通過食物進入人體后,會轉變成具有致癌作用的亞硝胺。另外,過多的硝酸鹽通過土壤進入水體后,也會污染地下水和河流。
中國土壤學會副理事長、中國農業科學院研究員張維理提供的數據顯示,我國農藥使用量達130萬噸,是世界平均水平的2.5倍。
一位不愿透露姓名的某省級農業監測站站長告訴記者,目前,我國農藥和化肥的實際利用率不到30%,其余70%以上都污染環境了。
云南農業大學進行的一項相關測算也顯示,我國每年大量使用的農藥僅有0.1%左右可以作用于目標病蟲,絕大部分則進入生態系統,造成大量土壤重金屬、激素等污染。
從污染物的來源來看,土壤污染可分為農業農村內生性土壤污染和工、礦、城市轉移性污染。金書秦認為,前者主要是由于化學投入品的不當使用和畜禽養殖的大量糞便排放所致;后者來自采掘業、化工、冶金及有色金屬冶煉等行業。
而湖南、遼寧、甘肅、云南等重金屬排放大省的土壤重金屬污染,就來自這些地區有色金屬的開采和冶煉。
“現代城市垃圾的化學組成復雜,含有各種重金屬和其他有害物質,隨意堆放或不安全填埋,會使不能降解的污染物進入土壤和地下水。”金書秦表示,城市污水處理廠產生的污泥如果隨意填埋,會對土壤造成二次污染;部分缺水地區將工業廢水作為長期的灌溉用水,導致重金屬鎘、汞等進入土壤,進而進入農作物,對人和牲畜造成危害。
“土壤污染的污染物類型復雜,既有持久污染,也有非持久性污染;進入環境的形式多元,固、水、氣全面污染;來源廣泛,既有來自農業內部的化學物品過度投入,也有來自工礦城市的污染轉移,但造成重大不良影響的主要是轉移性污染。”金書秦總結說。
危害:農田污染嚴重威脅糧食安全
農田土壤污染,不但導致農產品大量減產或絕收,甚至對長期食用受污染農產品的人群產生嚴重危害
“近幾年來,江蘇、湖南等農業大省已經開始遭遇土壤污染之困。”環境保護部南京環境科學研究所土壤污染防治研究中心主任林玉瑣日前表示。而根據《公報》,目前土壤中最為主要的污染物是鎘、汞、砷、銅、鉛等重金屬。
目前較為一致的看法是,土壤污染將對農產品的產量和品質產生負面影響,進而對長期食用受污染農產品的人群產生危害。
同時,土壤污染也影響植物、土壤動物和微生物(如根瘤菌)的生長和繁衍,危及正常的土壤生態過程和生態服務功能,影響土壤的正常功能;而土壤中的污染物可能發生轉化和遷移,從而污染飲用水源。
另外,對于住宅、商業、工業等建設用地來說,土壤污染可能通過經口攝入、呼吸吸入和皮膚接觸等多種方式危害人體健康。
“一般來說,農田污染和糧食生產有直接關系。”盧一富告訴記者,農田污染會引起糧食污染。但就他長期研究和實驗過程中的數據來看,也并非是農田土壤污染越重、糧食產品中的污染物含量就越多。
農田土壤中的重金屬含量超標,那么糧食是否就會重金屬超標?對于這個問題,盧一富說不可一概而論。實踐中
遇到的情況是,即便農田土壤中特征污染物超標比較嚴重的時候,糧食也不一定超標;而個別地方,糧食產品中出現了某種污染物超標,但農田情況卻很好。
“對于后者,我們也沒找出確切的原因。根據分析,可能是在化肥施用或農作過程中造成的污染。”盧一富說。
這一說法與去年湖南“鎘大米”事件中的相關說法不謀而合。湖南省地質研究所教授童潛明曾就湖南“鎘大米”事件表示,部分“無污染”地區鎘超標的最大因素是“耕地大量使用磷肥”。
“不過,在大多數情況下,糧食品質與農田土壤污染狀況是相符的。”盧一富補充說。
對此,中國科學院地理科學與資源研究所環境修復研究中心主任陳同斌的解釋是,由于土壤自身的緩沖容量以及植物對土壤重金屬的耐性,通常土壤重金屬污染并不會立刻導致農產品污染,只有當土壤重金屬含量超過土壤自身容量或植物對重金屬產生選擇性吸收時,重金屬才會在蔬菜、糧食等植物體內大量累積。
但無論如何,土壤污染已經威脅到了糧食安全。
“在一些地區,由于土壤污染,已經導致了農產品減產或絕收。”陳同斌介紹說,在廣西某地,由于尾砂庫坍塌,周邊萬畝良田絕收;湖南某地土壤砷污染嚴重,當地居民頭發樣本中砷也嚴重超標。
重金屬污染的增加,農藥、化肥的大量使用,造成土壤有機質含量下降,土壤板結,導致農產品產量與品質下降。農業部有專家認為,由于農藥、化肥和工業導致的土壤污染,我國糧食每年因此減產百億公斤。
“過量氮元素在土壤中富集,甚至可能致癌。”張維理介紹說,過量施肥現象很難在短期內扭轉,土壤中氮、磷養分富集還會持續。氮元素在土壤中轉化成硝酸鹽,通過水、蔬菜等進入到人體內,積累轉化后容易致癌,影響人的生命健康,潛在風險繼續擴大。

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