專題論文:大陸土壤汙染現況與台灣以田青改良土壤方法
[兩岸綠產會提供]
◎中央環保部稱兩成土壤被污染修復1畝地要花200年入:污染土地收怎麼辦?
與其在以經污染的土地上花大把銀子去修復,不如在尚未污染或接近污染的土壤上立即改善!使用『羽毛精』植物促長液不但可以種植出無公害農作物,還可以讓使土壤逐漸恢復生機,這即是---微生物改良土壤方法!
此時不做,等到土壤完全酸化,那就需花大成本!
億畝污染耕地,治則難,不治則貽禍,怎麼辦?是徹底修復還是僅進行污染物阻斷?這是中國在水污染、空氣污染之外的又一大環境難題
耕地污染終於站在了中國輿論的風口。
中國現有耕地20.27億畝。4月17日,環保部向社會通報全國土壤污染狀況,按照公報,有19.4%的耕地點位超標(即所有耕地點位元所取的土壤樣本中,有19.4%的樣本為污染土壤)。
上世紀90年代,環保部通報資料就顯示中國污染耕地約1.85億畝。其時,中國土壤超標率為10%左右,顯然,19.4%的點位超標率意味著中國土壤污染資料的大幅躍升。
對於人口全球第一、人均耕地僅為全球平均水準40%的中國來說,這是一個天大的壞消息。
耕地是民本,更是國脈,也一直是上下五千年中國史眾多矛盾的交匯點。困擾現代中國社會方方面面達數十年之久的18億畝耕地紅線,即是明證。儘管糧食產量已不再是大問題,但糧食和農產品品質安全一直是中國社會的頭等大事之一。
眾多的耕地被污染,怎麼辦?中國需要答案,但還沒有找到。
世界上從未有一個大國面對過像中國這樣嚴重的耕地污染問題。發達國家由於實施土地私有制,土地所有者出於對自身權利的絕對捍衛,使土地在經濟快速發展期避免了大面積污染。但中國數十年的經濟粗放發展帶來了惡果,問題之嚴重在近年才被確認。
擺在中國面前的一個現實挑戰是,對於大規模被污染耕地,全世界範圍內都沒有經濟有效的修復措施。近觀日本,33年投入鉅資,最終只能以“客土法”治理神通川流域的重金屬污染,且仍留下眾多後患。遠觀美國,超級基金管治下的數十萬塊棕地,僅有極小比例的重度污染場地得到修復,大量污染耕地或被閒置,或通過成本相對較低、修復週期漫長的植物、生物等方法進行修復。
對中國來說,污染耕地數量大到無法採用高成本的“客土法”;人口眾多、均地到戶的現實,使大量棄用汙地也難以實現。中國必須獨自探路。
最近十幾年來,中國官方和科學界均在探索汙地破解之路,但答案尚遠。
城市和城郊的工業污染土地倒是走出一條治理之路。由於城市土地連年升值,這讓高成本修復土地成為可能,最終的受益者——地產商和地方政府,願意直接或間接為城市汙地埋單。但這一模式很難複製到中國農村的污染耕地當中。
耕地對修復的要求遠高於城市建設用地,現有技術還存在不足。更重要的是,耕地修復的巨額成本誰來出?
學者認為,修復1畝耕地的成本在數萬元至20萬元不等,以平均10萬元計,這其實相當於1畝耕地的200年收益(以每畝淨收益500元計算)。用200年的收益來換取不一定能達到的修復效果,值不值?
治理難,但問題顯然也不能放任。污染土地每年讓湖南和江西等省份生產出數量巨大的“鎘米”(鎘超標大米),更在部分地區間接帶來環境疾病。土地中的污染還對地下水安全造成重大威脅。
2014年4月,國土部與環保部聯合公佈《全國土壤污染狀況調查公報》。
根據公報,全國土壤總點位超標率為16.1%。其中,耕地超標率最高,超標點位高達19.4%。
耕地污染形勢初步明瞭,中國相關部委下一步的重要工作之一,或許是相互溝通,就“污染耕地怎麼辦”亮明觀點,深入討論。
2013年12月8日,環保部生態司司長莊國泰在2013中國環保上市公司峰會上表示,土壤治理市場規模一旦打開,規模或達幾十萬億元。
由環保部主管的《中國環境報》2014年3月刊文,進行了更為詳細的測算。該文稱,在中國受污染的約1.5億畝耕地(注:該數位為上世紀90年代的官方預估數字)中,中重度污染耕地大體在5000萬畝左右(同為舊的官方預估數字),僅修復這些耕地大約需要8萬多億元人民幣。顯然,莊國泰的表態是站在治理耕地污染的基礎上。
然而,相較頻頻就土壤污染問題公開發聲的環保部,主管耕地的農業部一直保持低調。但農業部有著自己的主張。據《株洲日報》報導,2014年5月26日,農業部副部長張桃林、湖南省副省長張碩輔、湖南省農業廳廳長劉宗林等,走訪了茶陵縣馬江鎮和平水鎮的“萬畝低鎘水稻品種種植示範區”和“千畝酒用高粱種植示範區”。
張桃林等人此行,實際是為參加農業部在湖南株洲舉辦的“農業部重金屬污染防治專案交流彙報會”。在這次彙報會上,來自農業部、中科院、中國農科院及湖南、江蘇、廣東等七省的專家介紹了各自解決農田重金屬污染問題、防治鎘污染的經驗。
總結各地經驗、探索耕地污染治理的“株洲模式”,正是該會議在株洲舉辦的重要原因。所謂“株洲模式”,即是將污染土地分類管控,劃分為低度污染區、中度污染區和重度污染區,然後分別採取農藝措施調節、農作物種植全過程管控、換種農作物等措施。
細究“株洲模式”可發現,上述措施並不過多直接涉及對耕地本身污染的治理和修復,其思路是管控污染進入農作物或管控污染農作物不被人食用。
為何要修復
目前公眾對污染土壤的關注,首先來自對人體健康的關注。近年攪動糧食市場的湖南“鎘米”問題,就是因農產品受污染繼而引發健康關注的典型。
2011年2月《財新新世紀週刊》封面報導《鎘米殺機》揭開“鎘米”面紗後,“鎘米”問題不斷發酵。2013年上半年廣東省公佈大米鎘超標批次名單,使“鎘米”從傳言變為現實,鎘大米對人的身體健康影響的討論正式進入決策者的視野。
2004年,北京宋家莊地鐵工程建築工地的三名工人在開挖深層土壤時,出現急性中毒事件。事後查明出事地點原為農藥廠。北京、上海、武漢、南京等地也出現過污染場地造成人體健康損害案例,最終推動環保部門在近年出臺針對場地污染的技術標準。
2014年4月,國土部與環保部在公佈全國土壤污染調查公報的同時,列舉了污染土壤的三大危害。首先是土壤污染會對農產品產量和品質的影響,這既表現在作物減產、品質受損、經濟效益損失,更表現在“長期食用受污染的農產品可能嚴重危害身體健康”。
第二大危害是對人居環境安全的影響。住房、商用等建設用地土壤污染,可經口鼻攝入、皮膚接觸等多種方式危害人體健康,未經治理直接開發建設的污染場地還會對人群造成長期危害。
第三大危害是對生態環境安全的威脅。土壤污染不僅會使土壤的正常功能受損,還可能發生轉化遷移,繼而進入地表水、地下水和大氣環境,影響其他環境介質,威脅飲用水源。
在美國超級基金的污染場地清單上,仍有大量污染地塊閒置,這些地塊要麼受限於技術,要麼受限於經費,暫時未做修復。但是,對於可能污染地下水的污染地塊,即便暫不對土壤進行修復,也會先採取措施,切斷從土壤到地下水的污染途徑,並對地下水水質變化進行嚴格監控。
但持修復主張的學者面臨兩大尷尬難題,一是修復的技術並不成熟,二是成本高昂到社會難以接受。
多位業內人士表示,目前在城市棕地修復上應用較為廣泛的物理修復和化學修復方法——如化學氧化、電動分離、土壤淋洗固化穩定化、熱處理等——均可應用到污染耕地修復。這些方法的特點是修復週期短、效果好,在短短幾個月的時間裡,即可完成修復,將耕地重新交付使用,但成本高昂。
修復週期相對較長、修復效率較低,但成本相對較低的生物和植物方法,是另一種選擇。
所謂植物修復,是指利用植物忍耐和累積環境中污染物的特性,通過植物的生長來清除土壤環境中的污染物的修復方法。這一方法在國內最典型的應用,是中科院地理科學與資源研究所環境修復中心主任陳同斌研究員領導的團隊,於2005年在廣西環江縣採用蜈蚣草等超富集植物對千畝污染土壤進行修復。這是目前中國乃至世界面積最大的土壤修復示範專案。
實現上述兩個方案的前提是,要麼有足夠充裕的修復資金,要麼有足夠長的修復時間。
土壤修復到底需要花多少錢?要用多長時間才能完成?每個地塊的情況各有不同,很難給出一致結論。但一些現成案例可供參考。
比如,倫敦2012年奧運會場土壤修復工程耗時兩年,造價2億英鎊,採用土壤清洗、生物修復、固化/穩定化等修復方法,共修復了66萬噸土壤,折合每立方米修復成本約3030英鎊。
修復週期也需要考慮。上述修復方式均意味著污染耕地需要閒置多年,甚至在數十年內不得耕種。上世紀七八十年代,日本富山縣政府曾採用“客土法”對被鎘污染的日本神通川流域約3700畝耕地進行修復。這一修復計畫進行了30年,直至2010年才結束。國內報價顯示,“客土法”的單畝修復報價約為30萬元。
“中國不一定能接受客土法,沒有錢來做。臺灣的經驗是用化學淋洗和土壤翻耕,但針對的是鋅、銅等對人體健康不會帶來很高效應的污染物。”在日本鹿兒島大學農學部攻讀博士期間對土壤污染控制與修復多有研究的廣東省生態環境與土壤研究所研究員陳能場說。
即便中國有足夠財力大規模推廣“客土法”,中科院寒區旱區環境與工程研究所南仁忠等研究者也認為,“客土法”所採用的表土剝離、原址填埋、客土覆蓋的工程方法,未將污染物從土壤中剝離或鈍化,存在二次污染隱患,最終依舊是治標不治本。
近年來,國內一些科研機構或土壤修復企業,陸續發佈了一些新型修復技術,如礦物修復、微生物修復、電動力學與滲透反應格柵聯合技術等,一些機構也宣佈應用上述技術已成功修復污染場地。
“總體來說,國內技術是比較缺的,產業鏈方面也不夠通暢,但不排除局部的某些技術是有希望的。不要普遍樂觀,但也不能普遍悲觀。”陳同斌認為,“環江模式”所使用的植物修復方法,在山東濟甯、雲南會澤、湖南郴州、廣東大寶山等地的推廣效果不錯,今後或許有大規模應用的潛力。
根據中國環境修復產業聯盟秘書長高勝達的估算,視耕地污染輕重不同,每畝修復成本在幾萬元至十幾萬元浮動,1畝產糧耕地每年的淨收益在500元左右。按每畝10萬元的修復成本計算,將透支這片耕地未來200年的收益,投入產出比極低。
阻斷更現實?
另一派觀點則認為,既然修復困難、成本高昂、耗時又長,污染耕地能不能不修復?
持此種觀點者不在少數。在“重金屬污染耕地可防可治,稻米鎘積累可控可調”的指導思想下,農業部於2014年初在湖南省長株潭地區啟動了耕地污染修復治理試點工作。
這一試點將污染耕地分為三類,輕度污染耕地劃分為達標生產區,採用“VIP”治理修復技術,即“低鎘品種(variety)+合理灌溉(irrigation)+調節酸度(pH)”,希望實現“在污染的土地上生產出合格的大米”。
中度污染耕地劃分為管控生產區,對作物的生長、種植、收購、儲存等進行封閉管理,以防止不達標作物流入市場;重度污染耕地劃分為作物替代種植區,改變種植結構,種植非直接食用、非口糧作物。
可明確的是,此次長株潭耕地污染修復治理試點方案中,除調節酸鹼度可算作土壤改良工作,整體方案基本未涉及對污染耕地的修復工作。
湖南省此次的做法,與中國疾病預防控制中心環境流行病與健康影響室尚琪研究員等環境健康學專家長期呼籲對鎘污染耕地進行食物鏈阻斷的觀點不謀而合。尚琪認為,只要實施有效的鎘阻斷措施,即阻止新的鎘米產生,切斷鎘污染進入人體的食物鏈通道,可將鎘米風險降至最小。
但另一些學者表示不能贊同僅食物鏈阻斷的辦法,陳同斌即是反對者。“老百姓和政府現在有種錯覺,認為農田污染了,可以不修復,只要不種吃的就沒問題。但這個理念是錯的。食物鏈阻斷並不能真正解決問題。即便不種吃的,污染還是沒有消失,依舊會有健康問題。”陳同斌說。
他舉例說,一項在湖南郴州某地砷污染事件發生後四年的跟蹤研究顯示,在事件後出生的幼兒,血液和頭髮中的砷含量依舊嚴重超標,而當地在污染事件後已變更水源,村民日常食用的食物從外地購入。
污染者責任機制缺失的狀況至今仍未得到改變。財新記者獲悉,立法者目前有意在《土壤污染防治法》中明確“污染者付費原則”,但立法進程仍在進行之中。
現在的中國與30多年前的美國面臨著相似的問題。即便污染者付費原則被確定下來,許多“歷史遺留”的污染耕地已難尋責任方。許多早年的污染企業,要麼倒閉,要麼產權發生更迭,已很難追尋。這其中,又有不少已負債累累的老牌國有企業,追究污染責任與國家財政支付修復資金,更像是左口袋掏右口袋,責任難分。
環保部長周生賢表示,近年來,大陸各地化學污染事件頻發,這半年內就連續爆發了渤海蓬萊油田漏油、雲南曲靖鉻渣非法傾倒等環境汙染重大事件。
周生賢說,在環保部調查過的4.46萬家化學企業中,有72%分佈在長江、黃河、珠江、太湖等重要流域,其中距離飲用水水源保護區、重要生態功能區等環境敏感區不足1公里的佔12.2%。
周生賢表示,中國電子廢棄物、工業固體廢物、醫療廢棄物和危險廢物的量持續增加,目前仍有198.2萬噸鉻渣亟待處置,危險廢物非法傾倒、掩埋事件也常發生。
資料顯示,目前全大陸約有1.2萬座尾礦庫,其中危、險、病庫佔12.4%,對周圍水和土壤環境污染嚴重;此外,垃圾問題也愈見嚴重,29%的城市沒有生活垃圾淨化處理設施。
尾礦庫是指金屬或非金屬礦山開採後殘餘的廢渣堆積儲存的場所,可能崩塌造成災害,且所存廢渣多數含毒,容易使有毒物質滲透進自然環境中。
田菁對土壤改良功效與栽培法
台灣西部黏盤土(缺乏水源區俗稱看天田)有8萬餘公頃,主要分佈於鬥六、嘉義、新營、東石、曾文及新豐等區。黏盤土耕作及管理上較困 難,需要多種植綠肥與覆土作物。鹽漬土即所謂鹽分地,分佈主要地區,自大甲海岸鹿港以南至濁水溪間的旱地、虎尾北港沿岸地、曾文溪下游附近以及台南安平以 西、高雄附近及屏東平原的東港一帶,全部總計不下10公頃,鹽漬土改良除賴灌溉及排水外,田菁的栽培對鹽漬土改良亦具有特殊效果。此外分佈溪流兩岸大片砂質土,遍佈台灣各地,此種土壤缺乏有機質,土壤保水力及保肥力皆差,亦極需栽植綠肥加以改良。以上這些極需改善不良土壤不下40萬公頃,若能積極輔導種植田菁,對本省農業環境改善必能發揮極大的作用。
田菁綠肥改良土壤效果明確顯著
田菁對土壤改良及後作增產效果明確,其栽培好處:(1)生育的短期間綠肥的有機質產量可達到最高,勝過其他作物。(2)對雜草的抑制效果大,對土壤具有覆蓋保育作用。(3)固氮效率佳,提供作物所需氮素來源。(4)栽培容易,適應本省春、夏作高溫多濕理環境生長。(5)適宜本省任何土壤質地(黏盤土、鹽漬、砂質土)栽培,兼具改善土壤理化性及生物性。據台南區農業改良場研究結果,栽培田菁對一期作水稻增產3%,秋作玉米增產則達31%,且較雙期水稻全年純收益增加39%。又據台中區農業改良場研究指出,在沿海地區,夏作西瓜之後,以田菁供為植巷綠肥,除具有檔風牆而減少東北季風對落花生之害之效用外,且因兼具誘鉺作用,可引誘小黃薊馬之著生於田菁上,導致主作物落花生之鮮莢產量增產達14.3%及淨收益多18,9220元/公頃。另外,據中埔鄉農會推廣田菁經驗,發現對後作菸草田之枯病發生率有降低現象,可見栽培田菁好處多多。
田菁栽培法介紹
一、種類與品種
田菁(Sesbania)或名山菁及大菁,為熱帶一年生直立草本或多年生木本植物,高2-10公尺,羽狀複葉,小葉35-75枚,花淡黃色、白色或鮮紅色,莢長20-60公 分呈圓筒狀。根群發達,喜稍濕潤溫暖氣候,耐濕復耐鹽分地,尤以濕潤砂質壤土或壤土生長更佳。田菁雖非現金作物,卻很適應本省春、夏作栽培,並可防止雜草 叢生,且對後作及土壤有良好肥效,為本省水田重要綠肥作物,栽培品種有山菁及印度田菁二種,唯較常見為山菁種。其品種特性介紹如下:
1.山菁:
學名:Sesbanin roxburghii Merr.
分佈:東南亞熱帶印度~菲律賓,台灣1920年代引進,全省普遍栽培。
形態:一年生草本,可達1.5m。葉一回偶數羽狀複葉,小葉20~60枚,線形,對生或近似對生,1~2×0.3~0.5cm,先端鈍或截斷形,有一尖突,基部圓鈍。稍歪斜。花黃色,5~12枚,呈腋生的總狀花序,花萼5裂,齒萼交接處有腺毛,雄蕊10枚,二體,花藥同型,莢果長20~30cm。種子多數,長橢圓形,黑褐色,地上發芽型,初生葉單葉、羽狀複藥、互生。
用途:為本省重要的一種綠肥作物,並可當牧草,泰國人吃食嫩葉。
2.印度田菁
學名:Sesbanin sesban(L.) Merr.
分佈:熱帶及亞亞熱帶舊世界,台灣1930年代引進栽培,全省均可見。
形態:具軟木材的灌木,高2~3cm。葉一回偶數羽狀複葉,小葉14~36枚,線形,17~2×0.4~0.5cm,先端鈍,有尖突,基部圓鈍。花黃色有赤色斑點,3~13枚,呈腋生的總狀花序,花萼5裂,齒萼交接處無腺毛,雄蕊10枚,二體,花藥同型,莢果長線形,長15~25cm。有多數種子,地上發芽型。
用途:肯亞當放牧用及飼料,樹皮可採纖維,印度人當為製繩材葉之煎煮液當藥用,並為一優良之綠肥作物,種子飢荒時利用之。
二、適栽地區及播種期
本省春、夏作溫度高,雨量充沛,極適應田菁生長,尤其水田轉作更適宜。唯春作初期低溫有礙成活率及生草率,播種期不宜過早。亦介紹各地區田菁播種適期:
地 區
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一 期 作
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中間作(夏季休閒期)
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二 期 作
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北 部
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─────
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7月上、下旬
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中 部
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─────
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7月上、下旬
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雲嘉南
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3月上旬~4月上旬
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6月上、中旬
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7月上旬~8月上旬
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高 屏
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2月下旬~3月下旬
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5月下~6月上旬
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7月上旬~8月上旬
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東 部
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3月上旬~4月上旬
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─────
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7月上、下旬
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三、播種方法
播種量供綠肥栽培用者,每公頃種子量30公斤(撒播),採種者20公斤(條播)。播種方式依整地有無,分下列四種:
不整地撒播兼覆蓋稻草:係利用水稻收穫之前3-5日,將田菁種子均勻撒播,水稻收割時之稻蒿細切,撒舖田間,可維持土壤濕潤,促進田菁種子發芽。
撒播後再行整地:土壤適當濕潤時,將種子撒播再行整地。
整地撒播同時進行:粗整地後,再細整地一次。
整地後再播種:前作收穫後即行整,過一段時間再行播種,播種前土壤若過乾,可先行灌溉,當田間無積水時才行播種。
四、栽培管理方法
綠肥栽培一般不施用任何肥料,唯種子生產用者每公頃施用磷酸鈣基肥150公斤,以提高種子收量,田菁因性喜潮濕,為增加生草產量,土壤宜多加灌溉。生育期未見嚴重病蟲害,可免防治。唯如有切根蟲及夜盜蟲為害發生時,可施用90%"納及得"可濕性粉劑2000佔稀釋液防治。田間若發現福壽螺(金寶螺)或卵塊時,噴施80%"聚乙醛"可濕性粉劑稀釋防治。
五、掩施時間
田菁掩施時間,以生草量達到最高且莖葉柔嫩多汁尚未木質化前翻耕為宜過早,有機質生產量不高,失去綠肥栽培意義;過晚,植株高大不易掩埋,且木質化不易腐熟,影響後作。一般適合掩埋時間,春作播種後60-80天;夏作及夏季休閒期播種約50-70天。掩施方式分耕耘掩埋與不整地切割敷蓋。前者掩埋土中需經一段時間(2-3週)腐熟,對後作無不良作用後播種為宜,切割敷蓋式僅限於後作採不整地栽培。為利用『圓盤切割式不整地施肥播種機』,壓倒田菁的同時,在地面上切割的兩條縫分別播種及施肥,而不翻犁土壤,後隨即噴施"巴拉松",田菁枯死後,即為玉米田的地面敷蓋、此方式可減少雜草發生,且對氮素利用利效率提高,增加後作產量的效果,較掩埋方式良好。根據農試所連深博士在台南縣白河、新營、學甲三地,於一共期水稻收穫後,實施田菁中間作,並於9月間應用『圓盤切割式不整地施用播種機』實施玉米不整地播種機之子產量優於對照區(分別有一期水稻收穫後休閒,及中間作至9月間圴整地栽培秋作玉米),且節省肥料用量整地培土等支出,使農家純收益每公頃分別增加227,548元及220,034元。
六、生草產量及有效肥份
田菁栽培容易生長強健,莖葉繁茂且肥效顥著,每公頃生草量以播種後60天掩埋,植株高約150~200公分,其地上部鮮莖葉產量可達25,000公斤~35,000公斤,其肥料成份全氮含量為0.47%、磷酐0.12%、氧化鉀0.42%。
七、後作物之肥培管理
田菁綠肥每公頃生草量平均以30,000公斤計算,可增加N:PO及KO含量分別為141、36及126公斤/公頃的三要素量。唯此等要素含量皆屬緩效性,對後作初期生長肥效不大,仍須有適當施用化學肥料補給,生育至中後期綠肥肥效逐漸釋出,此期施肥勿過量,以免造成作物徒長、後作玉米栽培之肥培管理,播種時施用台肥39號複合肥料500公斤/公頃,合N:P2O5及K2O含量分別為60、90及60公斤/公頃,再於玉米膝高期,追施尿素130公斤/公頃(含N60公斤/公頃)。
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一項調查表明,在華東等六個地區的縣級以上市場中,隨機採購大米樣品91個,結果顯示:10%左右的市售大米鎘超標。另有調查顯示,中國受重金屬污染的耕地面積已達2000萬公頃,佔全國總耕地面積的1/6。
中國鎘米風波持續發酵,不但影響湖南、江西、廣東等地的大米銷路,更引起消費者的新擔憂。廣東省雖已開始全面清查,但仍有地方尚未就事件、以及可能造成的影響做回應。
本次被驗出不合格大米的農戶,其農田周邊沒有重金屬企業,鎘汙染究竟從何來?依南京農業大學農業資源與生態環境研究所教授潘根興的說法,這些重金屬來自礦山。潘教授於2007年的研究中曾指出,中國稻米重金屬污染以南方秈米為主,尤以湖南、江西等省份最為嚴重,而大米鎘超標的關鍵在環境污染。
環保部南京環境科學研究所所長高吉喜則表示,「鎘污染大部分來自開礦。工廠排放廢氣中含有鎘,可能會通過大氣沉降影響較遠的地方。」即使冶煉廠距離遠,其排放的廢氣也可能經降雨落到農田中。
專家指出,控制鎘汙染的根本辦法是查清汙染源,並且治理環境。現實情況中,中國現有法規與技術亟待完善,無法有效監測汙染情況。
據香港大公報報導,中國廣東省的研究人員發現,經化學改變結構的花生殼可以吸收水中的重金屬,他們以此治理東江水,水質有改善。
東江水流經江西及廣東,也是香港供水的源頭,其水質問題向來受到港人關注。近年來,上游的稀土礦、鎢礦開發,出現重金屬殘餘匯入東江的問題。為此,華南理工環境科學與工程學院5年前專門成立課題組,在東江建立了源頭控制示範點,希望從東江源頭減少當地水體中的重金屬污染。
學院研究員盧桂寧說,用農業廢棄物製成吸附劑處理廢水中的重金屬污染物,已成為重金屬污染處理的一個研究熱點。
針對東江水源頭的礦區水污染,他們初期篩選當地多種農林秸稈材料,如板栗殼、花生 殼、玉米秸稈等,最後看中了當地的花生殼產量豐富,容易收集處理。盧桂寧說,雖然花生殼的直接吸附能力較低,但利用化學試劑如過錳酸鉀等對花生殼進行「改 性」後,便可大幅提高其吸附性能,製成性能優良的重金屬吸附劑。
「改性」後的花生殼表面增加了很多的孔隙和通道,原來的纖維素連接被打斷,有利於花生殼上的有效吸附位點與溶液中重金屬離子的接觸。而「改性」後的花生殼可有效削減水中三成的重金屬濃度,達到地表水三級水質標準,有助改善東江水質。這個項目最近已通過驗收
讓土壤再生 新物種能吸廢金屬
摘錄自2014年5月19日台灣醒報綜合報導
能吸附廢金屬的動植物,已成為創造土壤淨化與發展綠能的新契機!菲律賓最新研究發現一種生長在呂宋島、名為Rinorea niccolifera的灌木能夠吸附重金屬鎳,具有發展「植物整治」、「植物採礦」等綠色技術的重大潛力。此外,蚯蚓糞便也是吸附金屬廢水很好的材料,蚯蚓本身也能降低土壤重金屬毒性,目前全世界已知有450個物種具有這種罕見特性。
菲律賓洛斯巴大學最新研究發現,呂宋島上的一種名為Rinorea niccolifera的灌木,能夠吸附相當於普通植物百倍至千倍的鎳。在自身沒有中毒的狀況下,這種植物葉片中的金屬含量累積高達18000ppm,成為重金屬汙染地區淨化再生的新契。
《全球環境》國際期刊近年也發現,平常不起眼的蚯蚓居然也有淨化土壤、生物修復的功能。雖然過去已知道蚯蚓能夠吃掉土壤中的廢棄物,其糞便也是很好的肥料,但委內瑞拉的科學家馬可巴拉發現,蚯蚓在高度金屬汙染的地區也能夠以廢土和廢水為生。
摘錄自2014年3月6日人民網北京報導
6日上午,12屆全國人大二次會議舉行記者會,農業部部長韓長賦,總經濟師、新聞發言人畢美家就「紮實深化農村改革,加快發展現代農業」的相關問題回答中外記者的提問。
農業部部長韓長賦表示,在土地重金屬污染方面,農業部針對南方部分地區因為工礦企業排汙造成的耕地重金屬污染,啟動了農產品產地土壤重金屬污染綜合防治的工作,開始搞試點。
這個試點首先是進行土壤監測普查,然後 進行科學測定,到底是污染到什麼程度。其次是研究這個污染和作物的殘留有什麼正相關的關係,先把底摸清楚。第三是劃定重度、輕度和中度三種污染,分別情況 加以治理。如果治理還不行,那就考慮調整種植結構,比如說不種食用作物,可以種經濟作物。這項工作從今年開始試點。
彰化農地長期飽受重金屬汙染,彰化地檢署近日鐵腕偵辦,把不法業者一一揪出,繩之以法,大快人心。但看在環保人士眼裡,抓人並非正辦,真正治本之法應是國土規畫,落實土地分區使用,才能徹底解決問題。
彰化環保聯盟理事長蔡嘉陽指出,彰化最早出現鎘米是在十多年前,為什麼隔個幾年就會歷史重演?因為治標不治本。蔡嘉陽表示,稻田遭重金屬汙染,最大的原因就是灌排不分,工廠設在農田裡。他認為,要解決汙染問題,就是設專區,把業者集中管理,廢水統一處理。
蔡嘉陽說,政府對這個問題其實知之甚詳,彰化縣很早以前就曾推動「電鍍專區」,也有《暫行管理辦法》,為什麼不落實去做呢?蔡嘉陽也說,這不是光靠環保局就可以做到的,也不是彰化縣獨有的現象,這牽涉到國土規畫、土地分區使用,內政部、環保署都責無旁貸。
雲林虎尾一處農田11年前傳出鎘汙染休耕,復耕後種大蒜,但檢測後仍發現汙染值超標,雲林縣政府農業處表示,1公頃大蒜全數耕除、銷毀,未流入市面。
雲林縣環保局指出,位在虎尾鎮廉使裡的這處稻田,11年前驗出重金屬鎘和鋅汙染量都達到最高的第5級,稻田及附近地區休耕列管,至今每季都抽驗土壤及農作物,今年驗出鎘含量超標2至3倍。
雲林縣農業處表示,這處農田經3年整治後復耕,環保局每季檢驗都符合標準,今年傳出突然超標,問題大蒜在採收前就列管,2筆土地、面積約1公頃、上萬公斤大蒜已全數耕除銷毀,沒有流入市面。
農民對於辛苦耕種的農作物再傳疑似鎘汙染,都感到不可思議,將矛頭指向附近一家色料公司;但是這家公司也喊冤,表示早已停止生產與鎘原料有關產品,11年前案子也獲不起訴,希望相關單位查明還清白。
雲縣府農業處長呂政璋表示,同一處農田種植大蒜,有的驗出鎘含量超標,有的沒驗出,污染源從何而來正追查中。
雲林縣環保局表示,汙染原因可能來自灌溉水、使用農藥或化學肥料不當、天候的酸雨或空氣等因素,相當複雜,將深入追查禍源。
休耕田綠肥作物栽培利用
文圖/賴文龍
田菁
田菁在台灣栽培歷史悠久,為水田、旱田夏季綠肥作物之一,主要栽培地區以台灣中、南部種植面積較廣。台灣春夏作溫度高,雨量充沛,極適田菁生長,一般土壤均可栽培,台灣中、南及東部之農田更適合栽培,溫度對田菁種子發芽和生長有密切關係,最適宜發芽溫度為20~30 ℃,一般播種後3~5天即可發芽,田菁最適生長溫度25~30℃,其生長最旺盛。田菁較不耐寒,春作溫度太低時播種,有礙幼苗生長不佳,秋季太遲播種,溫度低於 20℃以下,田菁生長緩慢,株高50~60公分,進入始花期,影響生草量。
田菁性喜潮濕,土壤過乾旱時應灌溉,因田菁抗旱能力較差,尤其幼苗期,生長緩慢,久旱不雨時對生長十分不利,必須行灌溉濕潤土壤,促進生長;七、八月間雨量充沛,應注意排水;生長後期,較耐水,以田間保持濕潤即可。田菁的適應性很強,對土壤要求不嚴格,其適宜生長的土壤pH值在5.8~7.5。田菁幼苗期需消耗土壤中部分養分,在生長40天後,開漿大量固氮,對氮素的要求較少,但對磷酐養分需求較多,施磷肥可加速田菁生長,增加鮮草產量,且可能提高植物體內的氮磷含量。
田菁一般於3~7月間播種,休耕稻田田菁的播種量每公頃20~30公斤。播種期在第一期水稻收穫前3~5天,將田菁種子均勻撒播稻田中,水稻收割時稻草 (稈)切細撒佈稻田覆蓋,維持土壤濕潤,提高田菁種子吸濕利於發芽。另水稻收穫後,粗整地碎土,均勻將種子撒種,再細整地(淺耕)之整地栽培。由於播種時期不同,田菁營養生長期進入生殖生長期的時間(日數)亦不相同,春播田菁一般需要80~90天左右,夏播田菁約需50~60天左右進入生殖生長。田菁幼苗初期,生長緩慢,抑制雜草能力較弱,須行中耕除草,田菁生育旺盛期間,植株遮蔽度大,根系發達,雜草生長受到抑制。田菁栽培期間的病蟲害有蚜蟲、切根蟲、夜盜蟲、金龜子及豆莢螟(捲葉蟲)等害蟲危害,請參考植物保護手冊推薦藥劑防治,以防止害蟲大量繁殖族群增加,危害鄰近農作物。
田菁耕犁掩施時期以生草量達到最高,莖葉柔嫩多汁,尚未木質化,植株生長至1.2公尺以上時為最佳掩施時期,過早或過遲均不宜。耕犁翻土深度在 15~20公分左右,翻犁時不宜先行切碎或割倒,要使田菁植體和土壤充分緊密結合,土壤保持適當水分,加速綠肥植體腐熟分解,增加土壤有機質含量,改善土壤理化性質。
田菁幼苗期養分含量比較,植株幼嫩,含水量較,生長緩慢,生草量低。開花期田菁生長迅速,乾物質累積,養分含量低,生草量高,養分總含量增加。田菁結莢初期植株養分含量低於幼苗期、開花期,但生草量達到高峰,相對氮含量最高。成熟期植株含水量較低,因本質化後鮮重降低,氮含量最低,反而降低氮含量。建議田菁掩施以開花期至結莢初期養分最高翻耕掩施。掩施田菁不僅提供後作充足營養,且提高土壤肥力。此時期碳氮比值較低,養分易礦化,釋出養分提供後作物吸收利用。
田菁播種後60~80天,植株高約1公尺以上,每公頃生草量25,000~35,000公斤,植物體鮮草養分含量氮素0.38~0.47%,磷酐 0.07~0.12%,氧化鉀0.42~0.47%。掩施田菁綠肥每公頃25,000公斤生草量,礦化率60%換算,提供氮素57~71公斤/公頃(約施用硫酸銨271~338公斤/公頃或尿素124~153公斤/公頃),磷酐10.5~18公斤/公頃(約施用過磷酸鈣58~100公斤/公頃),氧化鉀 63~71公斤/公頃(約施用氯化鉀105~118公斤/公頃)用量。掩施田菁綠肥作物後,後作物氮肥肥培管理,應較未掩施綠肥之土壤減少1/3~1/2 肥料用量,且依後作作物生育反應狀況,靈活調節氮肥用量,以避免肥分過量造成倒伏而減產。
青皮豆
青皮豆以綠肥栽培為目的,對環境選擇不嚴,喜肥耐貧,適應性廣的作物,排水良好,土壤pH 6.8~7.5之各種土壤皆可種植。春作於2~3月,夏作於7~8月播種,青皮豆撒播時每公頃播種量30~50公斤,種子發芽率若低於80%時應酌量增加種子用量。水稻田採整地撒播或不整地撒播,不整地則於水稻收穫前一日土壤含水量約20~30%時播種,收割時將稻稈細切撒舖田間覆蓋;另整地撒播則在整地前均勻將種子撒播再整地,種子分散均勻,覆土2~5公分,田間土壤保持濕潤,提高種子發芽率。青皮豆播種萌芽前後土壤不宜過濕,以免種子腐爛,生育期間視稻田土壤乾旱狀況,行灌溉1~3次,俾利青皮豆生長,增加生草量,如逢大雨積水時應注意排水,避免積水根部窒息而影響根部發育及固氮能力降低。青皮豆栽培期間病蟲害有斜紋夜盜蟲、擬尺蠖、毒蛾、蚜蟲、椿象、葉璊、銀葉粉蝨及銹病等危害,請依植物保護手冊之藥劑防治,以防止危害鄰近農田作物。
青皮豆作物其根部主側根與根瘤菌共生具有固氮作用,則視生育情形酌施氮肥促進生長,對磷、鉀和鈣等營養元素較敏感。在貧瘠土壤施磷肥促進生育,增加植體鮮草產量。
青皮豆綠肥掩施時期,視青皮豆綠肥作物植株生長情形,一般於播種後80~150天,青皮豆綠肥用生育期以結莢飽滿後期肥分愈高,約青皮豆開花後 40~50天結莢飽滿期間掩埋。青皮豆翻耕掩埋深度10公分以上,土壤適量灌水,掩施後保持浱水狀態利於促進分解。青皮豆播種後80天,綠肥生草量約 20,000~30,000公斤/公頃,植物體鮮草養分含量,氮素0.63~0.72%,磷酐0.09~0.10%,氧化鉀0.32~0.52%,以每公頃掩施20,000公斤生草量,礦化率60%換算,提供氮素76~86公斤(約施用硫酸銨362~410公斤/公頃或尿素164~188公斤/公頃),磷酐10.8~20公斤/公頃(約施用過磷酸鈣60~111公斤/公頃),氧化鉀38~62公斤/公頃(約施用氯化鉀64~104公斤/公頃)用量。掩施後由於青皮豆綠肥作物肥分相當高,後作作物氮肥肥培管理較未掩施綠肥土壤之肥料應減施1/2~1/3肥料用量,且依後作作物生育狀況靈活調節氮肥量施用。
太陽麻
太陽麻為一年生直立草本豆科豬尿屬植物,其主根粗大,側根較多而集中在0~20公分土層內。太陽麻性喜高溫濕潤土壤,對土壤的選擇不嚴,以排水良好壤土最適宜,土壤pH值4.5~5.8範圍內均可種植,土壤氮素含量過多時會抑制太陽麻根部無根瘤粒結瘤及固氮作用。台灣在中、南及東部均適合太陽麻種植,一般於台糖公司之農場栽培較多與甘蔗輪作。太陽麻在3月以後至8月下旬均可播種,水稻田於第一期收穫前撒播播種。每公頃種子播種量25~30公斤,播種後約 3~5天發芽,幼苗生育期應注意保持田間土壤濕潤狀態,俾利生長,生育期間忌浸水應注意田間排水。太陽麻發芽後40~50天後開始開花,生育中後期莖葉生長茂盛,其鮮草養分含量最高,可利用曳引機或耕耘機耕犁埋入10~20公分土壤中,湛水狀態下促使太陽麻殘體加速充分腐熟作用,分解釋放養分提供後作之肥效。
太陽麻播種後60~80天,每公頃植株生草量約20,000~30,000公斤,植物體鮮草養分氮素0.37%、磷酐0.08%、氧化鉀0.14%。以掩施太陽麻綠肥植體每公頃20,000公斤生草量,礦化率60%換算,可提供氮素44.4公斤/公頃(約施用硫酸銨211公斤/公頃或尿素96公斤/公頃),磷酐9.6公斤/公頃(約施用過磷酸鈣53公斤/公頃),氧化鉀16.8公斤/公頃(約施用氯化鉀28公斤/公頃)用量。除可提供上述肥分供給後作作物所需的養分,其分解之殘留纖維質、木質素等物質增加土壤有機質,以改善土壤理化性質,增進農田肥力。