今年3月,關(guān)于湖南大米鎘超標(biāo)的報道引起了社會廣泛關(guān)注。但時至今日,相關(guān)部門仍然沒有給出調(diào)查結(jié)果。“‘鎘大米’肯定是源于被污染的土壤,因為大米里的重金屬只能通過根系吸收進(jìn)來?!睆V東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員陳能場告訴環(huán)球人物雜志記者。
如果連土壤都被重金屬污染,勢必讓積重難返的食品安全問題雪上加霜!重金屬一下成了“全民公敵”,而陳能場則成了大忙人。“以前也忙,但現(xiàn)在是特別忙。”環(huán)球人物雜志記者在6月中旬聯(lián)系他時,他正忙著往返于廣州、深圳等城市之間,參加各種科普、講座、研討會等活動。他之所以能成為座上賓,一個重要原因是:他正是看到部分水稻品種能吸收重金屬鎘的特性,找出了能將土壤“體內(nèi)”的“毒素”排出來的有效方法,成為國內(nèi)知名的“土壤醫(yī)生”。
只要一咳嗽,骨骼就會斷掉幾根
陳能場今年47歲,福建泉州人,畢業(yè)于福建農(nóng)學(xué)院(現(xiàn)福建農(nóng)林大學(xué))土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)系土壤與植物營養(yǎng)專業(yè)?!拔腋咧袝r比較喜歡化學(xué),高考時報了廈門大學(xué)的分析化學(xué)專業(yè),但是分?jǐn)?shù)差了一些,一下子就掉到了普通院校?!?/p>
1984年進(jìn)大學(xué)之后,陳能場了解到當(dāng)時的中國已經(jīng)出現(xiàn)土壤重金屬污染現(xiàn)象。“我查到最早的報道是1962年的,沈陽冶煉廠的污水被用于張士灌區(qū)的灌溉,1974年,中國科學(xué)院林業(yè)土壤研究所前往沈陽調(diào)查,發(fā)現(xiàn)那邊的鎘污染很嚴(yán)重。之后陸續(xù)有一些土壤污染的報道?!标惸軋龈嬖V記者,當(dāng)時也進(jìn)行了一些治理,“但正式提到國家層面的比較少,因為當(dāng)時發(fā)展工業(yè)是更重要的目標(biāo),而且也沒意識到土壤污染對健康危害的嚴(yán)重性。在當(dāng)時條件下,缺乏土壤污染的判斷標(biāo)準(zhǔn),更沒有相關(guān)法律”。
大學(xué)畢業(yè)后,無論是在南京土壤研究所讀碩士,還是在日本鹿兒島大學(xué)農(nóng)學(xué)部讀博士,陳能場的研究對象都沒離開土壤。在日本,人們也曾為重金屬污染付出慘痛代價。上世紀(jì)30年代,日本富山縣神通川流域發(fā)生了大米鎘含量嚴(yán)重超標(biāo)的狀況。神通川上游的神岡礦山是日本最大的鉛、鋅生產(chǎn)基地,向河道中排放了大量廢水,造成周邊土壤鎘含量超標(biāo)40多倍。一段時間后,那里的稻米普遍鎘含量超標(biāo),當(dāng)?shù)厝耸秤煤蟪霈F(xiàn)腎功能衰竭、骨質(zhì)軟化、骨質(zhì)松脆等。“直到1968年,日本政府認(rèn)定它為‘痛痛病’。得這種病的人,骨頭里的鈣被鎘取代,一咳嗽,骨頭就會斷掉幾根。由于鈣被取代,身體較正常人平均矮30厘米?!?/p>
陳能場告訴記者,鎘被人體攝入后,1/3會留在腎里,1/4在肝里。鎘排出人體的速度非常慢,它只會隨著尿排出去,而且大體只有十萬分之五能被排出,整體來講,“在人體內(nèi)的半衰期是17到38年,一個人一生中不能攝取2克以上的鎘”。據(jù)陳能場介紹,日本對重金屬超標(biāo)的土壤主要采取了“換客土”加以治理,即直接用外地?zé)o污染的土壤置換。除此之外,對輕度污染的土壤,日本采用有效的水分管理,即在水稻抽穗前后3周讓土壤保持一定的水層,使鎘和土壤中的硫形成硫化鎘,而硫化鎘是一個很難溶的物質(zhì),不容易被水稻吸收。
上世紀(jì)末在日本讀博士期間,陳能場開始從理論上研究一種當(dāng)時鮮有的應(yīng)用方式——植物修復(fù),即用植物將土壤中的重金屬吸收出來。這也成了他日后在國內(nèi)治理被污染土壤的主要方法。
在日本期間,陳能場也關(guān)注著中國的土壤重金屬污染狀況。廣東韶關(guān)一個叫上壩的村莊, 18年間有250人因重金屬污染死于癌癥,越來越多的村民選擇了離開家鄉(xiāng)?!按蟾旁?000年左右,媒體把上壩村稱為‘癌癥村’?!迸c富山縣相同的是,上壩村也有一條河——橫石河流淌而過,村民世世代代用河水灌溉農(nóng)田,而河水上游也有座正在被開采的礦山——大寶山礦區(qū),鎘元素混雜在被鐵元素染紅的河水里。
2004年5月,陳能場從日本回國,到廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所工作,他希望“自己10多年在多家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)所做的理論研究,能在上壩村的實驗田里開花結(jié)果”。
對于結(jié)果,他“心里有底”
2005年,陳能場找到上壩村村委會主任何有添,何有添告訴他:“除了得癌癥的,我們這里幾乎每家都有得腎結(jié)石的人?!标惸軋鰶]多說什么,事情沒有辦完之前,他不喜歡提前打保票,只是以每年800元的價格從何有添那里租了一畝多被污染的稻田。此后,他每年都租地,面積從三五畝到十幾畝不等。
最初階段,陳能場調(diào)查了上壩村整個區(qū)域,包括河水、水下的底泥、土壤、水稻、蔬菜、動物內(nèi)臟以及人體受到的影響。他在地里挖了一些深坑,以此來觀察土壤里重金屬污染的深度??傮w調(diào)查完成后,他發(fā)現(xiàn)在眾多超標(biāo)的重金屬中,鎘是影響當(dāng)?shù)鼐用窠】底钪饕闹亟饘佟V陨蠅未宕迕駴]有得“一咳嗽骨頭就會斷”的“痛痛病”,是因為“他們體內(nèi)的鎘還沒累積到那么多的量”。
源頭找到之后,是技術(shù)開發(fā)階段?!耙婚_始是考慮試種玉米、油菜,看能不能把重金屬提取出來。”做了幾年,陳能場發(fā)現(xiàn)這些方法并不是很成功?!胺N玉米,這里的土壤太酸,加之多種重金屬污染的存在,根本就長不起來,油菜也長不太好。而且由于這里種的是兩季稻,油菜跟早稻的種植季節(jié)會沖突。”
“既然不能把重金屬吸收出來,那就改良土壤,開發(fā)土壤修復(fù)劑。”陳能場發(fā)現(xiàn)以硅、鈣等為主的土壤修復(fù)劑效果很好,他找到廣州鋼鐵廠,把高爐水渣開發(fā)成土壤修復(fù)劑。
同時,在通過植物吸收重金屬方面,陳能場也沒有放棄,他慢慢將實驗品從玉米、油菜轉(zhuǎn)向一個能夠大量吸收重金屬的水稻品種——長香谷。陳能場對20個早稻品種以及50個晚稻品種進(jìn)行了試驗,結(jié)果顯示:不同品種的水稻,對重金屬的吸收能力有很大差別。最終,他在上壩村制定了一個輪作模式:早稻篩選吸收鎘的能力弱的品種,同時添加土壤修復(fù)劑,這樣種出來的稻米基本安全,農(nóng)戶可以吃;晚稻就選用吸收能力強(qiáng)的長香谷,把重金屬提取出來。
這個輪作模式一直沿用到現(xiàn)在,應(yīng)用已經(jīng)很成熟?!扒皫啄辏颐磕暌ド蠅纹甙舜?,現(xiàn)在都比較少去了?!标惸軋稣f。長香谷收割之后的最后一道程序就是回收處理?!斑@種稻谷當(dāng)然不可能進(jìn)入食物鏈,我們可以開發(fā)工業(yè)酒精,或者直接燃燒,回收重金屬。如果量大,可以開發(fā)生物質(zhì)能源。” 中科院廣州能源研究所生物質(zhì)能中心就是陳能場找到的一個下家,他們從事生物質(zhì)能、固體廢物利用應(yīng)用基礎(chǔ)研究及開發(fā)工作。
實驗還算順利,也受到村民歡迎,但陳能場還是對村民的認(rèn)知水平表示擔(dān)憂:“我剛?cè)サ臅r候,跟他們講:‘你們這里的土壤有毒,所以病才那么多。’他們說:‘什么毒呢?’我一說重金屬,他們就不理解了。再跟他們講大米的重金屬含量標(biāo)準(zhǔn),他們都不知道這個東西還有標(biāo)準(zhǔn)。有時,村民趕季節(jié)收割,會把我的實驗田也收割掉,因為我那塊地夾雜在里面,很小。他們覺得沒什么大不了,給我一袋稻谷做樣品就行了。他們不知道我對根、莖、土壤都要進(jìn)行分析,我也無可奈何。”
今年年底,陳能場就可以結(jié)束在上壩村的實驗,對于結(jié)果,他“心里有底”。但嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃辉赶蛴浾咛崆巴嘎?,因為實驗畢竟還沒有結(jié)束。
土壤一旦被污染,會影響兩到三代人
環(huán)球人物雜志:土壤被污染后,用科學(xué)的方法來治理,完全修復(fù)需要多久?
陳能場:保證不再污染,自然凈化,可能會需要上百年。如果只是適當(dāng)修復(fù),可能也要幾十年。以日本為例,“痛痛病”1968年確診后,政府馬上采取措施,但到2004年還出現(xiàn)了“痛痛病”患者,所以一旦污染,會影響兩到三代人。
環(huán)球人物雜志:是不是只要土壤被污染了,種在上面的作物就都不安全了?
陳能場:這個要具體問題具體分析,要看被哪種重金屬污染,也要看重金屬在土壤和植物之間的遷移狀況如何。有個詞叫“土壤—植物屏障”,不同重金屬在遷移過程中屏障的程度是不一樣的,我們分成4類。第一類,像銀、銻,即使土壤里含量再高,它處于一種不溶解狀態(tài),很少能夠進(jìn)入食物鏈;第二類雖然會有一些溶解,但是難遷移,包括汞、鉛等;第三類容易遷移,但它的毒性會表現(xiàn)在植物身上,像銅、錳等,在影響人類之前先把植物毒害了,植物長不起來。第四類就包括鎘、鈷等元素,植物生長得很好,像水稻,但里面的鎘已經(jīng)超標(biāo)好幾倍了。所以不是說土壤被污染,上面的所有作物就不安全了。
環(huán)球人物雜志:就您了解,目前全國土壤污染的總體情況如何?相比其他國家如何?
陳能場:總體情況很難說清楚。有些人說是1/3、1/5,這樣的數(shù)據(jù)我看沒有意義,但食品安全是一個實實在在的東西。另外,由于南方開采的金屬礦比較多,大體上可以說南方的污染程度高于北方。在歐美國家,像西班牙、比利時,礦區(qū)周邊的土壤和食物也有污染,只是沒有像我們國家這么突出。因為我們國家人多地少,而他們的礦區(qū)可能離居民區(qū)有幾十公里,哪怕周邊的污染很重,并不容易成為一個環(huán)境事件。
環(huán)球人物雜志:您之前提到過,可以用洗土壤、換客土、植物修復(fù)等多種方法“治療”被污染的土壤,這些方法有什么區(qū)別?哪種效果最好?
陳能場:這幾種方法都可以把土壤整治干凈,但成本等各方面是無法周全的。比如說,換客土的特點是見效快、過程慢、成本高,日本換863公頃的土壤花了33年和407億日元(約合25.2億元人民幣)。
現(xiàn)在看來,污染太重了,就可以用洗土壤、換客土;如果是中度污染,就可以用植物修復(fù)的辦法;而對于輕度土壤重金屬污染,可以采用有效的水分管理和土壤修復(fù)劑進(jìn)行控制來讓稻米達(dá)標(biāo)。
環(huán)球人物雜志:重金屬污染關(guān)系到很多人的健康甚至生命安全,是一件很大的事情,以一個科學(xué)家的角度來看,您對這些地方的政府有什么建議?
陳能場:我跟上壩所在地區(qū)相關(guān)部門也交流過,他們說這個問題大家也都清楚,是個歷史遺留的難題,他們的態(tài)度就是:你們要做盡管去做,但他們也幫不了什么忙。所以我都盡量避開他們,直接跟農(nóng)民交流。但是,單靠我們這樣的學(xué)者做實驗,顯然勢單力薄。土壤修復(fù)到底歸誰管,是環(huán)保部、農(nóng)業(yè)部,還是國土資源部?他們好像都有涉及,但是都沒挺身而出。
現(xiàn)在,大寶山礦區(qū)的機(jī)器還在運轉(zhuǎn),重金屬仍源源不斷地傾注進(jìn)橫石河。另一方面,雖然用長香谷吸收重金屬的治理模式所需費用低廉,但費用從哪來仍是個問題。在日本,修復(fù)土地的成本,國家承擔(dān)約40%,污染企業(yè)承擔(dān)約40%。但我國目前并無日本這樣的制度。
環(huán)球人物雜志:如今,從普通民眾到政府高層,對食品安全、生態(tài)健康的關(guān)注都達(dá)到了前所未有的高度,可這方面的問題還頻頻出現(xiàn)。對此,您怎么看?
陳能場:我們需要從田頭到餐桌的全過程監(jiān)管。
環(huán)球人物雜志:作為一名生態(tài)專家,您在日常生活中有什么特別在意的地方嗎?對公眾有什么建議嗎?
陳能場:我太太喜歡貝類、生蠔等海產(chǎn)品,我常會建議她要適度食用。每天買回家的葉菜,我也會告訴她哪些菜可能重金屬含量高些。我建議大家在日常飲食中,要注意豐富多樣和營養(yǎng)均衡,富含鐵、鋅、鈣以及膳食纖維的食物,會有效降低腸道對鎘的吸收。
另外,我要說的是,公眾更加注意的是食品本身的安全,但政府和相關(guān)管理部門一定要把目光轉(zhuǎn)向根源,對源頭(土壤)和過程加強(qiáng)管控。