文湖南省汨羅市第一中學(xué)韓志紅舒凌軒 李子木

愛我家鄉(xiāng)
——廢品大市場(chǎng)環(huán)境污染與治理研究調(diào)查

文湖南省汨羅市第一中學(xué)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(xué)們進(jìn)行“愛我家鄉(xiāng)，環(huán)保在行動(dòng)”的科學(xué)實(shí)踐調(diào)查活動(dòng)。汨羅市新開鎮(zhèn)有一個(gè)于2001年建成的中南地區(qū)最大的廢品大市場(chǎng)——再生資源工業(yè)園，我們把研究性學(xué)習(xí)的調(diào)查對(duì)象選定在這個(gè)全國(guó)最有影響的循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)基地中。

走進(jìn)園區(qū)后發(fā)現(xiàn)，這里的環(huán)境污染很嚴(yán)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(yán)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(jī)物質(zhì)濾泥量非常多，已經(jīng)堆成了一個(gè)個(gè)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(gè)疑問(wèn)：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(lái)解決這一問(wèn)題？

帶著一連串的問(wèn)題，我們選定了“廢品大市場(chǎng)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?jī)?nèi)容

調(diào)查園區(qū)環(huán)境，查閱文獻(xiàn)、走訪專家，了解蔬菜吸收鎘、鉛的情況，找出對(duì)鎘、鉛吸收量相對(duì)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(dāng)?shù)馗患k、鉛的植物，修復(fù)再生資源工業(yè)園區(qū)污染了的生態(tài)環(huán)境。

二、研究過(guò)程

再生資源場(chǎng)邊污染區(qū)的范圍包括北山、黎興等11個(gè)行政村，中心市場(chǎng)轄地面積5平方千米，我們的課題試驗(yàn)僅以中心市場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)在緊靠京珠高速的新開鎮(zhèn)北山村，近幾年來(lái)，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(jì)，肝癌、肺癌、骨癌等癌癥病發(fā)生率達(dá)到了總?cè)丝诘?0%，調(diào)查統(tǒng)計(jì)情況見表1。

從表1的疾病調(diào)查統(tǒng)計(jì)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。

表1 北山村村民重大疾病患病率調(diào)查統(tǒng)計(jì)表

采訪北山村村民

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

我們?cè)谶M(jìn)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(méi)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(rèn)為“土法煉鉛”肯定有問(wèn)題，為了驗(yàn)證這一猜想，我們決定對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查和研究。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

我們?cè)诰W(wǎng)上進(jìn)行文獻(xiàn)查詢，獲取了重金屬污染的相關(guān)資料，摘錄了數(shù)篇鉛與鎘對(duì)人體健康危害的文獻(xiàn)，還來(lái)到市農(nóng)業(yè)局、市環(huán)保局以及市蔬菜辦，向?qū)＜覀冋?qǐng)教，農(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(duì)我們提出的課題很感興趣，不僅鼓勵(lì)我們，還為我們的課題實(shí)驗(yàn)提供了材料和技術(shù)上的幫助。

在他們的指導(dǎo)下，我們確立了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。

人們隨意焚燒廢品

廢渣侵蝕農(nóng)田

（1）檢測(cè)實(shí)驗(yàn)：水、土壤抽樣檢測(cè)

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(chǎng)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(cè)標(biāo)本，在24小時(shí)內(nèi)送至湖南省檢測(cè)分析中心進(jìn)行檢測(cè)。

土樣：采用五點(diǎn)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(diǎn)中各取兩個(gè)土樣（500g），作為標(biāo)本送至湖南省檢測(cè)分析中心進(jìn)行檢測(cè)。

水樣樣本檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示：井水中鎘、鉛含量均未超標(biāo)，說(shuō)明地下水暫未受污染；廢品收購(gòu)大市場(chǎng)內(nèi)的排污水中有一定的鉛含量，但未超標(biāo)；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(biāo)，超標(biāo)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(guò)沉降池處理后對(duì)植物與人體的影響不太大。

土樣檢測(cè)結(jié)果顯示，北山村重度污染（超標(biāo)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(chǎng)邊北山村土壤中鎘、鉛的含量較高，污染嚴(yán)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(lái)到北山村的蔬菜種植場(chǎng)，采集了當(dāng)?shù)?種主要的蔬菜樣本送到湖南省檢測(cè)分析中心檢測(cè)其鎘、鉛含量。

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

檢測(cè)結(jié)果顯示，在污染區(qū)重金屬嚴(yán)重超標(biāo)（超標(biāo)倍數(shù)大于30倍以上）的有菠菜、芹菜；中度超標(biāo)（超標(biāo)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(biāo)（超標(biāo)倍數(shù)在2倍以下）的有甘藍(lán)、胡蘿卜，在土豆中未檢出鎘與鉛。

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

（2）探究試驗(yàn)：利用野生高富集植物吸收土壤的鎘、鉛，修復(fù)被污染的土壤。

有關(guān)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(zhǎng)的野生植物。于是我們決定用種植野生植物來(lái)減少土壤中的鎘、鉛元素，從而修復(fù)被污染的再生資源場(chǎng)邊農(nóng)業(yè)可耕地。

①試驗(yàn)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）。

采集野生植物薺菜樣本

②試驗(yàn)方法;盆栽法。

選取直徑約30cm的普通花盆約15個(gè)，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(gè)花盆裝上培養(yǎng)土，并于當(dāng)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(gè)品種幼苗10株，栽培在花盆中，每個(gè)品種種植3盆，采用污染區(qū)的地表水進(jìn)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(cè)分析中心進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2的檢測(cè)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(shuō)明5種野生植物中對(duì)鉛、鎘的富集能力最強(qiáng)的是野生苧麻。

三、研究結(jié)論

1.試驗(yàn)檢測(cè)證實(shí)了再生資源場(chǎng)地污染嚴(yán)重，污染源需進(jìn)行環(huán)保處理。當(dāng)?shù)厥卟嗽谖廴緟^(qū)與非污染區(qū)對(duì)重金屬鎘、鉛都表現(xiàn)出相同趨勢(shì)的不同富集能力，村民應(yīng)選種吸收鎘、鉛能力低的蔬菜品種，在輕度污染或無(wú)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(fù)再生資源場(chǎng)邊的重度污染土壤，效果顯著。野生苧麻是當(dāng)?shù)匾吧参镏懈患k、鉛能力最強(qiáng)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?jiān)?，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。

表25 種野生植物植株鎘、鉛含量檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表