由中国地调局地科院资源所负责的“海西经济区缓变型地球化学灾害研究”项目是国土资源部公益性行业科研专项“海西区地质灾害监测预警与环境地质问题研究”的第三课题,协作单位有福建省地质调查院和北京化工大学。课题要求在研究Hg元素在土壤中的迁移转化规律的基础上,以Hg敏感农作物作为指示植物,通过现场盆栽实验、小区实验和现实应用三个层面,研究重金属Hg元素缓变型地球化学灾害及其修复技术,形成典型示范基地,为海西经济区同类重金属污染的防治提出技术支撑和对策建议。
课题组成员在充分分析研究区域地球化学和多目标地球化学调查资料基础上,经过现场踏勘,选定福建省泉州市德化县某Hg污染场地作为示范区。自课题正式实施以来,研究团队开展了大量的野外采样、室内模拟和分析化验,选定了重金属Hg固定剂,于2012年通过现场盆栽试验证实了“固定法”在治理Hg污染土壤的可行性及其适用范围,在福建省地矿局组织的年度野外质量检查中获得好评,初步确定了固定剂用量对Hg重金属污染修复效果的影响。
2013年3月,由资源所和北京化工大学组成的研究团队在上一年度工作成果的基础上,按照课题任务书的要求并参照项目专家组的建议,启动了本年度工作,并组织和开展了出队前项目工作质量管理和野外安全生产的培训。
本课题从6月初开始野外工作,截至2013年9月22日,完成了本年度的全部野外工作,其主要实物工作量包括:(1)对示范基地基础设施进行了维护;(2)野外采集Hg污染区土壤大样8件,湿重约1000公斤;(3)采集土壤混合样品3件;干重约700公斤;(4)在去年工作成果的基础上,调整了固定剂的配方,配制了新的固定剂,开展盆栽实验,共计280盆;(5)进行了不同熟化时间的6个小地块的对比实验,每块约6 m2,深度30 cm,每个地块种植约300株;(6)采集了盆栽和小区实验植物样品共计360件,对应的根部土壤样品共计400件。
在前期实验的基础上,本年度的野外工作取得了阶段性的进展及成果。具体包括:(1) 通过现场加密盆栽实验,进一步优化了固定剂配方和修复技术工艺参数;(2) 通过地块试验,初步确定了大面积推广应用该修复技术的可行性,为2014年实际场地修复的推广应用打下了基础。盆栽实验和地块实验均取得了比较满意的效果。结果表明,向Hg污染土壤中添加修复剂后,熟化4周后的固定效果最优。同时,当施加修复剂为0.1%~0.3%(质量比)时,对于3个浓度梯度的高Hg土壤,植物的生长态势均明显优于未添加修复剂的情况;且随着Hg浓度的升高,添加固定剂对于促进植物生长的优势越明显。
野外工作期间,课题组成员相互配合良好,认真、全面、翔实地记录每天的环境条件和植物的生长变化情况;及时整理总结资料并对下一步的实验工作进行协调和安排;定期讨论工作中遇到的困难和问题,保证了本课题按照预定计划较圆满地完成2013年度野外工作任务。期间,项目及课题负责人张佳文教授级高级工程师、陈明研究员、和北京化工大学的冯流教授多次到示范基地现场对野外采样和修复实验工作进行指导和质量检查,认为今年的野外工作进展顺利,野外实验结果符合课题的预期设想,数据质量可靠,为进一步的野外推广应用提供了丰富信息,同时,鼓励课题组成员继续努力,更好的完成项目研究工作,并对课题的下一步工作提出了要求和建议。