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農產品產地環境質量直接影響農產品質量。近年來，我國部分地區土壤重金屬污染問題日益凸顯，已成為影響農產品質量安全，并受到廣泛關注和重視的突出的問題之一。
科學防治耕地土壤重金屬污染，必須從加強普查監測、加強科技支撐、完善法律法規、培育環保產業、構建工作體系等方面入手。
文/張桃林（農業部副部長）
來源：《土壤》（2015年第3期）

農產品產地環境質量安全是農產品質量安全的第一道關口，直接影響農產品質量。然而，近年來我國部分地區土壤重金屬污染問題日益凸顯，已成為影響農產品產地環境質量，進而影響農產品質量安全的突出問題。
如何科學認識和客觀評價我國農業土壤及主要農產品重金屬污染現狀和發展趨勢，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很低程度，已成為政府、公眾和科學界共同高度關注的話題和十分緊迫的任務。
 相對于大氣和水體等污染，土壤重金屬污染有其特殊的復雜性、隱蔽性、滯后性和長期性，需要對其成因、擴散途徑和生態效應進行客觀、全面和科學的分析，在此基礎上采取針對性的防控和治理措施。

1 土壤重金屬污染的復雜性?

1.1 土壤重金屬來源的復雜性?

壤重金屬污染的復雜性，首先體現在土壤重金屬污染來源十分復雜。人類的各種生產和生活活動，尤其是在工業化、城鎮化快速發展過程中，粉塵、工業污水和垃圾、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主要原因。
大氣沉降和污水灌溉則是城市工業和交通源重金屬進入耕作土壤的主要途徑，尤其是?Cd、As、Sb、Pb?和?Ni?等元素。根據我國學者的估算結果，目前各種人為來源?Cd?的輸入導致我國農田耕層土壤(0 ~ 20 cm) Cd?的年平均增量為?4 μg/kg，如果不采取有效的管控措施，這種幅度的持續增加足以在幾十年的時間內使得大部分無污染的土壤?Cd?含量達到超標水平。
同時，由于礦化和一些特殊的地質作用，自然因素也會導致一些地區土壤母質中重金屬呈現高度富集的現象。
20世紀?80?年代進行的中國土壤元素背景值調查結果表明，不同類型母質上發育的土壤，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巖母質發育的土壤中的平均含量大大高于風沙母質土壤。由于地質成因(主要與超基性火成巖有關)導致的土壤重金屬富集現象，是我國南方地區土壤中?Cr、Cu、Ni、Zn?等元素含量在大尺度上發生分異的重要原因]。
1.2 土壤重金屬污染評價的復雜性
受成土過程及土壤質地、有機質含量、pH、Eh等環境條件的影響和制約，來自母質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存在，且不同形態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境容量也有顯著差別，加之區分土壤中自然和不同人為來源重金屬的技術難度較大，進一步增加了土壤重金屬污染評價的復雜性。土壤–作物系統中的重金屬遷移是一個復雜過程，除受土壤中重金屬含量、形態及環境條件的影響外，不同類型農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作物，不同品種間富集重金屬的能力也有顯著差異。此外，農田灌溉方式、灌溉時間、施肥方式和田間管理等農藝措施都會影響作物對產地土壤中重金屬的吸收。這些因素均決定了農產品產地土壤重金屬含量與農產品質量之間并非簡單的直接對應關系。
我國目前所執行的《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)，在我國農業資源環境保護中發揮了積極作用，但由于當時研究水平和數據資料積累等因素的限制，主要以土壤重金屬全量為依據，沒有充分考慮我國土壤類型、作物類型、耕作制度和農藝管理措施的多樣性和差異性，不能滿足我國農產品安全生產的需要，其科學性和可操作性亟待改進和完善。
事實上，全國農業環境保護監測結果表明，按現行土壤環境質量標準和食品安全國家標準，“土壤重金屬超標而農產品不超標”與“土壤重金屬不超標而農產品卻超標”的現象時有發生。例如，對全國無公害農產品基地縣環境質量評價結果表明，南方部分土壤重金屬高背景值地區，有的重金屬全量超過了國家土壤環境質量二級標準，但多年來生產的農產品一直是安全的，甚至是出口創匯的主打產品，農產品質量經得起發達國家的嚴格檢驗。此外，土壤屬性的空間異質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。
 目前國內已開展了大量土壤重金屬污染的調查和評價工作，但目前大尺度的調查和評價主要集中在人口密集、經濟發達的東部和中部地區，小尺度上的研究大多針對工礦和冶煉廠區周邊地區、城郊蔬菜地等，對農業主產區耕地重金屬現狀的調查和分析相對較少，而且由于調查目的不同、研究方法和評價標準的差異，評價結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土壤重金屬污染狀況估計過高的結果。因此，要科學認識和正確對待現行土壤重金屬污染調查結果。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

過去部分行業的環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業生產資料，其環境負載容量是有限的，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(或揮發)移出外，其在土壤中的滯留時間極長。前人研究結果表明，溫帶氣候條件下，Cd?在土壤中的駐留時間為?75 ~ 380?年，Hg?為?500 ~ 1 000年，Pb、Ni?和?Cu?為?1 000 ~ 3 000?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，而且根據現有的技術水平，很難完全避免在修復等治理過程中派生的二次污染等負面影響。

土壤修復技術研究雖已開展多年，但縱觀已有的研究成果，多數只限于實驗室水平或田間小試階段，達到現場大規模應用和商業化推廣的成套技術不多。即使有少數現場修復工作獲得成功，也往往由于成本太高或技術不穩定而難于復制和推廣，尚沒有一項特殊的技術具有普遍適用性。
目前的各種物理修復、化學修復和生物修復方法雖然不少，但大多是針對某一
類型重金屬污染，能同時有效修復多種重金屬污染土壤的方法鮮有報道，而污染區尤其是礦山開發導致的污染往往是多種重金屬元素的復合污染。
目前農產品產地土壤重金屬污染治理和修復面臨的難點很多，有些是技術經濟成本高，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，我國的農田土壤重金屬污染治理絕大多數是在不中斷農業生產的條件下進行，進一步加大了修復的難度。這些因素都制約了土壤重金屬污染治理技術的有效運用。
不過，雖然重金屬污染土壤修復治理難度大，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開展的一些以農藝措施為主的土壤重金屬污染綜合治理試驗示范，如農業部、財政部在湖南水稻?Cd?污染地區實施推廣的“VIP+n”稻米?Cd?污染控制技術模式，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雜性，決定了污染防治工作的長期性和艱巨性。總的原則是在堅持科學認識、統籌規劃、綜合防治、分類指導、治用結合基礎上，切實處理好?3?個關系：
一是防治與生產的關系，充分認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、不合理的非糧化、非農化傾向。
二是內源污染與外源污染防治的關系，從流域、區域的尺度防控污染源，在加強對工礦和城鄉生活等外源污染向農業農村轉移排放管控的同時，高度重視農業內源重金屬污染的防治。
 三是科研先行與技術審慎應用的關系，要穩中求進，把成熟、可靠且符合當地自然生態條件及農業生產特點的技術盡快集成應用到實踐中。為實現科學認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
盡快開展農產品產地土壤重金屬污染普查和監測，全面準確、動態把握產地污染狀況。
首先，應當加強我國農業土壤環境質量標準修訂完善的基礎研究，建立精準的土壤重金屬污染評價指標體系
針對目前我國土壤環境質量標準建立在全量指標上、未充分考慮土壤中重金屬的形態和生態受體的毒性效應等問題，加大基礎研究力度，深入研究重金屬在土壤–植物系統中的形態轉化、運移和富集規律，修正完善現有土壤重金屬污染評價指標、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的農田土壤重金屬含量安全閾值，并盡快修訂和完善我國農用地土壤環境質量標準評價體系。
在此基礎上，從全面普查、重點詳查和動態監測三方面入手，全方位、多層面系統推進土壤和農產品監測與評價工作，確保土壤重金屬污染的家底清楚，為進一步做好污染修復治理的科學規劃和分類指導打好基礎。以摸清全國農產品產地環境狀況為目的，以基本污染調查為手段，在全國范圍內開展全面普查。重點詳查要在全國農產品重點污染區域開展。動態監測要以農產品產地環境污染監測國控點、省控點網絡為基礎，跟蹤產地環境變化趨勢，按年度開展監測，動態把握農產品產地環境情況。
由于稻米重金屬污染與產地土壤環境緊密相關，特別是我國南方酸性土壤區的稻田風險更高，當前需要在工礦企業周邊農區、污水灌區、大中城市郊區、以及南方酸性土壤的稻田等污染重點區適當加大調查密度。
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研究，防止重金屬在土壤中累積和污染面積的繼續擴大，以保證其永續利用。
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與設備研發，加強產地土壤主要重金屬污染控制技術、降活減存技術、綜合治理技術等科技攻關，并建立相應的綜合示范區，對現有各種治理修復技術及模式進行比選、優化、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、不同農業生態類型區的先進、適用、易行、能復制、可推廣的模式和工程技術體系及標準化操作規程，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，以農藝措施為主的風險管控綜合治理方式更適宜我國國情、農情。如農業部、財政部在湖南水稻?Cd?污染地區實施推廣的“VIP+n”稻米?Cd?污染控制技術模式。
該技術包括種植?Cd?低積累型水稻品種(variety)、合理灌溉(irrigation)、調控土壤酸堿度(pH)3?項關鍵技術，同時根據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，能顯著降低土壤中、輕度?Cd?污染區稻米?Cd含量，輕度和中度污染的農田早稻達標率提高了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鍵。
2.3 加強農業資源環境保護法律法規建設、創新體制機制
通過近?40?年的努力，我國農業環境保護法律雛形已基本形成，但是面對農業環境保護領域出現的新問題和農業可持續發展的新需要，農業環境保護領域法制建設仍然較為滯后，法律體系還比較松散，缺乏完整性、系統性和協同性。農業資源環境保護是一項系統工程，既涉及農業生產內部，也涉及農業生產外部(如工礦企業、城鄉生活排污轉移等。
然而，長期以來，在法制建設過程中，由于沒有將農業資源環境保護作為獨立的調整對象，導致農業資源環境保護立法缺少頂層設計，缺乏系統性、整體性、協調性，沒有形成“從投入品到農田、從農田到餐桌”一整套全周期保護的法律體系，相關規定散落于多部法律之中，農業環境保護立法碎片化、分散重復、不銜接的問題比較突出，不少領域還存在法律空白。
因此，必須加快推動相關法律法規的制修訂，充分考慮到農業資源環境保護的規律和特點，形成中國特色的農業資源環境保護法律體系和管理體系，把技術法規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。建立嚴格的農產品產地保護制度、農田土壤污染管控制度、農業資源損害賠償制度、責任追究制度等，確保“誰污染、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治理，轉變為源頭控制–過程監管–終點評價–修復治理相結合的全程防控。
同時，加強體制創新。建立農業資源環境保護協作平臺，加強不同行政區域、部門間的統籌協調，完善產學研及用戶的協作機制，構建農業環境保護責權利共同體；明確生態補償方案，強化政策激勵作用和工作保障機制。
2.4 著力培養農業資源環境保護產業
農產品產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、技術要求高的治理措施單純靠農民自身力量的實施還存在一定難度，必須發揮市場作用，探索第三方治理模式，培育壯大資源環境保護產業和社會化服務組織。
一方面鼓勵現有科研單位加快已有科技成果的轉化力度，推動與企業的合作。另一方面對有志于從事農產品產地土壤重金屬污染防治的企業給予項目示范和優惠政策。
當前，已經有一批企業投入到農產品產地土壤重金屬污染防治工作中，應進一步發揮相關行業協會等社會團體的作用，凝聚一大批企業社會力量，推動農業資源環境保護事業全面深入開展。
2.5 以體系建設保障農產品產地環境安全
 建設好“三支隊伍”，即監管隊伍、科技隊伍、使用者隊伍(農民、經營者或承包者)的 管理執行體系。進一步加強農業資源環境保護的隊伍建設和能力建設，切實提升監測能力、應急能力和管理能力，建立有效的土壤重金屬污染監測網絡、預警系統，探索土壤重金屬污染防控的長效管理機制。充分發揮高校、科研院所的作用，積極支持相關的技術研發、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。充分尊重和發揮實施主體農民的積極性，加快培育新型職業農民，切實增強農民環保安全意識和應用新知識新技術的能力，保障耕地土壤保護和污染治理修復工作的成效。

3 結語

我國部分地區土壤重金屬污染問題日益凸顯，已成為影響農產品產地環境質量，進而影響農產品質量安全的主要因素之一。盡快把耕地土壤重金屬污染的危害降到很低的程度，是十分緊迫的任務。土壤重金屬污染來源極其復雜、評價難度大和治理任務艱巨的特點，決定了污染防治工作的長期性和艱巨性。必須本著科學認識、統籌規劃、綜合防治、分類指導、治用結合的原則，盡快全面把握耕地土壤重金屬污染狀況，從加強普查監測、加強科技支撐、完善法律法規、培育環保產業、構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。