6月5日消息：據(jù)《青年報》報道，近來，對廣州餐飲食品及相關(guān)產(chǎn)品的抽檢結(jié)果顯示：近一半的大米存在鎘含量超標(biāo)。人病了要看醫(yī)生，那么土壤“病”了該怎么辦呢？記者昨天從上海交通大學(xué)獲悉，該校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院曹心德教授及其所帶領(lǐng)的科研團隊研發(fā)出土壤與地下水一體化修復(fù)技術(shù)，不僅能讓受污染土壤“恢復(fù)健康”，還能有效防止農(nóng)作物從土壤中吸收鎘、鉛等重金屬。

　　大地“病”了
　　“重金屬一旦入土壤和食物鏈，去除就十分困難”
　　土地，正變得越來越陌生，因為它“生病”了。
　　所謂土壤污染是指：“人為活動產(chǎn)生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化，進而造成農(nóng)作物中某些指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。”曹心德介紹，土壤污染包括無機物污染和有機物污染，像鎘、鉛、砷等重金屬污染屬于無機物污染，在整個土壤污染中，重金屬污染比例占了65%。
　　據(jù)統(tǒng)計，目前全國受污染的土壤面積已占耕地面積的1/5左右，總面積超過2000萬公頃，農(nóng)田污染修復(fù)規(guī)模高達50萬億元。此外，隨著城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市功能轉(zhuǎn)型發(fā)展，大量工業(yè)用地轉(zhuǎn)為商業(yè)居住和公共用地。遺留下來的污染場地，也就是常說的“棕色地塊”給城市環(huán)境和居民健康造成了潛在危害。曹心德教授介紹，目前，像這樣的城市污染地塊，全國至少有30萬塊，修復(fù)成本高達300多億。
　　“土壤生起病來比較隱蔽，會跟人們玩潛伏，鎘一旦進入土壤和食物鏈后，去除就十分困難”，曹心德教授詼諧地說。以鎘污染為例，土壤中的鎘一方面來源于采礦、冶煉行業(yè)排放的廢渣、廢水以及各類工廠排放的廢氣；另一方面，大量使用的農(nóng)業(yè)化肥，特別是磷肥也會促使土壤鎘超標(biāo)。鎘進入土壤后，其污染具有長期性、隱蔽性、不均勻性等，很難將其去除。

　　三套“組合拳”
　　土壤與地下水一體化修復(fù)給果實上“天然保險”
　　曹心德教授帶領(lǐng)團隊研發(fā)土壤與地下水一體化修復(fù)技術(shù)，對治理土地污染打出三組重拳。
　　第一組重拳是通過重金屬污染土壤的原位化學(xué)鈍化技術(shù)，讓土壤中不穩(wěn)定的重金屬變“老實”。曹心德介紹，向污染土壤中添加基于固體廢物制備的碳、硅、磷材料，通過吸附、沉淀、絡(luò)合、離子交換等一系列反應(yīng)，使重金屬向較為穩(wěn)定化的形態(tài)轉(zhuǎn)變，以降低重金屬的可遷移性和生物可利用性，從而達到污染土壤修復(fù)的目的。
　　第二組重拳是超累積植物吸收技術(shù)，即種植 “吃”重金屬的植物，它們被栽到土壤中，可有效“吃掉”農(nóng)田里的鎘、砷、銅、鉛等重金屬污染物。
　　第三組重拳是地下水修復(fù)技術(shù)。即將受重金屬污染的地下水抽提到地表，再灑向已添加穩(wěn)定化劑的土壤中，經(jīng)土壤“滯留”、植物“過濾”，修復(fù)后的地下水又回到地下水層。曹心德教授舉例說：在鉛污染土壤中添加1-2%磷基材料，經(jīng)過40天的修復(fù)，污染地下水中鉛的去除率高達91%，同時土壤CaCl2提取態(tài)鉛和TCLP提取態(tài)鉛與對照組相比，分別下降了60.5%和62.8%。
　　曹心德教授團隊研發(fā)的土壤與地下水一體化修復(fù)技術(shù)，就是把這三組重拳巧妙結(jié)合起來，形成一個良性的循環(huán)，既把受重金屬污染的地下水凈化為可供農(nóng)田灌溉水，又讓土壤中的重金屬毒性大大降低。“通過土壤與地下水一體化修復(fù)技術(shù)，土地恢復(fù)‘健康’，農(nóng)作物的生長、灌溉環(huán)境得到改善，這就給結(jié)出的果實上了一份天然的‘保險’。”

　　“以廢治廢”
　　運用固廢基穩(wěn)定化材料使土地修復(fù)費用降一半
　　在長期的實驗中，曹心德教授獨辟蹊徑，提出“以廢治廢”的理念。他用礦物尾料、生物質(zhì)廢棄物制備含碳、硅、磷基材料，用于土壤中污染物的穩(wěn)定化修復(fù)。以用某些生物質(zhì)廢棄物制備生物炭為例，這種生物炭是一種獨特的吸附劑，可以像“吸盤”一樣，對重金屬和有機污染物具有雙重吸附作用。
　　曹心德教授告訴記者，生物質(zhì)廢棄物是指農(nóng)作物秸稈、藍藻、木屑、稻殼、牛糞等材料。“我國是一個農(nóng)業(yè)大國，擁有豐富的生物質(zhì)廢棄物資源，每年約有10億噸農(nóng)作物秸稈被焚燒，大氣中的CO2高達30%都源于這些生物質(zhì)廢棄物的返田和焚燒處理。”
　　在曹心德教授眼里，這些生物質(zhì)廢物并不是廢料，而是創(chuàng)造生物炭的“寶貝”。這些“寶貝”在限氧和低于700℃條件下，被制成生物炭。然后，通過農(nóng)業(yè)機械設(shè)備將生物炭輸入土壤中。這些生物炭就像“吸盤”一樣，將土壤中的鉛、鎘等重金屬鈍化封鎖，防止農(nóng)作物對重金屬的吸收。此外，生物炭還可以吸附莠去津等除草劑，防止農(nóng)作物對除草劑的吸收。
　　除此之外，生物炭對土壤還有其他生態(tài)效應(yīng)。曹心德教授舉例說，生物炭最初是作為固碳材料提出的，當(dāng)生物炭輸入土壤后不僅發(fā)揮固碳增匯作用，還可以阻隔重金屬、有機污染物的遷移，同時增加土壤持水量，提高土壤中的陽離子交換能力，豐富土壤中的氮磷等營養(yǎng)元素，提高作物的產(chǎn)量。
　　有人擔(dān)心，在土壤中輸入生物炭，會不會破壞土壤原有的結(jié)構(gòu)？曹心德解釋說，生物炭是一種綠色資源，它本身不會破壞土壤原有的結(jié)構(gòu)，從修復(fù)土壤功能角度講，它的作用就是在農(nóng)作物和造成土壤污染的重金屬之間筑起一堵墻，把重金屬擋在農(nóng)作物的墻外。
　　曹心德教授預(yù)測，綜合運用固廢基穩(wěn)定化材料以及土壤與地下水一體化修復(fù)技術(shù)，可使目前修復(fù)土地的費用降低至少一半。隨著人們環(huán)保理念和土壤保護意識的增強，土地修復(fù)技術(shù)將會大有作為。