蜈蚣草

广东土壤研究所陈能场博士等用水稻作修复实验，图为研究人员正在对不同作物比较称重。 资料图片

　　目前国内科学家还没有找到一种经济、有效、适合大规模农田治理的科学修复模式，大多土壤重金属治理模式还处于实验室摸索阶段。

　　———华南农业大学博导陈日远

　　中国土壤重金属污染严重已是不争的事实，但污染状况如何，至今尚未有清晰的全国地图。

　　受重金属污染的各种土地，还能重新修复使用吗？目前，尽管国内乃至全球的修复技术五花八门，但真正经济、有效、能成规模运用的土壤重金属修复技术仍在追寻之中。

　　幸运的是，一种专门针对砷污染的生物修复技术，眼下已在国内进入规模实验阶段。

　　重点防控西南

　　从污染面积上看，镉为首，从健康风险上看，砷最毒

　　大地也会生病。

　　2009年，陕西凤翔铅污染、湖南浏阳镉中毒、山东临沂砷污染……土壤重金属污染强烈刺痛人们的神经。

　　全国究竟有多少土地已被重金属污染，或身临污染的悬崖？

　　事实上，在全国各地重金属污染事件集中爆发之前的2005年，由国家环保部、国土资源部等国家部委牵头，已经在全国范围内展开了一次超大规模的土壤重金属污染调查。这也是中国历史上针对土壤健康调查的第一次。

　　“参与调查的科研人员，都经过专门培训，通常按照平均8公里×8公里的调查范围取样，成网格状在全国调查各种土地现状”，一位参与这次全国土壤重金属调查的科研人员称，包括青海、新疆等地在内，除各地明显的山地、荒地、人类干扰活动少的地区外，所有调查都是标准取样。

　　然而，截至目前，这项历时5年多的全国土壤重金属调查结果还未正式公开。相关人士透露，不算地方配套资金，整个项目目前耗资已远超过10亿元。

　　“从调查方法上看，还不够科学，或者科学的严谨性不够，比如人口稀少处、污染密集区，都以同样标准密度来取样调查，其出来的结果是不足信的”；“再说在64平方公里的范围内，取哪一个调查样点为数据采集对象，随意性很大”，中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌举例，以300平方公里的北京市中心城区面积而言，全国调查就只取5个样点，这些点是取在学院旁边，还是工厂旁边，所取得的调查数据差别很大。

　　陈推测，可能正是因为调查方法上存在争议或不足，以及土壤重金属污染后果严重，一旦形成即具有不可逆性，很难恢复，“比水污染、空气污染更难治理”，所以导致国家相关部委对最后形成的调查结论慎之又慎。

　　“如果真要准确摸清楚全国土壤重金属污染现状，还需要进行加密调查”，“毕竟土壤调查涉及许多专业问题，不是那么简单，比如空间尺度效应，小范围(调查)没问题，大范围(调查)就出问题，还有土壤中重金属含量的准确测定，都相当不容易”，陈称。

　　1999年，为掌握北京市土地重金属污染现状，中科院与北京市自然基金合作，对北京市进行高密度取样调查。“平均每100亩地就分布一个样点，整个北京市共取了1000多个调查样点，要是放在全国土壤调查里边，按调查标准，就只有200多个样点”，陈同斌介绍，他的一个40多人的科研团队，几年后，拿出一份《北京市土壤和蔬菜(农产品)重金属调查和健康风险评估》。

　　虽然这份调查结果至今也未公开披露，但陈表示：“调查结果证明土壤重金属污染比较严重”。从事土壤修复研究多年的他分析，不规范的采矿业及其下游冶炼产业，是造成土地重金属污染的元凶，同时西南山地多雨，极易扩散，健康风险度高，全国重点防治地区应在我国矿业发展密集的西南地区，同时长三角等地也污染严重。“从污染面积上看，国内专家认为镉污染最严重，但如果从健康风险评估角度，我认为是类金属砷污染，因为砷的致命剂量非常小”。

　　华南地区一位也参与了全国土壤重金属污染调查的专家，证实“全国状况不容乐观”，“重金属土壤污染面积肯定不小于国土面积的5%”。

　　城市“毒地”

　　全国城市重金属污染地块估计有七八百块，绝大部分尚未动工修复

　　人们通常将密度大于4.5克/立方厘米、原子量大于55的金属，称为重金属，而从环境污染方面所讲的重金属，又通常是指汞(H g)、镉(C d)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(A s)等有毒有害物质。

　　受到污染的沉默土地，也能直接危及人类的健康。上世纪60年代，土壤重金属污染危害，第一次在美国出现，向人们敲响了警钟。

　　在美国西部一个名叫幸福谷的地方，随着城市扩张，人们在新城区住上了新盖的楼房不久，居民便发现相继生病。经专业调查，发现盖房子的地方，原来是一家农药厂，该厂厂址处的土地已被重金属污染，正是天天生活于受污染的土壤之上，让人们相继病倒。

　　通过这次幸福谷事件，土壤重金属污染危害防治，进入了科学家视野。科学家发现，受到重金属污染的土地，大多分为两种，一为农田或耕地，一为城市用地。在城市，那些受到重金属污染的土地，往往同时也伴随有挥发性或半挥发性多氯联苯、多环芳烃、卤代烃等有机污染。

　　其后，英国科学家阿仑贝克通过实验，将1平方米的重金属污染土地成功修复，使得土壤重金属污染修复技术从实验室进入实际运用阶段。“虽然只有1平方米，但它无疑是一个伟大的进步”，陈同斌介绍，此后世界各国都开始了各种各样的土壤重金属修复技术研究，涉及物理、化学、微生物、生物修复等各个领域，但截至目前，真正具有可推广前景、可能成规模利用的修复技术不超过10种。

　　2006年，北京地铁5号线在宋家庄站一带开挖时，尽管工人们是在地底27米的深处施工，可还是有两名施工工人莫名其妙被熏倒。中科院地化所专家赶到现场，发现施工地面原来是一家农药厂厂址，后农药厂搬离市区，但土地却已被重金属污染。消息不胫而走，宋家庄房价当年顿跌了1000多元/平方米。

　　据现场调查估算，宋家庄地铁站下受污染土地总共约10万吨。当时有专家建议将这些受污染土地挖出来拉去焚烧，然后添加水泥，最后可烧制产生约1000吨的水泥。“且不要说受污染土地焚烧会产生更要命的污染物质二恶英，就是最后产出的水泥，其质量也是劣质水泥，在北京这样的大城市，生产制造用低等水泥，经济上也不划算”，陈同斌透露，这个焚烧方案最终未能通过。

　　由于正处于奥运会前夕，北京相关方面非常着急，希望能不惜代价修复这些受污染土地。“从理论上讲，只要不计较成本，怎样的污染土地都能修复，但要求在不到两个月时间内完全修复，就无法做到”，中科院地化所表示。最后，这10万吨受污染土层，全部被密封送走，当作危废物品储存至今。

　　“由于城市扩张，导致一些原先分布在城市外围郊区的农药厂、化肥厂、化工厂等变作城市中心区，在改变土地用途时，出现土壤重金属污染状况”，中科院地化所估算，目前全国城市受重金属污染地块共有七八百块，绝大部分还未动工修复。

　　蜈蚣草之功

　　面积达1000-2000亩，成为世界最大面积的砷污染农田修复项目

　　除城市重金属污染地块外，在未规范开采、冶炼的矿山附近，露天堆放的矿渣或者溶于废水后无色无味的重金属，也极易不知不觉地潜入附近农田，使农田深受其害。

　　2009年，由于大量村民被体检查出尿镉超标，湖南浏阳镇头镇一带爆出镉中毒事件。原来在靠近村子边上的一家化工厂，由于环保措施不到位，冶炼矿渣露天堆放，工厂废水偷排，一遇上下雨天，厂区含镉废水流出，不仅污染了附近大片农田，而且流入了村民水井中，导致多人慢性中毒。“人病了还可以上医院，农田怎么办？”依靠土地为生的当地农民忧心如焚。

　　去年夏天，在修复之前，记者看到大片受污染的水田里依然种满青青水稻。然而，水稻是一种特别容易富集镉的植物，这些产出的镉米最终还是将流向市场。

　　如何大面积修复重金属污染农田，一直是个世界难题。当年在日本“痛痛病”的发源地———富士县神通川流域，在修复被镉污染农田时，就是采取去表土15厘米、并压实心土，结果在连续淹水的条件下，稻米中的镉含量小于0.4m g/kg。但对于污染面积总计1万多亩的湖南镉污染农田，运用去土治理显然也将工程巨大，更大的问题是：换出来的污染土层，又将放哪安全保存，从而避免二次污染呢？

　　经测算，跟物理修复技术相比，生物修复技术的成本往往只占前者1/10-1/100，而且安全性高，对动辄大面积亟需治理的受污染农田比较适用。

　　为寻找一种安全、经济的重金属污染农田修复方式，1998-1999年间，陈同斌和他的科研团队在前期大量研究的基础上，决定遵循进化论思维，到南方去刻意寻找根治土壤重金属污染的植物克星。“南方温暖潮湿，生物多样性高，从概率上讲，在南方寻找到重金属超富积植物的可能性要大”，陈形容，这种植物既要对土壤重金壤具有超强吸收能力，同时还要易养活、生物量大，而通常植物身上，这两者特性不能兼具。

　　中国砷储量占到世界70%，但却多为伴生矿，开采利用价值不大。研究方向一直盯紧砷污染防治的陈同斌及其研究团队，将寻找超富集植物的目光，首先锁住了国内砷最为集中分布地带之一的广西环江地区。经过长达2-3年研究找寻，一座有着1500多年历史的石门矿被科研人员发现，并将该矿附近100多种植物纳入搜索圈。经层层筛选以及遗传性能鉴定，当地大量存在的一种优势植物——— 蜈蚣草胜出。

　　“一般植物土壤中砷含量达到50个ppm还能活，在植物体内，由于植物通常不吸收这种有毒物质，更不愿向其地上部分转移，但蜈蚣草中的砷含量竟可以达到1-2%，而且多集中于地上部分，一年可以收割三次之多”，陈同斌做了一个对比，蜈蚣草对土壤重金属砷的吸收能力相当于普通植物的20万倍，而且蕨类植物蜈蚣草生物量超大，在收割焚烧其地面部分后，残存的重金属含量已非常低。“两三个月内可以将土壤重金属含量降到安全阈值，三至五年内则可以完全修复”。

　　五六年前，广东华南农业大学、中山大学、广东省土壤研究所等一批科研机构针对土壤重金属污染治理，相继展开物化、生物、微生物技术等方面研究。2005年，刚从日本留学回国的广东省土壤研究所陈能场博士，则选择了粤北进行镉污染农田修复实验。在一块约6亩大小的田地里，陈先后尝试了硅肥和水分管理、叶片调理剂等多种方式尝试，最终陈将一种高富集镉的水稻引种过来，通过轮作和间作(高富集水稻与玉米等经济作物)的方式，来修复镉中毒农田。“从治理效果看，边生产边修复这种方式相对成熟”，目前仍在实验之中，陈能场表示。此外，专门针对镉污染的另一种筛选植物———东南景天，在国内已有上百亩实验基地。

　　据统计，针对国内土壤重金属污染治理的植物优选品种，一度多达40多个。“真正适用的生物修复技术不多”，陈同斌透露，今年10月，由国家总投入2450多万元的蜈蚣草修复项目，已经在广西环江地区、云南个旧、湖南江西等地成规模展开，总修复农田面积达到1000-2000亩。“这将是世界范围内最大的重金属污染农田修复面积”，陈同时承认，该技术进一步推广应用还需要国家从政策上补贴农民，“每亩修复成本需要2000-5000元不等，至少买种苗还得靠政府补贴、引导”。

　　然而，也有科学家对包括换土、淋洗、生物技术等看似热闹的土壤重金属修复技术前景感到沮丧。广东省政协委员、华南农业大学博导陈日远教授认为，目前国内寻找治理重金属污染的生物修复途径，主要是从对土壤重金属超富集和非富集作物两个方向着手找寻，“但从目前来看，国内科学家还没有找到一种经济、有效、适合大规模农田治理的科学修复模式，大多土壤重金属治理模式还处于实验室摸索阶段”。

　　南都记者 杨晓红 实习生 李晓荣

　　从外头打短工回到村里，35岁的黄长宇，这个膀大腰圆的壮汉就成了闲人。

　　他家有5亩田地，现在只能种满善于吸收重金属的蜈蚣草。2000年的一场砷污染事件中，他所在的湖南郴州邓家塘全村农田“中毒”，10年后仍无法耕作。

　　污染如此轻易，复原却困难重重。中科院地理科学与资源研究所环境修复中心在郴州和河池的植物修复实验历时10年，技术层面虽已成熟，但因所需资金庞大，未能大面积推广。

　　土地有毒

　　邓家塘村的土地被污染得以暴露，是全村226人在同一天内悉数中毒。

　　2000年12月中旬的一天早上8点，黄长宇扛着大锤到附近的石灰窑工地干活。1个多小时后，他感到浑身无力，视力也开始模糊。

　　他起初以为是中暑，请假回家睡了一天。次日，却发现脸开始浮肿，“像个猪头”。同村人亦大多如此。

　　村民们陆续走进郴州市良田镇医院，医生也无法判断是何种疾病。有位医生似有所悟：“不可能都是一样的病啊？恐怕是你们的水有问题了。”

　　村民们如梦初醒，赶紧拿矿泉水瓶装了一瓶水送到郴州市职业病防治所，结果令检测人员都大吃一惊：“是砷超标！一般几倍就已经不得了，你们的超了180倍。”

　　当地政府这才组织全村去检查，结果是砷含量超标，除了外出打工者，无一幸免。随后一个多月，226名村民被安排到郴州市人民医院，打“排砷针”进行治疗。

　　调查显示，地址在该村的郴州市苏仙区一家砷制品厂是罪魁祸首。该厂将沉淀池废水与中和渣外排，以致污染土壤和地下水，村民饮用被污染的井水后急性中毒或亚急性中毒。

　　在医院住了几个月，黄长宇体内的砷含量才降到安全线以下，但他们赖以生存的稻田却永久性地失去了耕种功能。

　　砷污染事件发生后，中科院地理科学与资源研究所环境修复中心主任、“国家高技术研究发展计划”土壤修复领域首席科学家陈同斌带队去了邓家塘。他们对该村土壤检测的结果显示，砷含量超出国家《土壤环境质量标准》规定的污染标准1倍至30多倍，大部分在两三倍，相比于污染前的土壤含砷量，污染后的土壤砷含量增加5倍至100倍。

　　失地农民

　　砷污染事件后10年里，邓家塘的村民生计所系的土地失去了价值。

　　村民段良玉曾经种了菜拿到集镇上去卖，但镇上居民都知道她是邓家塘的，无人光顾。当地政府起初曾补贴村民几个月的大米，每人发了2000元，此后就再无实质性的补偿和安排。

　　在邓家塘乡办公室主任刘万华对南都记者介绍，他们“引导中毒区域调整生产结构”，包括种花苗木、种烤烟、种杂交水稻种子。

　　但这些在民间似乎收效寥寥。

　　黄长宇说，他的5亩土地夏季收水稻，1亩可以收1000多斤稻谷，一季可收4000多元，冬季种菜，也能收入三四千元，加上其他养猪等收入，土地一年的产出曾经在10000元以上。地没法再种后，从米到菜都需要花钱去买，甚至连新打的井水，每吨都要付9毛钱。村民孙六海记过一笔账，他家有4口人，1个月的花销就凭空多出300多元。

　　38岁的陈细菊说，她10多年前刚嫁到村里时家境还算不错，但土地中毒后，她的身体也垮了，没办法久坐，去村子旁边的电子厂打工，也因请病假过多而被辞退。丈夫的货车今年又因郴州的石灰窑整治没有生意，“现在都要出去乞讨了，”她抱怨道。

　　生计困难之余，砷，村民避之不及的“砒霜”成分，还成为他们生活的阴影。

　　污染事件发生后，郴州市在1公里之外为当地村民打了一口井，经检测合格，但不少人只是用于日常洗涮，饮用水已改用桶装水。因为井水要花钱买，有些家庭仍在污染过的河沟里洗衣服。

　　明知土地“毒性未改”，有些生活困难的村民仍然种起了玉米和蔬菜。

　　7月16日中午，孙六海的妻子指着午餐菜盘里的青椒对记者说，“这就是毒地上种的菜，你来只吃一回，我们没办法还得天天吃”。不知是后遗症还是心理阴影，孙妻经常性感冒，一直在吃中药，“你看我哪像30来岁的人啊，看起来都有50岁了。”

　　排毒实验

　　就像在水里投下一块巨石，投下去只需要一秒种，但打捞上来却要耗费大量的时间，土壤重金属污染之后的修复同样如此。

　　黄长宇家的土地在中毒撂荒之后，2001年以每亩150元的价格出租了，中科院的陈同斌团队在上面种起了蜈蚣草。

　　每隔十天半月，陈同斌的团队都要对土壤进行一次检测。一年之后，检测的数据是，土壤里的砷含量较污染前下降了10%，三年后，含量降至30%-40%，今年的结果基本降至安全标准，可以进行种植。

　　在广西环江毛南族自治县，陈同斌的实验区域已经扩大到上百亩的规模，而且正在进一步扩大到上千亩。他们的修复技术也从单纯的超富集植物修复技术逐步发展成超富集植物与经济作物间作的边修复、边生产的新型修复模式。经过修复性工作，土地里重金属含量都达到合格标准。三年之后，他们尝试性地在污染的地块上种植了萝卜、碗豆、胡萝卜、玉米，经过检测，砷含量也没有超标。

　　虽然从技术层面取得了突破，但从实际操作上，要想修复所有污染地块，绝非朝夕之功。首先，财力成为大面积推广的一个制约瓶颈。陈同斌说，环江受污染土地达万亩，如果要全部修复，总投资至少需要几千万到1亿元，这对当地财政是一个不小的数目。

　　他打了个比方：“这等于给人看病，以前他们认为是不治之症，现在有药可治了，但不一定花得起这个钱。”

　　中国土壤学会土壤环境专业委员会副主任吴启堂比较说，重金属污染土壤修复技术中，物理化学工程方法费用较高，每立方米土壤需50-300美元，相当于每亩5万元人民币以上，对土壤的扰动破坏也大，而植物修复效率偏低，需要的时间很长，这就需要形成与物理化学技术组合而成的植物修复复合技术。

　　修复实验，对于邓家塘的村民而言，终归有些遥远，他们最关注的是现实。10年里，黄长宇一直选择外出打工维生，身边的那块“实验田”的境况，至少他从肉眼里看不出差别，没有人能真正告诉他，这些子孙后代将赖以生存的土地何去何从。

　　南都记者 张国栋