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【专访.李芳柏】--农田重金属污染治理技术如何才能有效落地?

2016-12-19 王 见 农业环境科学

【农业环境科学  欢迎您关注!!】


农环格格有话说:

        12月19日周一(农历十一月二十一),大家早安!!

三个月前,在河南济源的一个田间地头很幸运见到了李芳柏老师,我们共同参加济源的会议,由此约下了专访。

此次专访在广州进行....

谦和的言语,快节奏的语速,鲜明的观点,就这样,专访很自然地开始了….


今天专访——李芳柏

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李芳柏:博士,博导。广东省生态环境与土壤研究所所长。国家自然科学基金杰青获得者。


观点

农田重金属污染治理的首要目标在于保障农产品安全。我国农田重金属污染复杂,土壤重金属含量与农产品重金属含量并不存在一一对应关系,降低土壤重金属含量至达标水平并不能确保农产品安全达标。


我们必须突破国外既有理论和技术模式,研发农民可接受、政府可承受、产业可发展、易于大面积推广的技术。治理技术与产业体系需要结合。 


——源自李芳柏老师的一段话


访   谈


▼ 问:李所长好,您多年来主要从事土壤重要物质循环与土壤污染控制研究,尤其对于红壤铁循环生物地球化学机制的研究,您当年杰青的项目应该就与此有关?那么对于土壤中的铁循环研究,它是您做研究的一个视角或者说是一个重要的切入点吗? 


李芳柏是的。因为我是做环境化学起步的,所以关注的污染物会多一些。我当时杰青的项目是红壤铁循环及其环境效应。我把我的研究就是把铁作为核心,比如铁循环和农药,现在我们进行的是铁循环和镉的有效性、砷的有效性之间有一些什么关系,所以我的观点是什么呢,在土壤中本身有铁的物质,它在土壤中是作为矿物质存在,这些重金属的有效性与矿物质的溶解,跟矿物的成矿,他都是有很大的关系。这些物质的循环,包括矿物过程,也有很多微生物来参与,所以它的有效性都是跟这些化学过程和微生物相关的,如果我们可以通过一些措施,通过正面去调控它,比如说土壤中有效性镉的浓度降下来,砷的有效性浓度降下来,那么阻物中的浓度也会降低了。主要是这个思路。这个也是我做研究工作的一个切入点。我所有的研究工作的出发点也都是从这个原理出发的。


▼ 问:也是这个思路,您在进行目前的农田重金属污染治理的工作?您曾经讲到,我国农田重金属污染复杂,土壤重金属含量与农产品重金属含量并不存在一一对应关系,降低土壤重金属含量至达标水平并不能确保农产品安全达标? 


李芳柏是的。从农田重金属污染治理的角度来讲,并不是把土壤中的浓度降下来,而是去把重金属的有效性降低更有效。对于农田来讲,不要进入农作物的可食部位就是安全的。比如湖南稻米超标的面积,有三分之一不是因为土壤超标引起的,是因为本身的重金属有效性高引起的。同时也有很多元素,比如汞,像我们珠三角地区汞这个元素,它的低平均值是很高的,主要是由于沉积,地球化学原因引起的,有很多地方汞的平均值有1,但是农产品是不超标的,它根本不存在汞超标的这个问题,那如果说我们也去治理汞的话就没有意义。


▼ 问:您说点位不等于面积、超标不等于危害,那么广州珠三角地区土壤汞超标的案例,土壤重金属超标,但农产品是安全的,您认为无须进行治理?对于目前农田重金属污染治理来讲,这是属于小概率现象还是常规现象呢?这其中,您做了前期的调查工作? 


李芳柏:这类现象目前已经存在,而这些案例,说明光治理土壤还不行,农田重金属污染治理一定需要土壤和农产品作为一个整体来考虑。我们对珠三角地区土壤汞超标的面积做过详细调查,珠三角是4万平方公里的土地,那么土壤中汞超标面积占18%,这里面它的农产品是不超标的,所以对于汞超标问题,我们需要去治理吗?是不需要的,4万平方公里,汞超标占18%,那得花多少钱?因为农产品不超标,所以我们不需要花这个钱啊,没有必要啊。当时,在珠三角地区,汞这个问题还是引起争议的,我们是从科学的角度希望让更多人知道。我们需要考虑的是农产品的安全问题和生态安全的问题,如果不涉及到,我们是不需要管它的。所以,我们在进行治理之前,是需要先进行风险评判的。


▼ 问:也就是需要先运用风险管理的手段,让我们知道接下来该怎么做?


李芳柏是的。所谓的风险管理是在治理技术之前,就是我们需要先判断它有没有风险,再治理它。这个风险是低的、高的,我们所采用的技术也不一样,高风险和低风险采用的技术是不一样的。运用风险管理的手段来让我们知道谁是首先要做的,有风险我们就管理它,没有风险,我们可以不用管它。不需要草木皆兵。


▼ 问:目前我们国家对于农田重金属污染的风险管理是一个什么情况呢?


李芳柏现在我们国家的风险评价是依据环保部对土壤重金属浓度来评判的,然后农业部门出了一个技术指南,但是目前,把土壤和农产品结合在一起进行评判的比较好的还是比较少的。在具体应用中还有一些问题,比如说农业部出一个风险评价的指导性的原则,各个地方出细则,那这样就可以了。但是现在是根据土壤重金属浓度来评判,这样就会有问题,比如有些土壤超标很多倍,但是农产品是不超标的,这种情况是属于高倍镜情况,当在高倍镜情况下,去修复这个土壤,实际上是不需要的。这也是风险评价必须要先做的意义。


所以我们需要依据风险评价和污染程度做的很详细,然后再来选相对应的治理技术思路,这样才会有效。我想说的是,土壤污染程度轻度、中度不能单一依据土壤中的重金属含量来评价,要有土壤中的含量、农产品中的含量,综合起来评价,这样才有效。而这些都需要详细的基础工作一定要做到前面,否则落地效果可能也不会太好。


这里我需要特别说明的是,对于农田重金属污染的治理,一定要先做好土壤详查做好基础工作,土壤和农产品要一一对应起来,然后才能真正落实到地块里面去。


▼ 问:您曾经发问,问了三个问题…我国农田土壤重金属污染面积多大? 目前的受污染耕地安全利用率是多少? 如何将任务分解至省、市、县、镇?… 您是认为目前家底还不清楚?


李芳柏实际上现在这三个问题,还都答不上来。家底不够细致,都是粗线条,比如现在的2005年的调查,在省里面讲这个问题,就是说在各个省域下面讲这个问题,肯定是清楚的,但是土十条的实施,要实施到地块里面去,你如果没有详细的资料肯定是不行。


我们在广东省正在做这个事情,但现在数据还不统一,农业部在广东省进行了5万多个样点5000多个农产品的数据调查,我们也利用这个数据在算,但目前农产品的数据还没有完全解密,还对不上,我们广东省通过5万多个样点和5000多个农产品的数据一一对应,通过精细的测算之后,污染的程度是有的,基本上可以做到这一点,但是5万多个点和5000多个农产品数据还没有一一对应上,我们做这个就挺难的。全国如果都这样做就更难了,我们还只是一个省。但我们必须要搞清楚这个基础数据。否则对于农田重金属污染的治理,不先做好土壤详查做好基础工作,土壤和农产品如果没有一一对应起来,是无法真正落实到地块里面去的。我们省里的数据估计明年上半年或者下半年会有一个结果。


▼ 问:目前我们国家对于农田重金属污染控制技术有很多?


李芳柏现在技术的思路有很多,但是现在的问题是,具体的技术思路落实到实地的时候,它可能会针对不同农田的情况,比如说它的污染源,是大气污染的,是水源污染引起的,所以针对不同农田重金属污染的状态,它选择的技术是不同的,所以,这个技术在落地的时候,必须把当地整个地块的情况摸的很清楚才会有效。还是刚才说的要做基础详查,了解实际地块情况,不是一套方法,就能把所有问题解决了。其实就是因地制宜。


▼ 问:农田重金属污染治理过程中,您认为最大的问题是什么?


李芳柏谁都不愿意承认他的土壤或者他的农产品有问题,这是目前来讲,最大的问题,政府非常愿意面对这些问题,但是老百姓和地方并不想接受这个事情,所以落地的时候就难了。


我们国家的土地是国有制的,使用权是分给农户的,但是造成重金属污染的原因不是农户本身造成的,是由于一些矿业等企业还有我们的环保措施没有跟上,这么多年积累引起的,那么这么多年了,很多的污染责任主体可能也都不存在了,所以这个事情最后让农户去买单,肯定是不行。农户不是污染责任主体啊,农户也买不了这个单,但是你都给到政府去买单也不行啊。这个钱太多了。


▼ 问:国家把土地进行了“三权分置”,形成所有权、承包权、经营权三权分置,经营权流转的格局。这正是在解决问题?


李芳柏:是的。我想需要把这个“单”变成市场上的需求。国家三权分置之后,会逐步出现大的农场,大的合作社或者企业来做这个事情,会比较好做了。以后单一的农户会非常的少了,由农村的信用合作社或者公司来做。如果一个农户几亩地你给他讲技术治理,他不感兴趣,还会躲避,因为他也不希望这事儿落在他头上,他认为是找事情。而如果是企业或者经营者,那就不一样了。因为它是规模化经营农田,它会需要好的技术,好的产品。


▼ 问:我们一直在讲科学技术要落地。您这里所说,是一种合作模式?


李芳柏是的。我们作为科学工作者把技术转让给企业,由专门具备核心技术的污染治理的企业和种植的农户打交道,或者有土地经营权的合作社或者企业与我们直接打交道,通过技术转移才可以做。


但这些的实现还都是要有前提的,什么前提呢?首先我们要进行转让技术,而这个要大面积推广利用的技术和产品是需要先进行认证的,目前这块还没有一个完整的认证体系,也就是科学家拿出的一套技术,需要由比如农业部进行一个技术认证,认证之后才可以进行大面积使用,其次,在使用过程中,企业也需要有一定资质,首先它是获得大面积土地经营权的合作社或者企业,才能得以专家授权转移技术。这样具体运行中,出现问题,比较好把控,也才能达到产业化体系。


▼ 问:这也是您一直在强调—农田重金属污染治理技术与产业体系需要结合?那么对于农田重金属污染治理技术认证,目前可有实际操作?

李芳柏:农田重金属污染治理技术体系与产业体系是需要相结合的。但这个治理技术必须通过认证。我们国家农业体系的管理,比如我们国家的化肥、农药,如果大规模的使用,必须是通过农业部的认证的,但是我们国家对于农田重金属污染治理的技术和产品,这个认证体系是缺失的,比如现在会有一些产品,它是不是具有治理农田重金属的功能是不知道的,大家只是在试。所以技术一旦没有评判的标准,没有认证的体系,这个技术就会乱。


因为我们国家农田重金属污染治理近两年才开始,这个管理体系还没有完整建立起来,如果真想把技术落地,还需要制定行业的标准,把产品认证的体系建立起来,这样技术产品落地的时候,才会有标准可依,才可以健康运行。


对于农田重金属污染治理,这个产品要认证成农田重金属污染治理的产品的话,那么首先原理是要讲的通的,然后,产品技术是可控的,产品是通过大规模验证的,是有了这些验证之后,才能进入推广的。它是一个综合性的技术。而目前从技术规范,产品的标准,认证的标准、流程,现在是缺失的。那么这样的话,现在整个体系,只是我们在做研究,在做示范,在做推广,那这样的话,也会让企业不知如何下手,不知道该怎么做?因为这里面的技术还是很专业的,企业不知如何做,科学专业技术也不能很好地落地。


所以对于综合性的可大面积推广的技术,必须要通过一个体系认证,让它进入市场,才可以推行。


对于这个整体,我的观点就是首先控源,源头控制好了就是保护,否则你再治理,源头依然如故,那治理是没有用的。然后治理前进行风险评估,评估后进行对应的技术选择。前面的基础工作做扎实了,后面的治理技术就可以与产业体系相结合。这样才能真正落实到地块中。


▼ 问:您目前的科研动态和团队所进行的工作,能否给我们介绍下呢?


李芳柏:我们整个团队,是以铁的氧化还原为核心来做研究的,像我们课题组有几个重要的项目,一个是铁的氧化还原和砷的关系,另外一个国际合作重点项目,主要是研究铁的氧化还原和镉的行为的,我们都是从化学观点来做研究。我们整个的思路是从金属的,以铁循环为核心,与砷、镉的生物低化学循环这个关系,怎么来降低它的有效性,这个主题来进行的研究。比如说,以镉为例,我们怎么通过铁的氧化还原能够去研发通过调控微生物,能够把土壤pH值调控的更高一些,把镉的有效性调控的更低一些来进行的。我们在研发技术的时候,就把镉和砷考虑在一块,我们叫做镉砷同步污染阻控。你不能治理镉的时候把砷的含量又提高了,因为它们有些行为是相反的。他两者的行为是相反的。目前,我们团队是围绕课题组的几个项目在进行研究工作。


▼ 问:要祝贺李所长,您在前不久拿到了国家重点专项项目,接下来您和团队有怎样的计划呢?


李芳柏我们这个项目一共18个单位,实际我想通过这个项目,进行扩展,把其他省份纳入进来,也就是把我们的研究,比如阻物体系就丰富了很多,把蔬菜、小麦也放在里面了,我们十二五也研发了一些产品能大规模使用,能与农业部门互动起来,所以我们希望能把我们的技术形成一个行业的标准。能在认证的环节,能把技术形成一个体系,能与产业相结合,能通过五年,形成一个真正的体系,不仅仅是写几篇文章而已,也不仅仅是一个项目的事情。我们希望能真正形成农田重金属污染治理的体系,形成生产链。


▼ 问:建立这样一个体系,它的意义在哪?

李芳柏建立这样的体系,技术体系和产业体系能结合的话,也许有一天,农田重金属污染治理就不需要政府投钱来做这个事情,它可以社会、企业来做这个事情。因为有标准了,另外它有需求,有了这个技术体系和产业体系之后,只要有需求,企业就会去做。企业现在是无从下手,研究所和大学,只能说把技术研究出来,把技术推出去,但是怎么真正地落实到地里去,必须要企业来进行,或者是农业经营者来做这个事情。所以我们需要把技术体系和产业体系结合在一起,要真正建立起来这样的一个体系,才能让农田重金属污染治理得到有效的结果。

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李芳柏研究课题:


    李芳柏主要从事红壤铁循环生物地球化学机制研究。近5年来,主持国家十三五重大研究计划项目、国家基金重点、国际合作重点、863课题等国家级项目;以红壤为对象,异化铁还原与中性厌氧亚铁氧化过程为特色,铁循环耦合镉砷行为、有机氯还原脱毒、碳氮转化过程为关键科学问题,从土壤化学与微生物相互作用的元素循环视角,深入探讨了控制稻田镉砷有效性的土壤钝化机制与生理阻隔机制、关键技术与新产品研制;研制了高效、环境友好的铁基钝化剂与高效廉价的硅溶胶阻隔剂;部分技术与产品成功转化,正在实施大面积的推广应用。



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发表论文近200篇,其中SCI收录 160余篇,SCI他引近5000余次,H指数35;曾获广东省自然科学一等奖与科技进步一等奖各1次,广东省专利金奖2次,国家专利优秀奖2次;获第十届中国青年科技奖、广东省丁颖科技奖。

担任广东省生态环境与土壤研究所所长,兼任中国土壤学会土壤化学专委会副主任与土壤环境专委会委员。


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以上访谈感谢 李芳柏老师


农环订阅微平台出品

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