陈能场陈能场,土壤专家,曾任鹿儿岛大学日本学术振兴会外国人特别研究员,回国后进入广东生态环境和土壤研究所,专门从事重金属污染土壤修复的研究。

生病的土地

2013-03-10上海
土地一旦遭到污染,跨度会到2-3代人,所以这就是重金属——人体健康的一个应该注意的地方。
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生病的土地

陈能场 2013-03-10

我叫陈能场,大家知道之前最重要的新闻就是两会。同时,可能大家对环境关注比较多,也许还会注意到两条新闻:一条是关于我们的土壤,国家花了十个亿的钱要保护土壤,但是这个消息没有公布;另外一个就是湖南有一万吨被污染的镉米到了广东。在2011年,就是前年《新世纪周刊》发表了一个重磅文章——就是《镉米杀机》 ,大家很奇怪,为什么大米会含有镉呢?含镉大米会有杀气腾腾的感觉呢。

所以  我下面讲两个故事,一个就是刚才视频里的——我工作的地方,这是在韶关的北部。

大家从图上可以看到,上面有个矿,中间有个坝,在离坝有16公里的上坝村,那是一个污染比较严重的地方。

这就跟刚才视频上一样,是一个露天开采留下来的矿,经过几十年的流淌。你看,整个坝都变成一个七色彩虹,看起来很壮观,但是也很恐怖。用一瓶矿泉水跟矿水比较,从颜色上可以看出这水污染是很严重的,它的水经过氧化,整个像血色一样,血红的。

即使从Google Earth上面,我们也可以看出这么一个很显著的地方,包括它的矿水。这是枯水期的时候的状况,整个让人感到很震撼的感觉;这是整个村庄的一个布局,它的矿水从左上方流进来,顺着这个方向,流过这个村庄。经过几十年,有些土地都是被它污染掉了,所以整个土地也不能耕种了。

然后我们对它的整个流域,进行了一个比较详细的调查。从矿水,从土壤到蔬菜、动物内脏以及人体的健康进行调查,因为那个地方,那个村在2000年的时候被中央电视台称为“癌症村”,我们对它的癌症发生率进行了一个统计。虽然那个数据,没有媒体公布的那么恐怖,

但是它的癌症发生率还是非常高,而且它这个矿,是在1970年代开始开采的,到2000年的时候,可以看到癌症的发生率高达万分之八百多。

然后另一个较显著的特点就是“镉”。当地人得肾结石的特别多,然后我们对从它摄取的重金属进行分析,就发现虽然那边的金属超标得很多,包括铜、锌、 砷 、铅等等,但是镉是这里起关键作用的一个因素。从大米中摄取的镉,按照世界卫生标准来评判的话,已经超过了33%,整体吃的来讲差不多会超过世界卫生组织的3.6倍。这张图就是显示了我们不同的镉摄取量对健康的影响。

下面我们可以看看日本:痛痛病是在日本最早发生的,它在19世纪初就有这个病,当初谁也不知道是什么原因,认为它是个风土病。

到1968年的时候,经过研究才知道是镉引起的,政府认定它为痛痛病。这张图非常典型,你看整个骨骼都变形了,正像上面字写的胸前像两千根针插过一样疼。为什么会那么疼呢?

因为骨头的钙被镉取代了,那个红线的地方就变成钙化了,所以只要一咳嗽,骨骼会断掉几根。钙被镉取代了,身体会变矮,会矮掉30公分。

我们讲讲这个病是怎样得来的。镉经过嘴巴,我们吃到镉进来之后到胃,然后经过肠胃的吸收进入了肝脏,最后进入到肾脏。如果抽烟等等,经过肺、经过血液,进入到肾脏中。

虽然肠管会排掉百分之九十几,但是长期少剂量地进入到肾里边,肾是镉的靶器官,摄取到人体的镉会有三分之一在肾里面,四分之一会在肝里面,所以排出去非常慢,它只会微量的从尿里面排出去,大体上排出速率是十万分之五。整个在人体的半衰期会是17到38年,所以这个镉最好要控制,不要进入嘴里,镉摄取得太多,肾就会产生病变。

最左边的那个就是正常的肾,最右边的就是痛痛病患者的肾,整个肾会萎缩,被破坏掉。这里要很强调一点,为什么痛痛病我一直要强调呢,因为像日本1968年就认定了痛痛病,

但到2004年还有痛痛病患者出现。

虽然当时1968年之后,马上采取很多措施——减少所谓的污染、减少镉的摄取,所以一旦污染,跨度会到2-3代人。所以这就是重金属——人体健康的一个应该注意的地方。

下面讲讲我们中国镉分布的一些现状,当然这些图都是我引用的媒体的一些图。从这个图可以看出,我们国家一些省份,镉米还是比较突出的。这张更是可以知道是哪一个地点,而且是哪一些矿山以及它的一些污染。

这是《新世纪周刊》的一个调查结果,这张是我自己做的。我们比较了日本痛痛病,刚才讲的那个,到底每一天吃多少镉米进去,吃多少镉会产生这样的病呢?当时的报告就是:他们每天会吃600微克的镉,进到嘴里面去。现在日本镉的摄取量是20微克左右。但是在我们国家,一些重度的矿区,我们的镉摄取量也是非常高的。

那镉是怎么样从什么食物进入人体的呢?

我以一个省份调查的例子,告诉大家:如果从超标率来讲,那就是红的猪肾会超标得最厉害,第二就是蔬菜,第三就是水产品,第四就是大米。但是如果从我们吃的排序,因为我们饭吃的最多,进入的镉就是来自大米的镉最多,第二是蔬菜,第三是猪肾,第四就是水产品,还有其他的一些东西。

到底吃镉进去,对肾会有什么影响呢?

对缺铁的女性,会有16%的肾功能损坏;对正常人,也会有6%左右的损坏;对抽烟的人

8%的肾功能损坏。如果这样(每天65毫克)长期摄取下去的话,目前欧美的镉摄取量差不多是15微克,日本我们刚才说了是20(微克)。我们中国呢?根据有关数据表明,我们中国目前平均起来镉的摄取量是40(微克),所以相比其他国家,我们重金属的污染要引起很大的重视。

单纯从镉的地球化学角度来看,从这张图可以看出来,我们中国的镉主要分布在西南部、中部包括在浙江附近,那些镉比较偏高,红色越红的地方,镉在地壳中的地质含量比较高。

另外,我们的镉经过这三十年,大家把中国作为一个世界工厂。我们的镉有一个非常大的来源,一个是矿山冶炼,可以释放很大量的镉,镉的沸点是765度。所以像火电厂、钢铁厂这些焚烧里面的镉会挥发到大气里面去;另外我们的电子垃圾,包括我们的手机等等一些电子垃圾的普及,也是镉污染的一个重要来源,所以这个我们要坚决反对国外电子垃圾的进来。现在国外百分之八九十的电子垃圾,都要进到我们中国来处理,所以我们电子垃圾还有很多。

事实上我们一个人,就像我刚才说的一生中不能摄取2g镉,但是有大量的镉在我们环境里面,那就给我们的生活、我们的健康带来威胁。我们的国家人多地少,所以我们国家土地

和国外相比,我们的复种指数很高。人家种一次休田一年,我们一年就要种两三次。

根据赵其国院士的数据,他指出  我们国家的(土壤)有机质含量降到1%,欧美是2.5%-4%,所以我们的土地缺乏这个东西。另外我们的土壤  刚才讲了大量地施了化肥下去,所以我们的土壤变酸了,不管是长三角、珠三角。譬如说我们的珠三角,它的pH值平均起来是5.44。根据文献,4.5-5.5之间是最容易产生镉米的土壤环境,刚才说了很多污染源。

另外我们的土壤有机质变少,土壤变酸,所以加起来这整个土壤变化,是土壤污染加土地的退化,我就称它为“土地病”了。

那这样土地病了,怎么办呢?

其实也不用心里感到悲哀,其实土壤还是可以治的。这里我提两种治理办法,因为重金属是不可降解的,所以一旦进入土壤的重金属,要么通过方法把它取出来拿掉,要么就把它固定在里面,让它不发生镉污染。

所以左边这张图,就是极力利用植物把它吸收出来,然后去焚烧;右边这个是,通过一些土壤改良剂整体改变土壤的性质,把它固定在里边。它虽然在里面不能取出来,种出来的粮食是安全的,这个办法直接把土置换掉。

日本是用的最多的这种方法,因为它适用于重度污染区,但是它的代价非常大。日本在痛痛病发生的那些地方,换了863公顷的土壤,但是要花33年、407亿日元来换这些土壤,所以这个方法代价非常大。

另外的方法大家都认为比较好的,那就是植物修复法。就像示意图中看到的,很多东西通过植物吸收起来,把它蒸发到大气里面去,然后植物再把这些处理,这样慢慢把土壤吸收干净。但是这个时间比换土的时间更慢。

另外一种方法,现在日本就是用洗土壤的办法,它是把化学药剂加下去,然后用这耙田机把它搅动这个水进行处理。这种方法有一定的局限性,土壤一定要具备一些特性,土壤一定要保水。

现在很多方法都有各种限制,我们举的这三个方法就可以把土壤治干净。这个办法,这里要说的,治理方式很多,但是办法和成本各方面是无法周全的。所以对于重污染土壤我们要进行分析,土壤污染太重了我们可以用洗净技术,或者配合其他的这些方法;如果中度污染的,那就可以用刚才那个植物修复的办法;如果再轻一点的,可以用水分管理以及选那些不吸收重金属不吸收镉的那些或者少吸收镉的植物来处理。这样几种方法结合在一起才能够更有效地可以更低价地把土壤治好

这个是我在大宝山,刚才片头看到的治理方法。我们当初用很多方法去治理,包括种玉米、种油菜,但是有很多东西不吸镉的,然后我们也试了甘蔗,也不起效,等等。然后用水分管理,但是它的水源当时只有污水,所以没办法做。

虽然水源管理效果特别好,但经过几年下来,我们发现早稻镉不会超标很多,而晚稻会超标很多。

所以我们就采取一套办法,就是早稻我们用筛选出来的一些低吸收的品种再加上土壤调理剂,我们叫它“固金宝”,这样配合起来,种出来的粮食不会超标,农民也可以安全地吃。

而晚稻 ,我们利用一种能够(将镉)大量吸收出来的植物,也是水稻,因为其他植物农民没有收获的,他不一定接受这些东西。我们选择一个能够大量吸收的植物,这个水稻能够把镉慢慢取出来,然后把这个植物,我们拿去做生物质能源或者焚烧,这比较适应我们中国的

现在的经济环境——人多地少,所以我们的土壤是可以治的。

虽然现在我们国家只公布了这些资料,我们还是有这个信心可以把土壤治好。

最后我要以世界可持续农业协会主席的一句话跟大家共勉“只有健康的土壤,才能生产健康的粮食,进而造就,健康的人群和健康的社会”,谢谢大家!