爱我家乡，环保在行动

韩志红 舒凌轩 李子木

2012年下半年，老师组织环境研究兴趣小组的同学们进行“爱我家乡，环保在行动”的科学实践调查活动。汨罗市新开镇有一个于2001年建成的中南地区最大的废品大市场——再生资源工业园，我们把研究性学习的调查对象选定在这个全国最有影响的循环经济试验基地中。

走进园区后发现，这里的环境污染很严重。露天堆积的废品如山，粗加工作坊排放的废水、废渣肆意污染水体和土壤。据园区工作人员介绍，这些废弃物中含有严重危害人们健康的镉、铅等重金属。

工业园区还有很多再生造纸厂，它们排放的、经除污处理后的碱性有机物质滤泥量非常多，已经堆成了一个个小山包。

附近的村民们还反映，近几年村民癌症、骨病等发病率逐年上升。联想到地理教材“人类与地理环境协调发展”中讲述日本富山县农民的“镉米”事件，我们产生了这样一个疑问：园区及周边的村民种植的蔬菜中是否也含有镉与铅这些“致命杀手”？有什么方法来解决这一问题？

带着一连串的问题，我们选定了“废品大市场环境污染与治理研究调查”作为课题。

一、园区调查与研究内容

调查园区环境，查阅文献、走访专家，了解蔬菜吸收镉、铅的情况，找出对镉、铅吸收量相对较少的蔬菜种类，探寻降低蔬菜吸收镉、铅的新种植技术。寻找当地富集镉、铅的植物，修复再生资源工业园区污染了的生态环境。

二、研究过程

再生资源场边污染区的范围包括北山、黎兴等11个行政村，中心市场辖地面积5平方千米，我们的课题试验仅以中心市场所在位置北山村的调查材料为代表。

1.再生资源工业园场边北山村村民重大疾病情况调查

再生资源工业园区中心市场在紧靠京珠高速的新开镇北山村，近几年来，该村村民重大疾病发病率逐年攀升，据人民医院提供的数据统计，肝癌、肺癌、骨癌等癌症病发生率达到了总人口的10%，调查统计情况见表1。

从表1的疾病调查统计数据可以看出：2007年与2000年相比，骨病的发生率增加了3倍；呼吸道疾病的发生率增加了10倍，新生儿缺陷症发病率增加了7倍，癌症发病率增加了24倍。

中医院的医护人员认为，镉、铅污染都是引起这几类疾病高发的主要原因。

我们在进一步的调查中发现，北山村还存在“土法炼铅”的粗加工作坊，这种“土法炼铅”的废渣中镉、铅含量特别高，炼铅厂的老板们只顾挣钱，没有采取任何环保措施，废渣随处乱倒，北山村的菜地、稻田、山土中随处可见。

联想到村民们的发病率直线上升，我们认为“土法炼铅”肯定有问题，为了验证这一猜想，我们决定对其进行进一步调查和研究。

2.设计实验方案

我们在网上进行文献查询，获取了重金属污染的相关资料，摘录了数篇铅与镉对人体健康危害的文献，还来到市农业局、市环保局以及市蔬菜办，向专家们请教，农业局环保站的谢博士为我们介绍了土壤取样与水体取样的基本方法及原理。

环保局的工作人员对我们提出的课题很感兴趣，不仅鼓励我们，还为我们的课题实验提供了材料和技术上的帮助。

在他们的指导下，我们确立了如下两个实验方案。

（1）检测实验：水、土壤抽样检测

水样：分别采集再生资源工业园区南边北山村菜农灌溉用的场区排污水、废电瓶炼铅厂总排污口污水、再生资源工业园区地下水（井水水样）各 400ml，作为检测标本，在24小时内送至湖南省检测分析中心进行检测。

土样：采用五点取样法分别从再生资源工业园区南边北山村菜园土、稻田土、山地土的采样点中各取两个土样（500g），作为标本送至湖南省检测分析中心进行检测。

水样样本检测数据显示：井水中镉、铅含量均未超标，说明地下水暂未受污染；废品收购大市场内的排污水中有一定的铅含量，但未超标；电瓶炼铅厂总排污口周围所取的废水样本中铅的含量超标，超标率近3倍。但调查发现，该种排污水的量不大，而且经过沉降池处理后对植物与人体的影响不太大。

土样检测结果显示，北山村重度污染（超标27倍以上）的蔬菜土面积占全村蔬菜地总面积的35%，中、轻度污染区蔬菜土面积占全村蔬菜地总面积的65%，其中重度污染的土壤样本取自北山村“土法炼铅”作坊附近的菜地与稻田土。

从上述数据可知，再生资源场边北山村土壤中镉、铅的含量较高，污染严重。

村民们这几年发病率升高，致病源是不是镉、铅含量较高的土壤？种植在园区周边的蔬菜是否吸收了镉与铅？我们来到北山村的蔬菜种植场，采集了当地9种主要的蔬菜样本送到湖南省检测分析中心检测其镉、铅含量。

被检测的蔬菜不论在污染区还是在非污染区，它们对镉、铅都表现出相同趋势的不同富集能力，即菠菜>芹菜>韭菜>莴笋>小白菜>苋菜>甘蓝>胡萝卜>土豆。

检测结果显示，在污染区重金属严重超标（超标倍数大于30倍以上）的有菠菜、芹菜；中度超标（超标倍数在2至4倍之间）的有韭菜、小白菜、苋菜、莴笋；轻度超标（超标倍数在2倍以下）的有甘蓝、胡萝卜，在土豆中未检出镉与铅。

因此，我们向当地政府建议：在再生资源场边中、轻度污染的土壤上大量种植土豆或轻度富集的甘蓝、胡萝卜等根茎类蔬菜，用以替代其他严重超标的绿叶菜。这一安全绿色种植方案，得到当地政府的认可。

（2）探究试验：利用野生高富集植物吸收土壤的镉、铅，修复被污染的土壤。

有关资料显示，许多野生植物能富集镉、铅、锶、铬等重金属元素，尤其是在土壤和大气中重金属含量较高的环境中生长的野生植物。于是我们决定用种植野生植物来减少土壤中的镉、铅元素，从而修复被污染的再生资源场边农业可耕地。

①试验材料：北山村的菜园土，非污染野生高富集植物幼苗（平江县盘石村）。

②试验方法：盆栽法。

选取直径约30cm的普通花盆约15个，从北山村污染区的稻田土中取150kg土壤作为培养土，按每盆5kg给每个花盆装上培养土，并于当天从平江盘石镇的乡村中采集非污染的有代表性的5种野生植物幼苗，分别为马齿苋、荠菜、蕨菜、野生苎麻、芥菜。每个品种幼苗10株，栽培在花盆中，每个品种种植3盆，采用污染区的地表水进行浇灌，并配合正常的肥水管理。

培植60天后，将上述样本送至湖南省检测分析中心进行检测，试验检测结果见表2。

表2的检测结果显示，五种野生植物的铅吸收量大小为：野生苎麻>芥菜>马齿苋>荠菜>蕨，五种野生植物镉吸收量的大小为：野生苎麻>芥菜>荠菜>马齿苋>蕨，说明5种野生植物中对铅、镉的富集能力最强的是野生苎麻。

三、研究结论

1.试验检测证实了再生资源场地污染严重，污染源需进行环保处理。当地蔬菜在污染区与非污染区对重金属镉、铅都表现出相同趋势的不同富集能力，村民应选种吸收镉、铅能力低的蔬菜品种，在轻度污染或无污染的园区土壤上调整种植结构。

2.利用野生植物的高富集特性修复再生资源场边的重度污染土壤，效果显著。野生苎麻是当地野生植物中富集镉、铅能力最强的物种，野生苎麻的茎皮可作为优良的纺织原料，其他部分可作为造纸原料，或制造可做家具和板壁等多种用途的纤维板，避免造成二次污染。