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酸性硫酸盐土养殖环境突破治理瓶颈
□文/董文茂
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酸性硫酸盐土(ASS)是一种分布于全球的劣质土壤。在广东的珠江三角洲、韩江三角洲和鉴江口岸,这种土壤的分布面积已达到130万亩。
由于酸性硫酸盐土的劣质性,对当地的社会经济发展特别是鳗鱼养殖业的规模发展形成了制约,同时还对当地的土壤和水环境形成了破坏。
在突破传统的“防治”经验基础上,由广东省生态环境与土壤研究所万洪富教授主持完成的“酸性硫酸盐土环境下鱼塘养殖的水环境及水质处理技术研究”课题成果,创造性地提出用“防御”的方法来治理酸性硫酸盐土池塘的水体酸性。
经过包括中科院院士赵其国在内的专家审定,此方法创造了治理酸性硫酸盐土水体环境“一箭三雕”的效果。它既可以治理酸性硫酸盐土环境下的水体酸性,也解决了酸性硫酸盐土的合理利用问题,还为发展此环境下的养鳗产业提供了有效的技术保证,具有极高的经济效益和社会效益。
酸性硫酸盐土的治理进入了环境生态学范畴
资料显示,酸性硫酸盐土在中国有广泛的分布。全国的酸性硫酸盐土有6.7万公顷之多,主要分布于两广、福建和海南沿海。其中,广东省的酸性硫酸盐土就有130万亩。
酸性硫酸盐土含有以二硫化铁(FeS2)为主的硫化物。在土地开垦后,排水改善了通气条件,硫化物被氧化成硫酸(H2S04),其结果是土壤严重酸化,并导致土壤中铝、铁和二氧化硫浓度增至毒害水平。
酸性硫酸盐土的这些毒害物质也可排入河流、港湾影响水生生物的生存。因河口(港湾)水体酸化污染引起的鱼类死亡和鱼类病害,世界上已有广泛报道。
由于酸性硫酸盐土的劣质性,种植作物低产、甚至难于成活,因此在一些地方,酸性硫酸盐土被丢荒的现象也广泛存在。这对当地经济和社会尤其是农业的发展形成了明显的制约。
在经济发展的要求下,对土地资源需求的增加推动了对酸性硫酸盐土的开发利用。在华南沿海地区,已有越来越多的原来丢荒的酸性硫酸盐土被开发利用。
记者了解到,在社会经济发展水平提高的情况下,目前对酸性硫酸盐土环境开发利用的方式也产生了深刻的变革。一个显著的例子就是,传统的种植水稻面积正在逐渐被水产养殖特别是鳗鱼养殖所替代。在广东省江门市台山冲娄镇,就有数千亩酸性硫酸盐水稻土被开挖成鱼塘养殖鳗鱼。
但由于没有从技术上对酸性硫酸盐土的劣质性进行有效改造,鳗鱼养殖的规模化也受到了很大制约。这使得酸性硫酸盐土利用及其对环境的影响问题引起了人们进一步的关注。华南农业大学土壤学教授林初夏认为,酸性硫酸盐土问题,实际上已超越一般土壤学的研究范畴而成为一个环境生态学问题。
水体防酸的“防御”理念,解决了鳗鱼养殖规模化难题
“酸性硫酸盐土环境下鱼塘养殖的水环境及水质处理技术研究”课题组成员、广东省生态环境与土壤研究所高级工程师卢普相认为,对酸性硫酸盐土的利用方式进行改造,发展鳗鱼等水产养殖,是使酸性硫酸盐土的农业利用取得更好的经济和社会效益的重要途径。
但是,在酸性硫酸盐土环境下开挖的鱼塘养殖鳗鱼,首先遭遇了水质问题。卢普相介绍说,在酸性硫酸盐土连片的地区,排灌渠及与之相联的河口的水质都存在严重酸化的问题。利用酸性硫酸盐土新开挖的养鳗塘,在没有采取水质处理措施之前,其水的SO42-含量较高,pH值可低至2.60。
水质变酸对鳗鱼养殖的规模化形成了瓶颈制约。卢普相介绍说,对大多数鱼类和鳃呼吸生物而言,pH值低至3-4
时会导致死亡。在台山,某公司有一次投苗,因为酸性的问题,有46.7公顷水面,鳗鱼全部死光。
对水体酸化进行控制,对酸性酸盐土环境下的养鳗塘来说,无疑有十分特殊的意义。在广东酸性硫酸盐土的主要分布地,当地一些渔民和养殖公司对此进行了不同程度的实践,总结起来,主要做法就是在不同时期对鳗塘施放石灰。卢普相评价说,这石灰施入后水体pH值在初期会迅速提高,甚至高于鳗鱼生长要求的范围,但随着塘底和塘基土体酸性物质的释放,水体pH值会逐渐下降,严重时pH值会低于鳗鱼生长要求的范围。
此外,由于频繁地施用石灰,投入的人力物力也非常大。
经过多次实验,万洪富和他的团队创造了一个“一劳永逸”来控制水体酸性的方法。就是将一定量的石灰石经过破碎成颗粒后,铺在池底表面使池塘的酸性能保持在一个较为稳定的水平,水的溶解氧也较符合鳗鱼养殖的要求。
这种方法表现出良好的经济效益。按照当地传统的方法,一年石灰和人工成本为6700元/hm2,而采用石灰石颗粒处理水体酸性,石灰石和人工成本为810元/hm2。加之石灰石的利用效率高,只需要两到三年才进行一次作业,这样使成本降到传统方法的4%-6%。
中科院院士、著名土壤学家赵其国评价认为,这种技术在研究中采用“防御”而不是一般的“防治”方法来治理池塘水体酸性,成本低,效果好,已经达到国内同类研究的领先水平。
市场前景看好,但大范围推广尚存难度
鳗鱼因为具有较高的经济价值,有“软黄金”的美誉,在中国的水产品出口中,鳗鱼的出口量也一直都位居前列。广东则是我国鳗业重点产区,以广东台山为例,2005年该市鳗鱼养殖总产量达到5万吨,约占全国鳗鱼总量的60%,成为全国鳗鱼养殖面积最大、产量最高的县。
而像台山这样的鳗鱼主产地,正在遭遇着酸性硫酸盐土的酸化之惑。专家们普遍认为,该技术如能推广应用,对本已处在世界领先水平的中国鳗鱼养殖业的可持续发展,将是一个重大的推力。
同时,该项技术综合运用了环境化学、生态学、土壤学、水产学等领域的支持,对防止酸水污染周边地下水和地表水、江河和港湾等进行了积极的研究,其保护和改善生态环境的效益也不可估量。
记者了解到,将土壤环境与水环境及水产养殖相结合,治理酸性硫酸盐土环境,在国际上还未见有相关报道。中国工程院院士、著名盐渍土专家王遵亲评价说,该技术在利用改良酸性硫酸盐土中开创了一种崭新的利用途径,“在生产实践中易于推广,将产生巨大的经济效益、社会效益和生态效益”。
广东省农科院研究员张壮塔认为,当前应该抓紧相关技术的深入研究,加速成果的转化和推广应用。
不过,卢普相告诉本刊记者,即使是业内众多重量级专家纷纷看好这一技术的市场前景,从2003年完成研发之后,在同年,该研究组还首次在国内外提出了1项治理酸性硫酸盐土鳗塘水体酸性的专利技术“酸性硫酸盐土池塘的防酸方法”,并获得授权。但到目前,这项技术还停留在“科研成果阶段”。
卢普相分析说,技术市场推广遇冷,与我国目前在农业生产组织方式、管理体制等有较大关系。由于农村的资讯不发达,更多的养殖户并不知道如何去利用和了解一些新的技术。加之我国农业生产组织方式的现实所决定的,各养殖户处于分散状态,规模小,新技术的应用对单户的绝对收益并不是很大,所以要求养殖户自己出资采用新技术还并不现实。而社会和环境效益需要政府买单,因此新技术的推广还需要政府来支持推广经费。
就管理体制而言,水产养殖涉及到农业、水产、环保等多个部门,比如此次课题是由广东省环境保护局出资完成的。但是,到了具体推广的层面,在政府部门的层面上还存在一定“脱节现象”。
卢普相说,推广难也是当前农业新技术市场化遇到的通病之一。 |
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