氟化工企业周边污染林分改造的调查研究

林长生

(福建省清流县温郊林业站,福建 清流 365300)

氟化工企业周边污染林分改造的调查研究

林长生

(福建省清流县温郊林业站,福建 清流 365300)

摘要：指出了氟化工企业排放的烟尘、烟气对周边植被的生长产生较大的影响,调查分析了氟化工企业周边的林分改造地块,探讨了在污染源周边山地进行林分改造、造林绿化的较好的方式方法。结果表明:油茶是较理想的树种,宜采用施基肥,高密度种植方式。

关键词：氟化工污染;林分改造;油茶

1引言

氟化工是国家重点扶持的新兴产业之一,被誉为“黄金产业”列入“十二五”规划的专项规划。在环境保护问题日渐重视的新形势下,一些矿产资源丰富的山区县逐渐成了某些环保问题突出的化工企业产业转移的对接地。由于项目时间紧、先期环保投入不足等原因,这些落户山区的化工企业都或多或少出现了一些“跑、冒、滴、漏”的现象,造成周边森林植被不同程度的污染和破坏。近年来,由于社会上环保意识的普遍加强、环保部门监管和执法力度的加大等,大多数化工企业投入了一些资金对周边受污染破坏的森林植被进行更新改造,以达到绿化、美化厂区的效果。笔者多年来在基层林业站工作,通过对林分改造实践的总结以及对改造后林分生长情况的调查分析,提出一些见解和结论供同行参考。

2调查对象及所在地的概况

清流县位于福建西北部、九龙溪上游,东经116°38＇~117°10＇、北纬25°48＇~26°2＇,地处中亚热带季风气候区,气候温暖、雨量充沛,年平均气温17.9℃,年平均降雨量1711mm,年平均相对湿度80%,无霜期256d。清流县森林资源丰富,是著名的“中国油茶之乡”。此次调查对象为清流县境内两个氟化工业园建成后在周边山地上进行的全部林分改造地块,总面积100多hm2,海拔高度为350~560m,坡度20°~25°,立地条件类型为Ⅲ级,土层及腐质层薄,土壤粘重,贫脊,更新改造的前茬是受到气体污染叶片褪绿、褐化、黄化的各类林分。

3调查设计和方法

3.1　调查地块的区划设计

太路口氟化工园区周边林分改造面积仅18hm2左右,且都集中在2009年完成营造林、改造方式单一,所以只设1号地块一个。富宝氟化工园区周边林分改造面积近100hm2,改造方式多样且经历时间长,根据造林时间、现存混交树种等设2~5号地块共4个。

3.2　调查分析方法

两个氟化工园区的“废气排放日常监测值”(表1)采用企业提供的当地县级环保部门2014年度对企业日常生产排放进行监督监测的数据。表中监测分析方法为:“HJ/T57-2000《固定污染源排气中SO2的测定电位电解法》”和“HJ/T67-2001《大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法》”;执行标准为:“GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》”和“GB16297-1996《大气污染物排放标准》”。

表2的调查统计数据来源于林业造林档案和实地调查。在查阅造林档案的基础上,于2014年10月对氟化工园区周边山地各林分改造地块编号,根据每地块面积的大小设3或6个小样圆(D=3.26m),然后进行小样圆调查。调查项目为各地块上各树种的存活株数,存活植株中叶面受污染的株数,存活植株净高生长量等。

4调查数据及相关分析

4.1　污染气体种类的调查分析

氟化工生产的主要原料为氟石(CaF2)和浓度98%的硫酸,两者经化学反应生成CaSO4及HF。从调查表1中发现:两园区氟化物生产过程中排放的气体中都含有SO2、F两种最重要的大气污染物,两者排放的气体浓度折算后又有一定差距。太路口园区无论锅炉烟囱、烘干车间出口等监测点监测到的SO2、含F成分气体(主要为HF)的浓度都低于富宝园区,但两者正常生产时的排放浓度都低于标准值。

4.2　林分改造树种、密度、造林方式调查分析

从表2中发现,各地块的主要造林树种都是油茶,造林设计密度都较大,有地块有施肥有的没施,油茶在各地块上实际存活得较好。

查询造林相关资料可知:造林所用油茶苗为本县培育的普通油茶实生苗,等级Ⅰ级(高30cm);各地块种植头1~2年都有进行除草抚育1~2次,随后任其自然生长。其中:1号地块在种植时试探性地选择了少量的海桐(Pittosporumtobira)、木荷(SchimasuperbaGardnetChamp)、杜英(Elaeocarpussylvestris(Lour.)Poir)、夹竹桃(Neriumoleander)等零星混交种植于油茶林中,种植前施基肥;2号地块在富宝园区左侧、油茶与杉木5:5混交、2011年2月营造时面积4.8hm2、未进行过施肥;3号地块在园区右侧及后侧、2011年2月营造油茶纯林、面积 28hm2、未进行过施肥、与紧邻的2号地块将园区包裹成“U”字型;4号、5 号地块都在2014年1月营造在3号地块外侧,离厂区较远(在100~200m以上);4号为油茶纯林面积 31hm2、未进行过施肥,5号地块为油茶与朴树(Celtis tetrandrassp.Slnensls)按5:5的比例进行株间混交面积25hm2的造林地、且种植前亩施复合有基肥约150kg。

表1　企业正常生产时废气排放日常监测值

表2　林分改造各地块调查统计数据见表

实地小样圆调查时发现:1号地块上的实际株行距最小的仅0.8~1.2m,折算后的实际密度与对应的设计密度(10000株/hm2)相近;其他地块上实际株行距则在1.6~1.8m之间,折算后的实际密度为与对应地块的造林设计密度4500株/hm2)有些差异。但各地块上无论实际密度还是设计密度,对比经济油料林的合理造林密度(1000~1500株/hm2)显然都高出了许多,说明两园区为求尽早见到绿化效果,都采用了高密度种植方式,不在乎是否有利于今后油茶的否授粉结实。

4.3　树种受害情况调查

实地调查时拍摄到油茶(Camellia oleiferaAbel)受害后的两种显著不同症状表现:一是叶尖和叶缘出现红棕色斑块或条痕,受害部位与正常组织间有一明显暗红色界线,幼叶易受害(图1);二是叶脉间呈现大小不等且无一定分布规律的点状和块状伤斑,与正常组织之间界线明显,小数伤斑分布在叶缘,但幼叶不易受害(图2)。查询有关资料得知:此两种症状分别为植物受SO2和HF后的特有表现。

图1　油茶叶面受HF污染症状

图2　油茶叶面受SO2污染症状

通过调查还发现园区周边受HF危害的植株较多、叶片受害症状极明显、分布面积广、距离车间较远的地段也有植株受害;受SO2危害的植株较少、叶片受害程度低,且集中靠近锅炉烟囱周边、烘干车间周边,受害植株往往会同时受到HF气体的危害;富宝园区以锅炉烟囱为中心直径100m左右的范围内几乎没有树木存活(不列入编号地块)。

对比混交林中的油茶与混交树种,发现受害状况有明显的相差。其中:1号地块上的主要造林树种油茶存活植株较多且己开花结实长势良好,但没有发现造林当年种下的任何一种混交树种的存活植株(在1号地之外的园区内的圃地上发现存活几株夹竹桃、海桐);2号地块上的油茶和杉木混交林中,靠烟气排放口较近的将近约1.5hm2地段上的杉木几乎全部受害死亡,离烟气排放口较远些存活下来的杉木叶片也有明显的受害症状;5号地块上与油茶混交的朴树,存活率明显低于油茶。

另外,调查中还发现人工更新改造的林分内不仅仅有人工营造的油茶等苗木存在,一些地段上还有一此天然的山苍子、梧桐、山油麻、金银花、金樱子、细齿叶柃等植物存活;特别是山茶科的细齿叶柃、能生长在离烟气排放口较近的地方、长势较为旺盛且外观上几乎看不到明显的受害症状,表现优于同地段的油茶。

4.4　混交林地块上不同树种受害分析

对2011年营造的混交林2号地块余下的3.3hm2的油茶与杉木进行样圆调查和数据统计(表2)结果是:存活的植株中杉木受害率高达72.2%,而油茶却只有23.3%。方差分析(表3):f0.05(1,4)=6.61

表3　2号地块存活油茶与杉木受害率方差分析对比

对2014年营造的混交林5号地块的调查统计结果(表2):油茶存活植株有2000株/hm2、而朴树存活的植株只有850株/hm2;朴树存活植株受害率仍高达86.1%,油茶存活植株受害率只有25.8%。方差分析(见表4):f0.05(1,10)=4.96

表4　5号地块活油茶与朴树的受害率方差分析对比

从上述两个分析中看出,在同一地段上的杉木和朴树对比油茶来说,前两者不但存活的植株少,而且目前尚存活的植株中受害状况明显高于油茶,存活状况差异极为显著。

4.5　同年度造林施基肥与不施基肥油茶高生长量分析

对采用同规格、同品种油茶苗木、同为2014年初造林、施基肥的纯林地块4中的油茶、和没施肥的混交林地块5中的油茶(油茶与朴树混交但苗木还较小,混交植株尚还不能互相影响生长)的苗木高度进行调查的结果(表2):不施肥的油茶高度平均为39cm,而施了基肥的油茶高度平均为47cm。方差分析(表5):f=34.3>f0.01(1,10)=10.0,结果表明:在土壤贫脊地块上,施基肥与不施基肥营造油茶,经过近一年的生长,苗木总高度相差较大,差异极为显著。

表5　油茶施肥与不施肥总高度方差分析

5结语

氟化工园区周边各树种的生长都受到SO2、HF等气体的影响。污染气体对动植物和人类的危害程度与有害气体浓度及危害时间密切相关,发生污染安全事故时,高浓度的污染气体急性伤害危害较大;但企业正常生产时低浓度的废气排放,日积月累后的慢性、隐性中毒的后果同样不容轻视。许多油茶植株叶面虽未明显受污染,但表现出“矮化、老化”也是中毒伤害的一种。

从危害范围及危害程度来看,氟化工园区周边HF的危害性比SO2的危害性要大得多,加上氟化物能在植物体内转移和积累并通过食物链进入人和动物体内,引起人和动物的氟中毒,因此,要更加予以关注。对职工和当地农户采摘和利用污染地块上油茶果实的行为要予以劝阻

对有SO2、HF等气体排放的污染源周边的山地进行更新造林改造、不单要考虑树种对有害气体的抗性,还要考虑山地特殊的立地条件。采用挖明穴、施基肥等营林措施,选用具有“常绿、耐干旱、耐瘠薄”等特性的抗污染乡土树种。油茶是闽西、闽北地区目前最好的山地抗污染绿化树种选择之一。野生的细齿叶柃在“抗SO2、HF污染及耐干旱瘠薄、”方面总体表现优于油茶、但其苗木培育方面尚弱,市场上没有人工培育的苗木出售。

本次进行的气体对植物伤害率的调查、仅从肉眼观察叶片是否有受害症状进行对比区分,尚存一些局限性;同时,锅炉烟囱高度的不同也会对其排放的污染气体危害范围和程度产生影响等,更加科学和准确的调查测试和研究方式方法有待进一步共同探索。

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收稿日期：2015-02-10

作者简介：林长生(1970—),男,福建清流人,工程师,主要从事营造林管理、林政资源管理和森林防火工作。

中图分类号：S731

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2015)05-0040-03