土壤重金屬污染不僅破壞土壤生態(tài)結構、降低耕地生產(chǎn)力,還會通過食物鏈累積危害人體健康,成為制約農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的突出問題。受歷史工業(yè)活動、農(nóng)業(yè)投入品濫用等因素影響,部分區(qū)域土壤重金屬超標問題較為突出,傳統(tǒng)修復技術多存在成本高、易破壞土壤理化性質、修復周期長等弊端。近年來,生物炭改良技術憑借低成本、易操作、生態(tài)友好等優(yōu)勢,在土壤重金屬修復領域得到廣泛推廣,為耕地質量提升與安全利用提供了有效路徑。
生物炭以農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物等生物質為原料,經(jīng)高溫厭氧熱解制成,其孔隙結構發(fā)達、比表面積大,且富含多種礦物質,既能通過吸附、絡合作用固定土壤中的鉛、鎘、汞等重金屬離子,降低其生物有效性,又能改善土壤通氣性、保水性,提升土壤有機質含量,促進作物生長。與化學淋洗、固化穩(wěn)定化等傳統(tǒng)技術相比,生物炭改良技術無需復雜設備,可就地施用,且不會造成二次污染,還能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用,契合“減污降碳”協(xié)同目標。
在多地試點應用中,該技術展現(xiàn)出顯著修復成效。在重金屬超標耕地示范區(qū),按每畝施用300至500公斤生物炭的標準改良后,土壤中有效態(tài)鎘含量降低40%至60%,鉛含量降低35%至55%,均達到耕地安全利用標準。同時,改良后的土壤有機質含量提升15%至25%,農(nóng)作物產(chǎn)量平均增長10%至18%,農(nóng)產(chǎn)品重金屬累積量完全符合食品安全標準。此外,生物炭在土壤中可穩(wěn)定存在數(shù)百至數(shù)千年,能長期發(fā)揮固持重金屬、改良土壤的作用,避免修復效果反彈。
為推動技術規(guī)模化應用,各地逐步探索“生物炭生產(chǎn)-土壤改良-農(nóng)產(chǎn)品提質”一體化模式,利用當?shù)剞r(nóng)林廢棄物規(guī)模化制備生物炭,降低原料運輸成本,同時結合測土配方施肥技術,精準調(diào)整生物炭施用量,提升修復針對性。在政策層面,相關部門將土壤重金屬修復納入生態(tài)保護補償重點領域,鼓勵地方通過財政補貼、技術培訓等方式,引導農(nóng)戶和種植主體采用生物炭改良技術,加快受污染耕地安全利用進程。
專家指出,土壤修復是一項長期系統(tǒng)性工作,生物炭改良技術為低成本、可持續(xù)修復提供了新方向。未來,需進一步優(yōu)化生物炭制備工藝,提升其重金屬吸附效率,同時結合微生物修復、植物修復等技術,構建復合修復體系,適配不同類型重金屬污染土壤。此外,應加強生物炭改良后土壤的長期監(jiān)測,完善技術標準規(guī)范,推動該技術在更多受污染區(qū)域推廣,為保障糧食安全、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境提供堅實支撐。