愛我家鄉(xiāng)，環(huán)保在行動

韓志紅 舒凌軒 李子木

2012年下半年，老師組織環(huán)境研究興趣小組的同學們進行“愛我家鄉(xiāng)，環(huán)保在行動”的科學實踐調(diào)查活動。汨羅市新開鎮(zhèn)有一個于2001年建成的中南地區(qū)最大的廢品大市場——再生資源工業(yè)園，我們把研究性學習的調(diào)查對象選定在這個全國最有影響的循環(huán)經(jīng)濟試驗基地中。

走進園區(qū)后發(fā)現(xiàn)，這里的環(huán)境污染很嚴重。露天堆積的廢品如山，粗加工作坊排放的廢水、廢渣肆意污染水體和土壤。據(jù)園區(qū)工作人員介紹，這些廢棄物中含有嚴重危害人們健康的鎘、鉛等重金屬。

工業(yè)園區(qū)還有很多再生造紙廠，它們排放的、經(jīng)除污處理后的堿性有機物質(zhì)濾泥量非常多，已經(jīng)堆成了一個個小山包。

附近的村民們還反映，近幾年村民癌癥、骨病等發(fā)病率逐年上升。聯(lián)想到地理教材“人類與地理環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展”中講述日本富山縣農(nóng)民的“鎘米”事件，我們產(chǎn)生了這樣一個疑問：園區(qū)及周邊的村民種植的蔬菜中是否也含有鎘與鉛這些“致命殺手”？有什么方法來解決這一問題？

帶著一連串的問題，我們選定了“廢品大市場環(huán)境污染與治理研究調(diào)查”作為課題。

一、園區(qū)調(diào)查與研究內(nèi)容

調(diào)查園區(qū)環(huán)境，查閱文獻、走訪專家，了解蔬菜吸收鎘、鉛的情況，找出對鎘、鉛吸收量相對較少的蔬菜種類，探尋降低蔬菜吸收鎘、鉛的新種植技術(shù)。尋找當?shù)馗患k、鉛的植物，修復再生資源工業(yè)園區(qū)污染了的生態(tài)環(huán)境。

二、研究過程

再生資源場邊污染區(qū)的范圍包括北山、黎興等11個行政村，中心市場轄地面積5平方千米，我們的課題試驗僅以中心市場所在位置北山村的調(diào)查材料為代表。

1.再生資源工業(yè)園場邊北山村村民重大疾病情況調(diào)查

再生資源工業(yè)園區(qū)中心市場在緊靠京珠高速的新開鎮(zhèn)北山村，近幾年來，該村村民重大疾病發(fā)病率逐年攀升，據(jù)人民醫(yī)院提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，肝癌、肺癌、骨癌等癌癥病發(fā)生率達到了總?cè)丝诘?0%，調(diào)查統(tǒng)計情況見表1。

從表1的疾病調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出：2007年與2000年相比，骨病的發(fā)生率增加了3倍；呼吸道疾病的發(fā)生率增加了10倍，新生兒缺陷癥發(fā)病率增加了7倍，癌癥發(fā)病率增加了24倍。

中醫(yī)院的醫(yī)護人員認為，鎘、鉛污染都是引起這幾類疾病高發(fā)的主要原因。

我們在進一步的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，北山村還存在“土法煉鉛”的粗加工作坊，這種“土法煉鉛”的廢渣中鎘、鉛含量特別高，煉鉛廠的老板們只顧掙錢，沒有采取任何環(huán)保措施，廢渣隨處亂倒，北山村的菜地、稻田、山土中隨處可見。

聯(lián)想到村民們的發(fā)病率直線上升，我們認為“土法煉鉛”肯定有問題，為了驗證這一猜想，我們決定對其進行進一步調(diào)查和研究。

2.設計實驗方案

我們在網(wǎng)上進行文獻查詢，獲取了重金屬污染的相關資料，摘錄了數(shù)篇鉛與鎘對人體健康危害的文獻，還來到市農(nóng)業(yè)局、市環(huán)保局以及市蔬菜辦，向?qū)＜覀冋埥蹋r(nóng)業(yè)局環(huán)保站的謝博士為我們介紹了土壤取樣與水體取樣的基本方法及原理。

環(huán)保局的工作人員對我們提出的課題很感興趣，不僅鼓勵我們，還為我們的課題實驗提供了材料和技術(shù)上的幫助。

在他們的指導下，我們確立了如下兩個實驗方案。

（1）檢測實驗：水、土壤抽樣檢測

水樣：分別采集再生資源工業(yè)園區(qū)南邊北山村菜農(nóng)灌溉用的場區(qū)排污水、廢電瓶煉鉛廠總排污口污水、再生資源工業(yè)園區(qū)地下水（井水水樣）各 400ml，作為檢測標本，在24小時內(nèi)送至湖南省檢測分析中心進行檢測。

土樣：采用五點取樣法分別從再生資源工業(yè)園區(qū)南邊北山村菜園土、稻田土、山地土的采樣點中各取兩個土樣（500g），作為標本送至湖南省檢測分析中心進行檢測。

水樣樣本檢測數(shù)據(jù)顯示：井水中鎘、鉛含量均未超標，說明地下水暫未受污染；廢品收購大市場內(nèi)的排污水中有一定的鉛含量，但未超標；電瓶煉鉛廠總排污口周圍所取的廢水樣本中鉛的含量超標，超標率近3倍。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該種排污水的量不大，而且經(jīng)過沉降池處理后對植物與人體的影響不太大。

土樣檢測結(jié)果顯示，北山村重度污染（超標27倍以上）的蔬菜土面積占全村蔬菜地總面積的35%，中、輕度污染區(qū)蔬菜土面積占全村蔬菜地總面積的65%，其中重度污染的土壤樣本取自北山村“土法煉鉛”作坊附近的菜地與稻田土。

從上述數(shù)據(jù)可知，再生資源場邊北山村土壤中鎘、鉛的含量較高，污染嚴重。

村民們這幾年發(fā)病率升高，致病源是不是鎘、鉛含量較高的土壤？種植在園區(qū)周邊的蔬菜是否吸收了鎘與鉛？我們來到北山村的蔬菜種植場，采集了當?shù)?種主要的蔬菜樣本送到湖南省檢測分析中心檢測其鎘、鉛含量。

被檢測的蔬菜不論在污染區(qū)還是在非污染區(qū)，它們對鎘、鉛都表現(xiàn)出相同趨勢的不同富集能力，即菠菜>芹菜>韭菜>萵筍>小白菜>莧菜>甘藍>胡蘿卜>土豆。

檢測結(jié)果顯示，在污染區(qū)重金屬嚴重超標（超標倍數(shù)大于30倍以上）的有菠菜、芹菜；中度超標（超標倍數(shù)在2至4倍之間）的有韭菜、小白菜、莧菜、萵筍；輕度超標（超標倍數(shù)在2倍以下）的有甘藍、胡蘿卜，在土豆中未檢出鎘與鉛。

因此，我們向當?shù)卣ㄗh：在再生資源場邊中、輕度污染的土壤上大量種植土豆或輕度富集的甘藍、胡蘿卜等根莖類蔬菜，用以替代其他嚴重超標的綠葉菜。這一安全綠色種植方案，得到當?shù)卣恼J可。

（2）探究試驗：利用野生高富集植物吸收土壤的鎘、鉛，修復被污染的土壤。

有關資料顯示，許多野生植物能富集鎘、鉛、鍶、鉻等重金屬元素，尤其是在土壤和大氣中重金屬含量較高的環(huán)境中生長的野生植物。于是我們決定用種植野生植物來減少土壤中的鎘、鉛元素，從而修復被污染的再生資源場邊農(nóng)業(yè)可耕地。

①試驗材料：北山村的菜園土，非污染野生高富集植物幼苗（平江縣盤石村）。

②試驗方法：盆栽法。

選取直徑約30cm的普通花盆約15個，從北山村污染區(qū)的稻田土中取150kg土壤作為培養(yǎng)土，按每盆5kg給每個花盆裝上培養(yǎng)土，并于當天從平江盤石鎮(zhèn)的鄉(xiāng)村中采集非污染的有代表性的5種野生植物幼苗，分別為馬齒莧、薺菜、蕨菜、野生苧麻、芥菜。每個品種幼苗10株，栽培在花盆中，每個品種種植3盆，采用污染區(qū)的地表水進行澆灌，并配合正常的肥水管理。

培植60天后，將上述樣本送至湖南省檢測分析中心進行檢測，試驗檢測結(jié)果見表2。

表2的檢測結(jié)果顯示，五種野生植物的鉛吸收量大小為：野生苧麻>芥菜>馬齒莧>薺菜>蕨，五種野生植物鎘吸收量的大小為：野生苧麻>芥菜>薺菜>馬齒莧>蕨，說明5種野生植物中對鉛、鎘的富集能力最強的是野生苧麻。

三、研究結(jié)論

1.試驗檢測證實了再生資源場地污染嚴重，污染源需進行環(huán)保處理。當?shù)厥卟嗽谖廴緟^(qū)與非污染區(qū)對重金屬鎘、鉛都表現(xiàn)出相同趨勢的不同富集能力，村民應選種吸收鎘、鉛能力低的蔬菜品種，在輕度污染或無污染的園區(qū)土壤上調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。

2.利用野生植物的高富集特性修復再生資源場邊的重度污染土壤，效果顯著。野生苧麻是當?shù)匾吧参镏懈患k、鉛能力最強的物種，野生苧麻的莖皮可作為優(yōu)良的紡織原料，其他部分可作為造紙原料，或制造可做家具和板壁等多種用途的纖維板，避免造成二次污染。