闽南师范大学
污染监测与控制福建省高校重点实验室
2025年2月
1. 
项目背景
习近平总书记指出：“生态环境是关系党的使命宗旨的重大政治问题，也是关系民生的重大社会问题”。平和县是原中央苏区县、省重点革命老区县，同时也是省重点侨乡和台胞祖籍地，既是经济欠发达县，又是沿海经济开放县。加快振兴发展福建原中央苏区县，不仅是一项重大的经济任务，更是一项重大的政治任务。
平和县农业特别是蜜柚产业发展迅速，成为全国最大的柚类生产基地，有“世界柚乡、中国柚都”之誉。全县水果种植71.3万亩，其中蜜柚种植面积为68.8万亩，产量176.6万吨。
县域部分地区因地质原因重金属背景值含量偏高，引发原生性金属污染问题日益突出，同时年均使用化肥量为38-40万t(折纯10-11万t)、农药近3200t，导致域内土壤酸化，土壤中特定重金属因水溶性极强易随降雨流失汇入花山溪，加剧花山溪重金属含量超标问题。
花山溪全长约26公里，流经霞寨、国强、南胜、坂仔、小溪(县城)山格等6个乡镇。平和县花山溪饮用水水源地，划定于2011年，日供水量约2.3-3万吨，供应平和县城区约8万人口用水。
为响应国家政策，推动平和县生态文明建设，改善重金属污染问题，同时促进化肥减量增效，解决重大社会民生问题，项目团队围绕现有土壤重金属治理技术水溶性差、工程造价高、针对性不强、无法标本兼治、施工全过程监管难等问题，多次深入花山溪流域沿岸七个乡镇实地调研，组织乡镇沟通探讨，积极向村户宣传技术要领，形成一整套效果好且“接地气”的修复实施方案。
2. 项目简介
2.1范围
项目地位于福建省漳州市平和县霞寨、坂仔、小溪、南胜、国强等乡镇，修复工程为花山溪流域地块总面积约为6.5万亩，以福建省土壤背景值为参考，需优先重点修复地块为高于1.04 mg/kg地块，面积约2.86万亩(黄色加红色)，总特定重金属离子浓度虽低于1.04 mg/kg但紧临花山溪流域水系，属敏感地块，面积约2.44万亩（绿色），二者合计5.3万亩，为本项目施工范围。
2.2目标
确定适宜水源地流域的酸性土壤的重金属特定重金属土壤钝化剂（材料）配方、产品定型及质量标准、生产工艺技术与原材料、安全使用方法，形成原位钝化降低土壤有效特定重金属及修复土壤肥力和pH恢复方案，其中土壤有效特定重金属平均降低率≥30%。
3.技术方案
3.1技术难点
3.2 技术方案比选
针对本项目土壤修复的总体策略和思路，选取8种现有主要重金属污染土壤修复技术进行筛选。根据各技术在可行性初步筛选：化学固定和腐殖酸修复均属于较成熟且有成功案例的技术，针对钝化技术及施工现场地形地貌等实际情况进一步选择或联合运用多种修复技术。
表1技术方案比选
序号 | 修复 技术 | 技术适用性 | 技术优势 | 技术不足 | 结论 |
1 | 石灰 调节 | 适用于pH值一般在6.5以下的偏酸性土壤，通常更适用于水稻田 | 1)成本较低； 2)环境污染较小。 | 1)后期需要长期监测； 2)前期试验证明其对有效特定重金属效果较差。 | 不推荐 |
2 | 土壤 淋洗 | 适用于土壤中主要形态为交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态的重金属离子 | 1)成本低 | 1)该方法可能会导致土壤有机质和有益元素的淋失，淋洗剂残留可能造成二次污染； 2)将重金属与淋洗液分离也具有复杂性，这会增加修复成本。 | 不推荐 |
3 | 植物 修复 | 一般适用于小面积重金属污染耕地、需要特别注意修复植物的生长适宜温度与季节安排 | 1)无二次污染 | 1)成本高； 2)施工周期长； 3)需选择超富集植物或络合诱导植物 | 不推荐 |
4 | 微生物 修复 | 适用于农药或重金属污染农田 | 1)技术成熟、安全； 2)无二次污染。 | 1)技术要求高，需长期监控； 2)微生物肥料在成本上高于普通有机肥料，增加后期维护的成本。 | 不推荐 |
5 | 换土 修复 | 适用于污染程度较重、面积较小的场地 | 1)无二次污染 | 1)成本较高，需要挖掉受污染区域并填充新土； 2)对原有生态系统造成破坏，需要进行后期恢复和重建。 | 不推荐 |
6 | 电动 修复 | 适用于多种类型污染物，含有机和无机污染物 | 1)修复效率高 | 1)成本高，电动力学技术需要消耗大量电能； 2)可能会将污染物转移到地下水层，从而对水质产生不良影响； 3)存在操作难度大、电极污染问题。 | 不推荐 |
7 | 化学 固定 | 适用单一和复合污染物，短期可实现大规模土壤修复 | 1)设备要求简单； 2)修复效率高； 3)无二次污染。 | 1)成本较高； 2)该技术修复周期较短，后期需要长期监测； | 推荐 |
8 | 腐殖酸 修复 | 适用于低污染，可溶活泼形态较多的耕地 | 1)成本较低； 2)施工较方便快捷； 3)无二次污染； 4)增加土壤肥力。 | 1)腐殖酸被分解吸收，配位的重金属可再释放，需长期添加以维护效果 | 推荐
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3.3 土壤改良剂
治理成本：中标金额6810.5万，工程单价约为1285元/亩。
4. 技术实施
现场指导+宣传培训
5.实施管理
四级监管+四方协同
四级监管：市山水办牵头的“市县镇村”；
四方协同：福建兴和投资发展集团有限公司牵头的“项目组自查、第三方监理、业主和农户现场督查”；
全过程施工管理模式
Ø表单化、清单化、责任化
Ø层层传导压力
倒排工期、挂图作战
Ø智能化定位
实时线上监控+无人机巡检抽查+现场监督
6.治理成效
6.1材料生物安全性检测
国标(北京)检验认证有限公司通过种子发芽指数、细菌总数和生物毒理实验EC50等指标对土壤改良剂的生物安全性评价，数据报告显示该改良剂能促进种子发芽和细菌的生长且没有副作用，生物毒理实验EC50为15.96L/m2(约为0.15 L/m2的标准使用量的106倍)，可划分为低毒。
6.2治理效果评估
项目已按照合同要求于2023年12月25日全部完成施工任务且完成治理实施后第1、7及12个月效果评估：项目108个监测控制单元治理实施1、7及12个月个月后有效态特定重金属降低率分别在 30%~67%、30%~83%和30%~59%之间，平均有效态特定重金属降低率分别为42%、39%和37%，目标完成率分别达140%、130%和123%。治理效果显著且具稳定性，全部超过项目实施目标要求(有效态重金属降低 30%以上)。
6.3 
柚子标准示范园建设
2024年7月份开始在平和县坂仔镇顶山边建设柚子标准示范园，采用“土壤重金属稳定化和植物修复”两项技术相结合，推动花山溪水体特定重金属污染源头治理，有效保护并提升蜜柚种植园整体生态环境质量，利于蜜柚产业持久绿色发展，促进花卉产业和文旅项目的发展，获得“生态、经济和社会”三种效益协同提升。
示范园土壤成份改善、农产品质量效果及安全评价经第三方计量检测机构、上市公司(股票代码002967)广电计量检测有限公司检测分析，示范园基础土壤各项有益指标和农产品质量效果在处理后均有显著提升，详见表2。
表2土壤各项有益指标处理前后对照表
指标 | 基础土壤范围平均值 | 实施后土壤范围平均值 | 提升比例 |
有机质 (mg/kg) | 22.90 | 202.5 | 784.3% |
全氮 (g/kg) | 1.395 | 2.270 | 62.72% |
全磷 (g/kg) | 1.615 | 3.165 | 95.98% |
全钾 (g/kg) | 1.395 | 2.270 | 62.72% |
速效钾 (mg/kg) | 447.5 | 6.770×103 | 1413% |
有效铁 (mg/kg) | 64.10 | 234.2 | 265.4% |
交换性钙 (cmol/kg) | 3.255 | 5.235 | 60.83% |
交换性镁 (cmol/kg) | 1.505 | 2.855 | 89.70% |
阳离子交换量 (cmol+/kg) | 14.80 | 31.40 | 112.2% |
微生物量碳 (mg/kg) | 373.5 | 439.5 | 17.67% |
微生物量氮 (mg/kg) | 9.130 | 23.40 | 156.3% |
微生物量磷 (mg/kg) | 57.10 | 114.8 | 101.1% |
细菌总数 (cfu/kg) | 1.02×108 | 2.49×108 | 144.1% |
备注：①阳离子交换量：土壤颗粒所携带的阳离子称为可交换阳离子，是植物养分最重要的直接来源。阳离子交换量越高，能保持的阳离子数量越多，土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力越强。一般认为阳离子交换量大于20cmol(+)/kg为保肥能力强的土壤；20~10cmol(+)/kg为保肥能力中等的土壤；小于10cmol(+)/kg为保肥能力弱的土壤。
②土壤微生物量碳作为土壤肥力变化的重要指标之一。
③土壤微生物生物量氮是土壤氮素的一个重要储备库，也是土壤有机氮中最为活跃的组分。
④土壤微生物生物量磷作为土壤有机磷中活性较高的部分，是土壤有机磷转化为植物吸收磷的一个枢纽和重要途径，在一定程度上能够反映土壤供磷水平。
⑤土壤细菌总数指标高是土壤健康和生态系统功能良好的标志。
农产品质量效果如下：
试验地块通过施用不同浓度水溶性的腐殖酸、铁钾配合物功能材料处理后，柚子中维生素C含量提高约13.1%，可溶性糖提高约16.5%，其余口感及可滴定酸和糖酸比也得到了一定程度的提升。同时未造成产品中特定重金属提高，有效的保证了农产品安全，进一步说明水溶性的腐殖酸、铁钾配合物功能材料对柚子的品质有一定的正向促进作用。
7.技术方案社会认可度
技术方案于2023年9月8日通过由市山水办和福建兴和投资发展集团有限公司牵头组织的技术方案评审会，且受到以生态环境部中国环境科学研究院国家重点研发项目首席科学家侯红研究员为组长的专家评审组高度肯定。
同时，于2024年12月11日受到福建省“十四五”山水工程调研专家组生态环境部南京环境科学研究所生态保护与修复学科首席专家沈渭寿研究员的高度评价，并将此修复项目技术确定为“福建九龙江‘十四五’第一批试点”的亮点案例。
该新型土壤有机肥改良剂在花山溪治理特定重金属土壤污染且实现化肥减量化取得重要成效，治理成本优势突出，不仅受到同行专家的高度认可，当地政府、农户等也均一致好评，同时被福建日报、光明日报、新福建、中新网等多家媒体报道。
