曹心德團隊一體化修復技術可消弭土壤重金屬

　　近期的“鎘大米”事件，加重了中國公眾對土壤重金屬超標問題的擔憂。記者近日從上海交通大學獲悉，該校環境科學與工程學院曹心德團隊“以廢治廢”，研發出土壤與地下水一體化修復技術。這一技術不僅能讓土壤“恢復健康”，還能在重金屬與農作物之間形成無形的“墻”，有效防止農作物從土壤中吸收鎘、鉛等重金屬元素。

　　數據顯示，我國受重金屬污染的耕地面積已達2000萬公頃，占全國總耕地面積的1/6，防治形勢十分嚴峻，并且呈現不斷加劇的趨勢。據估算，如果對這些耕地進行修復，所需資金將達數萬億元。

　　曹心德介紹說，隨著城市產業結構調整、城市功能轉型發展，大量工業用地轉為商業居住和公共用地，一些遺留污染場地也會給城市環境和居民健康造成潛在危害，被稱作“棕色地塊”。“像這樣的城市污染地塊，全國至少有30萬塊，修復成本高達300多億元。”

　　此次研發的土壤與地下水一體化修復技術，通過原位化學鈍化、超累積植物吸收及地下水修復三組技術為土壤“治病”，并形成良性循環，使農作物的生長、灌溉環境得到改善。

　　曹心德解釋說，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、絡合、離子交換等一系列反應，使重金屬轉變為較穩定的形態，降低其可遷移性和生物可利用性，可在一定程度上修復污染土壤。同時，種植“吃”重金屬的植物，可有效“吃掉”農田里的鎘、砷、銅、鉛等重金屬污染物。此外，將受重金屬污染的地下水抽提到地表，再灑向已添加穩定化劑的土壤，經土壤“滯留”和植物“過濾”，修復后的地下水再回到地下水層。

　　據悉，在鉛污染土壤中添加1%～2%磷基材料，經過40天的修復，污染地下水中鉛的去除率可達91%，同時土壤氯化鈣提取態鉛和重金屬毒性浸出測試提取態鉛與對照組相比，分別下降了60.5%和62.8%。

　　與此同時，該團隊提出“以廢治廢”的理念。用于土壤中污染物穩定化修復的含碳、硅、磷基材料，均由農作物秸稈、藍藻、木屑、稻殼、牛糞等生物質廢棄物或礦物尾料制備。

　　經過制備的生物炭經農業機械設備輸入土壤，會像“吸盤”一樣，將土壤中的鉛、鎘等重金屬鈍化封鎖，同時吸附莠去津等除草劑，實現對重金屬和有機污染物的雙重吸附，防止農作物吸收。生物炭作為綠色資源，本身不會破壞土壤原有的結構，還可阻隔重金屬、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、磷等營養元素，提高作物產量。

　　據介紹，綜合運用固廢基穩定化材料以及土壤與地下水一體化修復技術，可使目前修復土地的費用降低至少一半。