農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量安全是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的第一道關(guān)口，直接影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。然而，近年來我國部分地區(qū)土壤重金屬污染問題日益凸顯，已成為影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量，進而影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的突出問題。
如何科學(xué)認(rèn)識和客觀評價我國農(nóng)業(yè)土壤及主要農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并開展有效的保護和防治工作，盡快地把耕地土壤重金屬污染的危害降到最低程度，已成為政府、公眾和科學(xué)界共同高度關(guān)注的話題和十分緊迫的任務(wù)。
相對于大氣和水體等污染，土壤重金屬污染有其特殊的復(fù)雜性、隱蔽性、滯后性和長期性，需要對其成因、擴散途徑和生態(tài)效應(yīng)進行客觀、全面和科學(xué)的分析，在此基礎(chǔ)上采取針對性的防控和治理措施。
1土壤重金屬污染的復(fù)雜性
1.1土壤重金屬來源的復(fù)雜性
土壤重金屬污染的復(fù)雜性，首先體現(xiàn)在土壤重金屬污染來源十分復(fù)雜。人類的各種生產(chǎn)和生活活動，尤其是在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展過程中，粉塵、工業(yè)污水和垃圾、汽車尾氣等廢棄物排放量顯著增加，這些廢棄物中含有的Cd、Cr、Pb、Cu、As等重金屬，通過各種途徑遷移、擴散進入土壤，導(dǎo)致表層甚至深層土壤重金屬元素不同程度的富集，成為土壤退化的重要表現(xiàn)形式。
一些礦山在開采、加工和冶煉過程中廢渣和尾礦等隨意堆放導(dǎo)致其中的重金屬直接或間接進入土壤，是耕作土壤重金屬重度污染的最主要原因。
大氣沉降和污水灌溉則是城市工業(yè)和交通源重金屬進入耕作土壤的最主要途徑，尤其是Cd、As、Sb、Pb和Ni等元素。根據(jù)我國學(xué)者的估算結(jié)果，目前各種人為來源Cd的輸入導(dǎo)致我國農(nóng)田耕層土壤(0~20cm)Cd的年平均增量為4μg/kg，如果不采取有效的管控措施，這種幅度的持續(xù)增加足以在幾十年的時間內(nèi)使得大部分無污染的土壤Cd含量達到超標(biāo)水平。
同時，由于礦化和一些特殊的地質(zhì)作用，自然因素也會導(dǎo)致一些地區(qū)土壤母質(zhì)中重金屬呈現(xiàn)高度富集的現(xiàn)象。
20世紀(jì)80年代進行的中國土壤元素背景值調(diào)查結(jié)果表明，不同類型母質(zhì)上發(fā)育的土壤，其重金屬含量的差異很大，如As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Pb等元素在基性火成巖和石灰?guī)r母質(zhì)發(fā)育的土壤中的平均含量大大高于風(fēng)沙母質(zhì)土壤。
由于地質(zhì)成因(主要與超基性火成巖有關(guān))導(dǎo)致的土壤重金屬富集現(xiàn)象，是我國南方地區(qū)土壤中Cr、Cu、Ni、Zn等元素含量在大尺度上發(fā)生分異的重要原因。
1.2土壤重金屬污染評價的復(fù)雜性
受成土過程及土壤質(zhì)地、有機質(zhì)含量、pH、Eh等環(huán)境條件的影響和制約，來自母質(zhì)和通過各種途徑進入土壤中的人為源重金屬以多種不同形態(tài)存在，且不同形態(tài)重金屬的生物有效性差異極大。
我國幅員遼闊，土壤類型多樣，不同類型土壤對重金屬的環(huán)境容量也有顯著差別，加之區(qū)分土壤中自然和不同人為來源重金屬的技術(shù)難度較大，進一步增加了土壤重金屬污染評價的復(fù)雜性。
土壤–作物系統(tǒng)中的重金屬遷移是一個復(fù)雜過程，除受土壤中重金屬含量、形態(tài)及環(huán)境條件的影響外，不同類型農(nóng)作物吸收重金屬元素的生理生化機制各異，因而有不同吸收和富集重金屬的特征。
即使是同一類型的農(nóng)作物，不同品種間富集重金屬的能力也有顯著差異。此外，農(nóng)田灌溉方式、灌溉時間、施肥方式和田間管理等農(nóng)藝措施都會影響作物對產(chǎn)地土壤中重金屬的吸收。
這些因素均決定了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬含量與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量之間并非簡單的直接對應(yīng)關(guān)系。
我國目前所執(zhí)行的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)，在我國農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護中發(fā)揮了積極作用，但由于當(dāng)時研究水平和數(shù)據(jù)資料積累等因素的限制，主要以土壤重金屬全量為依據(jù)，沒有充分考慮我國土壤類型、作物類型、耕作制度和農(nóng)藝管理措施的多樣性和差異性，不能滿足我國農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的需要，其科學(xué)性和可操作性亟待改進和完善。
事實上，全國農(nóng)業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測結(jié)果表明，按現(xiàn)行土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)，“土壤重金屬超標(biāo)而農(nóng)產(chǎn)品不超標(biāo)”與“土壤重金屬不超標(biāo)而農(nóng)產(chǎn)品卻超標(biāo)”的現(xiàn)象時有發(fā)生。
例如，對全國無公害農(nóng)產(chǎn)品基地縣環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果表明，南方部分土壤重金屬高背景值地區(qū)，有的重金屬全量超過了國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，但多年來生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品一直是安全的，甚至是出口創(chuàng)匯的主打產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)得起發(fā)達國家的嚴(yán)格檢驗。
此外，土壤屬性的空間異質(zhì)性決定了土壤重金屬含量在空間上的分異并隨著研究尺度、采樣密度和采樣方法的不同而有著不同的表現(xiàn)。
目前國內(nèi)已開展了大量土壤重金屬污染的調(diào)查和評價工作，但目前大尺度的調(diào)查和評價主要集中在人口密集、經(jīng)濟發(fā)達的東部和中部地區(qū)，小尺度上的研究大多針對工礦和冶煉廠區(qū)周邊地區(qū)、城郊蔬菜地等，對農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地重金屬現(xiàn)狀的調(diào)查和分析相對較少，而且由于調(diào)查目的不同、研究方法和評價標(biāo)準(zhǔn)的差異，評價結(jié)果的宏觀代表性值得商榷。
這在客觀上造成了對我國部分地區(qū)土壤重金屬污染狀況估計過高的結(jié)果。因此，要科學(xué)認(rèn)識和正確對待現(xiàn)行土壤重金屬污染調(diào)查結(jié)果。
一方面要高度重視土壤保護、積極開展有效防治工作；另一方面也不必談“污”色變，夸大我國土壤重金屬污染范圍、程度和危害。
1.3土壤重金屬污染治理的艱巨性
過去部分行業(yè)的環(huán)保工作者把土壤作為污染物的消納場所，過高估計了土壤的自凈能力，實際上土壤是寶貴的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，其環(huán)境負(fù)載容量是有限的，必須加以保護，防治重金屬逐步累積。
各種來源的重金屬一旦進入土壤，除少部分可通過植物吸收和水循環(huán)(或揮發(fā))移出外，其在土壤中的滯留時間極長。
前人研究結(jié)果表明，溫帶氣候條件下，Cd在土壤中的駐留時間75~380年，Hg為500~1000年，Pb、Ni和Cu為1000~3000年。
一些土壤遭重金屬污染后，往往需要花費很大的代價才能將污染降到可接受的水平，而且根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，很難完全避免在修復(fù)等治理過程中派生的二次污染等負(fù)面影響。
土壤修復(fù)技術(shù)研究雖已開展多年，但縱觀已有的研究成果，多數(shù)只限于實驗室水平或田間小試階段，達到現(xiàn)場大規(guī)模應(yīng)用和商業(yè)化推廣的成套技術(shù)不多。
即使有少數(shù)現(xiàn)場修復(fù)工作獲得成功，也往往由于成本太高或技術(shù)不穩(wěn)定而難于復(fù)制和推廣，尚沒有一項特殊的技術(shù)具有普遍適用性。
目前的各種物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)方法雖然不少，但大多是針對某一類型重金屬污染，能同時有效修復(fù)多種重金屬污染土壤的方法鮮有報道，而污染區(qū)尤其是礦山開發(fā)導(dǎo)致的污染往往是多種重金屬元素的復(fù)合污染。
目前農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染治理和修復(fù)面臨的難點很多，有些是技術(shù)經(jīng)濟成本高，如用客土法等；有的時間長，如超積累植物吸收重金屬方法需要幾十年乃至上百年時間。
而且，我國的農(nóng)田土壤重金屬污染治理絕大多數(shù)是在不中斷農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件下進行，進一步加大了修復(fù)的難度。這些因素都制約了土壤重金屬污染治理技術(shù)的有效運用。
不過，雖然重金屬污染土壤修復(fù)治理難度大，但也不是不可防、不可控的。事實上，我國近年來在一些重點地區(qū)開展的一些以農(nóng)藝措施為主的土壤重金屬污染綜合治理試驗示范，如農(nóng)業(yè)部、財政部在湖南水稻Cd污染地區(qū)實施推廣的“VIP+n”稻米Cd污染控制技術(shù)模式，治理成效顯著。
2耕地土壤重金屬污染防控對策
土壤重金屬污染的極端復(fù)雜性，決定了污染防治工作的長期性和艱巨性?？偟脑瓌t是在堅持科學(xué)認(rèn)識、統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合防治、分類指導(dǎo)、治用結(jié)合基礎(chǔ)上，切實處理好3個關(guān)系：
一是防治與生產(chǎn)的關(guān)系，充分認(rèn)識耕地在我國是稀缺的寶貴資源，切實加強耕地資源保護和重金屬污染防控，防止耕地不科學(xué)、不合理的非糧化、非農(nóng)化傾向。
二是內(nèi)源污染與外源污染防治的關(guān)系，從流域、區(qū)域的尺度防控污染源，在加強對工礦和城鄉(xiāng)生活等外源污染向農(nóng)業(yè)農(nóng)村轉(zhuǎn)移排放管控的同時，高度重視農(nóng)業(yè)內(nèi)源重金屬污染的防治。
三是科研先行與技術(shù)審慎應(yīng)用的關(guān)系，要穩(wěn)中求進，把成熟、可靠且符合當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)條件及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點的技術(shù)盡快集成應(yīng)用到實踐中。
為實現(xiàn)科學(xué)認(rèn)識耕地土壤重金屬污染狀況，并開展有效的防控，必須重點解決以下問題。
2.1盡快全面把握耕地土壤重金屬污染狀況
盡快開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染普查和監(jiān)測，全面準(zhǔn)確、動態(tài)把握產(chǎn)地污染狀況。
首先，應(yīng)當(dāng)加強我國農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)修訂完善的基礎(chǔ)研究，建立精準(zhǔn)的土壤重金屬污染評價指標(biāo)體系。
針對目前我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立在全量指標(biāo)上、未充分考慮土壤中重金屬的形態(tài)和生態(tài)受體的毒性效應(yīng)等問題，加大基礎(chǔ)研究力度，深入研究重金屬在土壤–植物系統(tǒng)中的形態(tài)轉(zhuǎn)化、運移和富集規(guī)律，修正完善現(xiàn)有土壤重金屬污染評價指標(biāo)、評價體系和分析測試方法。
研究制訂符合我國國情、與土壤類型和作物種植方式等相對應(yīng)的農(nóng)田土壤重金屬含量安全閾值，并盡快修訂和完善我國農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評價體系。
在此基礎(chǔ)上，從全面普查、重點詳查和動態(tài)監(jiān)測三方面入手，全方位、多層面系統(tǒng)推進土壤和農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測與評價工作，確保土壤重金屬污染的家底清楚，為進一步做好污染修復(fù)治理的科學(xué)規(guī)劃和分類指導(dǎo)打好基礎(chǔ)。
以摸清全國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境狀況為目的，以基本污染調(diào)查為手段，在全國范圍內(nèi)開展全面普查。
重點詳查要在全國農(nóng)產(chǎn)品重點污染區(qū)域開展。動態(tài)監(jiān)測要以農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境污染監(jiān)測國控點、省控點網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，跟蹤產(chǎn)地環(huán)境變化趨勢，按年度開展監(jiān)測，動態(tài)把握農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境情況。
由于稻米重金屬污染與產(chǎn)地土壤環(huán)境緊密相關(guān)，特別是我國南方酸性土壤區(qū)的稻田風(fēng)險更高，當(dāng)前需要在工礦企業(yè)周邊農(nóng)區(qū)、污水灌區(qū)、大中城市郊區(qū)、以及南方酸性土壤的稻田等污染重點區(qū)適當(dāng)加大調(diào)查密度。
2.2加強土壤保護與重金屬污染防治科技支撐
一方面，必須加強清潔土壤的管控技術(shù)研究，防止重金屬在土壤中累積和污染面積的繼續(xù)擴大，以保證其永續(xù)利用。
另一方面，針對鎘大米等突出重金屬污染問題，加強低積累水稻品種篩選與推廣，灌溉水凈化處理技術(shù)與設(shè)備研發(fā)，加強產(chǎn)地土壤主要重金屬污染控制技術(shù)、降活減存技術(shù)、綜合治理技術(shù)等科技攻關(guān)，并建立相應(yīng)的綜合示范區(qū)，對現(xiàn)有各種治理修復(fù)技術(shù)及模式進行比選、優(yōu)化、集成和熟化、簡化，形成一系列適合不同土壤污染類型和污染程度、不同農(nóng)業(yè)生態(tài)類型區(qū)的先進、適用、易行、能復(fù)制、可推廣的模式和工程技術(shù)體系及標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程，為重金屬土壤污染防控和治理提供強有力的科技支撐和示范樣板。
實踐證明，以農(nóng)藝措施為主的風(fēng)險管控綜合治理方式更適宜我國國情、農(nóng)情。如農(nóng)業(yè)部、財政部在湖南水稻Cd污染地區(qū)實施推廣的“VIP+n”稻米Cd污染控制技術(shù)模式。
該技術(shù)包括種植Cd低積累型水稻品種(variety)、合理灌溉(irrigation)、調(diào)控土壤酸堿度(pH)3項關(guān)鍵技術(shù)，同時根據(jù)污染情況輔以其他針對性措施(“n”，或施用重金屬鈍化劑，或噴施Si、Se、Zn，或施用生物菌劑等)。
采用“VIP”和“VIP+n”技術(shù)，能顯著降低土壤中、輕度Cd污染區(qū)稻米Cd含量，輕度和中度污染的農(nóng)田早稻達標(biāo)率提高了53.1%和44.8%。加強科技支撐，是土壤保護和重金屬污染防治的關(guān)鍵。
2.3加強農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護法律法規(guī)建設(shè)、創(chuàng)新體制機制
通過近40年的努力，我國農(nóng)業(yè)環(huán)境保護法律雛形已基本形成，但是面對農(nóng)業(yè)環(huán)境保護領(lǐng)域出現(xiàn)的新問題和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新需要，農(nóng)業(yè)環(huán)境保護領(lǐng)域法制建設(shè)仍然較為滯后，法律體系還比較松散，缺乏完整性、系統(tǒng)性和協(xié)同性。
農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護是一項系統(tǒng)工程，既涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)內(nèi)部，也涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外部(如工礦企業(yè)、城鄉(xiāng)生活排污轉(zhuǎn)移等。
然而，長期以來，在法制建設(shè)過程中，由于沒有將農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護作為獨立的調(diào)整對象，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護立法缺少頂層設(shè)計，缺乏系統(tǒng)性、整體性、協(xié)調(diào)性，沒有形成“從投入品到農(nóng)田、從農(nóng)田到餐桌”一整套全周期保護的法律體系，相關(guān)規(guī)定散落于多部法律之中，農(nóng)業(yè)環(huán)境保護立法碎片化、分散重復(fù)、不銜接的問題比較突出，不少領(lǐng)域還存在法律空白。
因此，必須加快推動相關(guān)法律法規(guī)的制修訂，充分考慮到農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護的規(guī)律和特點，形成中國特色的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護法律體系和管理體系，把技術(shù)法規(guī)作為組成部分或法律附件，通過配套政策機制來推動法律實施。
建立最嚴(yán)格的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地保護制度、農(nóng)田土壤污染管控制度、農(nóng)業(yè)資源損害賠償制度、責(zé)任追究制度等，確?！罢l污染、誰治理”。將土壤重金屬污染防控工作重點由終點評價和末端修復(fù)治理，轉(zhuǎn)變?yōu)樵搭^控制–過程監(jiān)管–終點評價–修復(fù)治理相結(jié)合的全程防控。
同時，加強體制創(chuàng)新。建立農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護協(xié)作平臺，加強不同行政區(qū)域、部門間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，完善產(chǎn)學(xué)研及用戶的協(xié)作機制，構(gòu)建農(nóng)業(yè)環(huán)境保護責(zé)權(quán)利共同體；明確生態(tài)補償方案，強化政策激勵作用和工作保障機制。
2.4著力培養(yǎng)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)
農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染涉及面廣、治理難度大、治理時間長，僅靠政府專項投資，只能解決局部、暫時性問題。某些勞動強度大、技術(shù)要求高的治理措施單純靠農(nóng)民自身力量的實施還存在一定難度，必須發(fā)揮市場作用，探索第三方治理模式，培育壯大資源環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)和社會化服務(wù)組織。
一方面鼓勵現(xiàn)有科研單位加快已有科技成果的轉(zhuǎn)化力度，推動與企業(yè)的合作。另一方面對有志于從事農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治的企業(yè)給予項目示范和優(yōu)惠政策。
當(dāng)前，已經(jīng)有一批企業(yè)投入到農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治工作中，應(yīng)進一步發(fā)揮相關(guān)行業(yè)協(xié)會等社會團體的作用，凝聚一大批企業(yè)社會力量，推動農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護事業(yè)全面深入開展。
2.5以體系建設(shè)保障農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境安全
建設(shè)好“三支隊伍”，即監(jiān)管隊伍、科技隊伍、使用者隊伍(農(nóng)民、經(jīng)營者或承包者)的管理執(zhí)行體系。進一步加強農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護的隊伍建設(shè)和能力建設(shè)，切實提升監(jiān)測能力、應(yīng)急能力和管理能力，建立有效的土壤重金屬污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)警系統(tǒng)，探索土壤重金屬污染防控的長效管理機制。
充分發(fā)揮高校、科研院所的作用，積極支持相關(guān)的技術(shù)研發(fā)、集成與示范，提升我國土壤重金屬污染管控與治理的科技水平。充分尊重和發(fā)揮實施主體農(nóng)民的積極性，加快培育新型職業(yè)農(nóng)民，切實增強農(nóng)民環(huán)保安全意識和應(yīng)用新知識新技術(shù)的能力，保障耕地土壤保護和污染治理修復(fù)工作的成效。
3結(jié)語
我國部分地區(qū)土壤重金屬污染問題日益凸顯，已成為影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量，進而影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的最主要因素之一。盡快把耕地土壤重金屬污染的危害降到最低程度，是十分緊迫的任務(wù)。
土壤重金屬污染來源極其復(fù)雜、評價難度大和治理任務(wù)艱巨的特點，決定了污染防治工作的長期性和艱巨性。必須本著科學(xué)認(rèn)識、統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合防治、分類指導(dǎo)、治用結(jié)合的原則，盡快全面把握耕地土壤重金屬污染狀況，從加強普查監(jiān)測、加強科技支撐、完善法律法規(guī)、培育環(huán)保產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建工作體系等方面入手，保障耕地土壤重金屬污染防治工作的成效。
來源:《土壤》 作者:張?zhí)伊?/span>
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