重金屬農(nóng)藝調(diào)控措施的發(fā)揮

農(nóng)藝措施能夠有效調(diào)控作物對(duì)重金屬的吸收，主要包括種植重金屬低積累作物、調(diào)節(jié)土壤理化性狀、科學(xué)管理水分和施用功能性肥料等。對(duì)于輕度重金屬污染農(nóng)田土壤，淹水處理是一種較好的降低稻米?Cd?含量的農(nóng)藝措施。與常規(guī)水分處理相比，淹水條件下稻米?Cd?含量下降?3.6%—26.3%。

對(duì)于中輕度污染稻田，結(jié)合水分管理與增施鈣鎂磷肥等措施可顯著降低土壤有效態(tài)?Cd?含量和稻米對(duì)?Cd?的積累。

在重度污染區(qū)，則選擇種植油菜、花生和甘蔗等低Cd?積累作物替代水稻，如此可達(dá)到安全利用的目的。也可改種棉花、紅麻、苧麻和蠶桑等纖維植物，阻斷土壤?Cd?進(jìn)入食物鏈。

重金屬超標(biāo)農(nóng)田安全利用關(guān)鍵環(huán)節(jié)與策略

農(nóng)田重金屬動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

國(guó)外針對(duì)大尺度污染狀況調(diào)查、成因分析方面的工作較多，并建立了諸多長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我國(guó)也開展了多次大面積污染調(diào)查工作，并正在開展土壤污染詳查工作，但尚缺乏基于歷史大數(shù)據(jù)和源解析技術(shù)的權(quán)威性農(nóng)田土壤和糧食作物的污染源清單，土壤和糧食作物重金屬含量的綜合分析以及模型模擬方面的工作也有待加強(qiáng)。

2006?年，環(huán)境保護(hù)部與國(guó)土資源部組織各地環(huán)境監(jiān)測(cè)站采用?GPS?定位、網(wǎng)格化采樣方式對(duì)全國(guó)土壤污染進(jìn)行調(diào)查，共采集土壤、農(nóng)產(chǎn)品等樣品?213?754?個(gè)，獲得有效調(diào)查數(shù)據(jù)?495?萬個(gè)，初步建立了全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)和樣品庫(kù)。2017?年，我國(guó)新一輪土壤污染狀況詳查全面啟動(dòng)，已確定?2?萬個(gè)左右國(guó)控點(diǎn)位布設(shè)，覆蓋我國(guó)?99%?的縣、98%?的土壤類型和?88%?的糧食主產(chǎn)區(qū)，初步建成了國(guó)家土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)。通過糧食主產(chǎn)區(qū)土壤及農(nóng)產(chǎn)品的協(xié)同監(jiān)測(cè)，建立農(nóng)田土壤和糧食作物重金屬監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以為污染土壤的分區(qū)分類管控、安全利用及修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

重金屬低積累作物品種資源庫(kù)

不同作物類型和品種基因型，在吸收、積累重金屬方面的能力存在較大差異。目前，有關(guān)低吸收水稻等作物品種的篩選研究工作較多，研究表明通過篩選低積累品種來減少作物對(duì)重金屬的吸收富集是完全可行的。

由于糧食作物品種的區(qū)域特色十分明顯，當(dāng)前亟須建立針對(duì)不同種植區(qū)域、不同重金屬元素、不同作物類型的重金屬低積累品種資源庫(kù)，并分類制訂其栽培調(diào)控措施和田間應(yīng)用規(guī)范，力保在服務(wù)農(nóng)田安全利用的同時(shí)又達(dá)到高產(chǎn)的雙贏目標(biāo)。

鈍化劑的市場(chǎng)準(zhǔn)入

目前，市場(chǎng)上鈍化劑類型繁多，而人們對(duì)鈍化劑本身存在的無機(jī)及有機(jī)污染物或有害病原微生物等的關(guān)注卻比較少。鈍化劑成分復(fù)雜，如來自污泥、畜禽糞便、工業(yè)廢棄物等原材料制備的生物質(zhì)炭，其本身重金屬含量就較高，在用于農(nóng)田土壤重金屬鈍化修復(fù)過程中可能會(huì)造成二次污染和土壤質(zhì)量退化等問題。

因此，需要明確鈍化劑的使用量、使用時(shí)期和適宜區(qū)域，制定土壤重金屬鈍化材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，建立農(nóng)田土壤重金屬鈍化劑的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，杜絕可能造成二次污染風(fēng)險(xiǎn)的鈍化劑進(jìn)入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，這是正確應(yīng)用鈍化劑修復(fù)重金屬污染土壤的前提和保障。

重金屬超標(biāo)農(nóng)田的輪作休耕

由于對(duì)耕地資源的長(zhǎng)期過度利用，我國(guó)部分耕地地力嚴(yán)重透支以及土壤污染加劇，這嚴(yán)重影響著我國(guó)耕地的可持續(xù)利用。2016?年，農(nóng)業(yè)部等?10?部門聯(lián)合發(fā)布《探索實(shí)行耕地輪作休耕制度試點(diǎn)方案》，將休耕制度提到了國(guó)家戰(zhàn)略高度。休耕制度在我國(guó)是一項(xiàng)全新的制度安排，在確保國(guó)家糧食安全的基本原則下，科學(xué)推進(jìn)耕地輪作休耕制度，是探索“藏糧于地、藏糧于技”的具體實(shí)施途徑。在重金屬超標(biāo)區(qū)進(jìn)行的輪作休耕模式，主要有改種作物和品種、改良土壤、科學(xué)灌溉、控制吸收和“VIP?+?n”創(chuàng)新污染治理模式。

然而，我國(guó)耕地資源緊張，糧食供給和糧食安全問題壓力巨大，不宜對(duì)污染農(nóng)田進(jìn)行大面積的休耕。同時(shí)，治理性休耕制度需要完善相應(yīng)的法律法規(guī)政策，需在技術(shù)支撐、資金保障、管理措施、效果評(píng)價(jià)等方面予以明確，這樣才能確保休耕制度有效運(yùn)轉(zhuǎn)和規(guī)范實(shí)施。

高重金屬含量秸稈的處置

在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，作物秸稈還田是秸稈綜合利用和增加土壤有機(jī)質(zhì)的重要途徑和措施。我國(guó)當(dāng)前農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)生量達(dá)?6—7?億噸，直接還田的比例占?35%?以上。然而，在重金屬污染農(nóng)田上，作物秸稈中累積大量的重金屬，秸稈還田在向土壤輸入有機(jī)碳的同時(shí)，也把吸收的大部分重金屬重新歸還到土壤中。

因此，為了加強(qiáng)污染土壤的安全和可持續(xù)利用，需要結(jié)合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展，加強(qiáng)高重金屬含量的作物秸稈處置和利用技術(shù)的研發(fā)，這對(duì)保障糧食安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

糧食安全生產(chǎn)保障體系與政策

保障糧食安全是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。針對(duì)我國(guó)中輕度重金屬污染農(nóng)田特點(diǎn)，需要堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先，管控為主、修復(fù)為輔，示范引導(dǎo)、因地制宜等原則，以發(fā)展實(shí)地檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)為手段，以加強(qiáng)阻控修復(fù)技術(shù)支持為依托，形成由法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體制、公眾參與、科學(xué)研究和宣傳教育組成的農(nóng)田土壤污染防治管理體系。

此外，還需盡快從制度約束、行政推動(dòng)及政策扶持等方面考慮，構(gòu)建土壤污染調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全利用與修復(fù)等可操作的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)體系，保障我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品“從農(nóng)田到餐桌”的全程質(zhì)量安全。（作者：徐建明、孟俊、劉杏梅、施加春、唐先進(jìn)  浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院。《中國(guó)科學(xué)院院刊》供稿）