該項目科學界定了環境友好型肥料的內涵,與企業合作開發研製成功了長效作物專用肥料、甘蔗專用BB肥、生物—有機煙草專用肥料、生物炭基肥料、土壤磷素激活劑等環境友好型肥料產品,為有效減輕與防治化肥麵源汙染、改善農產品品質開辟了新的技術途徑。
研製的長效係列作物專用肥料、甘蔗專用BB肥、生物—有機煙草專用肥料如今已成功實現產業化,肥料係列產品累計生產24.28萬噸,已推廣應用480萬畝,新增農業產值1.44億元,企業累計實現產值6.02億元,經濟、社會、環境效益顯著。該項成果出版專著3部,發表學術論文8篇;申報專利4項。
鑒定委員會專家認為,該成果為提高化學肥料的利用率、減輕農業麵源汙染、促進特色農業發展提供了實用的技術和產品。研究成果總體達到國內先進水平,在生物炭基肥料與土壤磷素激活技術研究上處於國內領先水平。
張乃明教授的研究成果不僅帶動了雲南農業大學農業資源與環境學科的發展,更為雲南高原湖泊所在流域麵源汙染問題提供了能夠推廣應用的解決方案。
獻智汙染土壤修複
2014年4月17日,環境保護部、國土資源部公布《全國土壤汙染狀況調查公報》,係列數字頗為驚人:全國土壤監測點位總超標率16.1%,耕地超標率19.4%。張乃明說:“這還隻是全國平均水平,在中南和西南地區更為嚴重。”
過去30多年來,中國高速增長的經濟同時帶來了巨大的環境問題,其中土壤汙染越來越成為焦點。“相比於大氣汙染防治和水汙染防治,土壤汙染防治被重視的時間更晚。”早在土壤汙染還沒有引起重視時,張乃明就開始關注土壤汙染的形成機理、修複技術並開展從事一些當時尚屬前沿的研究。對於土壤汙染防治的重要性,他一言以蔽之:“沒有潔淨的土壤,哪來安全的食品?”
雲南作為有色金屬王國,有色金屬開采、冶煉加工過程中造成的土壤汙染是一大問題。隨著對有色金屬礦產資源的過度開采,產生了大量尾礦庫區,對當地生態環境造成嚴重的安全隱患。因此,對尾礦的治理和修複成為張乃明汙染土壤修複研究的一項重要工作。
立足雲南土壤環境現狀,張乃明采取室內盆栽模擬與野外田間試驗相結合的技術路線,著力進行有色金屬尾礦庫重汙染土壤的修複與環境風險控製,對雲南省迪慶州洪鑫銅礦尾礦庫區對重金屬汙染狀況及汙染程度進行了科學評價。經過近3年的努力,他成功研發出兩種能夠對尾礦庫區土壤重金屬汙染有效修複的鈍化劑產品,其通過原位鈍化及原位鈍化+植物修複兩項技術,在洪鑫銅礦尾礦庫區實施了示範工程,修複示範效果顯著。
在海拔3837米、土質差、養分貧瘠、重金屬汙染嚴重的示範區內,施用鈍化劑後種植的黑麥草可以高達1~1.2米,而未施用鈍化劑的幾乎未出苗,且經過鈍化後的區域徑流水質可達到地表水環境Ⅰ類標準。
“過去對汙染土壤進行修複,每畝地少則幾萬元,多則十幾萬元,而鈍化技術的修複成本(包括人工費和材料費)僅需7000~8000元/畝,具有明顯的成本優勢。”張乃明說。根據國家土壤汙染調查公報中提供的數據顯示,全國重度汙染土壤麵積達5000多萬畝,全國範圍內亟需進行修複的尾礦庫區及重金屬汙染麵積龐大,而鈍化技術在這一領域將有十分廣闊的應用前景。
張乃明認為,人類幾十年的礦產資源開發已嚴重威脅到生態環境的健康發展,土壤是人類衣食住行的載體,對於汙染土壤的治理和修複已迫在眉睫。“我們的使命是還自然一片生機,還人類健康環境。”為了實現這樣的目標,張乃明教授仍在不懈地耕耘。