丁煥新 陳吉 孫永泉 陸陽 陸幸鸚 劉文秀

摘要?農(nóng)田土壤重金屬污染已嚴(yán)重威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，引起了社會的廣泛關(guān)注。蘇州市作為長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，農(nóng)田土壤重金屬污染問題也尤為突出。重點介紹了近年來蘇州市在農(nóng)田土壤重金屬污染防治方面開展的相關(guān)工作和取得的成效，分析了當(dāng)前農(nóng)田重金屬污染防治工作過程中存在的一些問題和難點，提出了相關(guān)對策和建議，為各地開展農(nóng)田土壤污染防治工作提供參考。

關(guān)鍵詞?農(nóng)田土壤，重金屬污染，監(jiān)測，治理修復(fù)，對策

中圖分類號?X53文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611（2020）06-0071-03

Abstract?Heavy metal pollution in farmland soil has seriously threatened the quality and safety of agricultural products， which has aroused wide attention of the society.As an economically developed region in the Yangtze river delta， Suzhou is experiencing rapid industrialization and urbanization， and the problem of heavy metal pollution in farmland soil is particularly prominent.We mainly introduced the related work and achievements of prevention and control of heavy metal pollution in farmland soil in Suzhou in recent years， analyzed some problems and difficulties in the process of prevention and control of heavy metal pollution in farmland， put forward relevant countermeasures and suggestions， and provided references for the prevention and control of soil pollution in farmland.

Key words?Farmland soil，Heavy metal pollution，Monitoring，Governance to repair，Countermeasure

耕地是農(nóng)業(yè)發(fā)展之要，糧食安全之基，農(nóng)民立命之本。習(xí)總書記強調(diào)，耕地是我國最為寶貴的資源，要持續(xù)加大耕地保護(hù)力度，像保護(hù)大熊貓一樣保護(hù)耕地。土壤是可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，事關(guān)國家糧食安全、生態(tài)安全和社會穩(wěn)定，保護(hù)好土壤環(huán)境是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和維護(hù)國家生態(tài)安全的重要內(nèi)容[1]。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，農(nóng)田受到了大量重金屬元素的污染，土壤質(zhì)量呈持續(xù)下降趨勢，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量受到嚴(yán)重影響[2]。2014年全國土壤污染狀況調(diào)查公報[3]顯示：全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，全國土壤總的超標(biāo)率為16.1%，污染類型以無機型為主，占比達(dá)82.8%。耕地土壤點位超標(biāo)率為19.4%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為13.7%、2.8%、1.8%和11%，主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環(huán)芳烴。據(jù)統(tǒng)計，我國約有1/6的耕地受到了不同程度的重金屬污染[4]，每年糧食因重金屬污染減產(chǎn)1 000多萬t，被重金屬污染的糧食每年達(dá)1 200萬t，合計經(jīng)濟(jì)損失至少200億元[5]。

2002年，南京環(huán)境科學(xué)研究所開展的典型區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量狀況探查結(jié)果顯示，長三角有的城市連片農(nóng)田受多種重金屬污染，致使10%的土壤基本喪失生產(chǎn)力[5]。趙其國等[6]指出我國長江三角洲及珠江三角洲等地區(qū)部分區(qū)域農(nóng)田土壤重金屬污染嚴(yán)重。經(jīng)過多年的農(nóng)業(yè)耕作和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，以及農(nóng)田周邊冶煉、電鍍、制革等涉重企業(yè)的存在，造成了蘇州地區(qū)農(nóng)田質(zhì)量和環(huán)境下降的趨勢。雖然近年來采取了一些治理保護(hù)措施并取得了一些成效，但污染排放量依舊很大，農(nóng)田生態(tài)環(huán)境問題依舊嚴(yán)峻。土壤重金屬污染隱蔽性強且長期存在，通過食物鏈富集可危害數(shù)代人健康，所以需要采取多種措施，綜合防治農(nóng)田土壤重金屬污染[7]。2017年8月1日，蘇州市人民政府正式印發(fā)了《蘇州市土壤污染防治工作方案》，蘇州市農(nóng)業(yè)部門加快推進(jìn)農(nóng)田土壤污染防治工作。

1?污染現(xiàn)狀及來源簡析

2012年起，全市先后開展了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染普查、調(diào)查和例行監(jiān)測工作，共計采集土壤和農(nóng)產(chǎn)品樣品12 000多個，分析了樣品中Cr、Pb、Cd、As和Hg等重金屬含量，以及pH、有機質(zhì)、機械組成、陽離子交換量等土壤理化性質(zhì)，基本摸清了全市農(nóng)田土壤重金屬污染狀況。其中土壤中Hg和Cd點位超標(biāo)率較高，其他重金屬點位超標(biāo)率均小于1%。Cr、Pb、Cd、As、Hg這5種重金屬均在中等空間變異范圍，偏度系數(shù)都為正偏，說明存在人類活動和工業(yè)化過程使得重金屬元素不斷富集的現(xiàn)象。其中Cr、Pb、Cd含量變異系數(shù)較大，且均呈現(xiàn)較強的區(qū)域變異性，而無明顯空間分布規(guī)律。農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)主要集中在水稻、小麥和根莖類蔬菜等作物，從高到低依次為As、Cd、Cr、Pb、Hg。依據(jù)協(xié)同監(jiān)測結(jié)果來看，土壤超標(biāo)點位與農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)點位的對應(yīng)性不強，特別是農(nóng)產(chǎn)品中As超標(biāo)的點位，土壤As均不超標(biāo)，而土壤中As超標(biāo)的點位，農(nóng)產(chǎn)品As均不超標(biāo)。據(jù)調(diào)查可見，當(dāng)前全市的農(nóng)田土壤環(huán)境中高風(fēng)險主要在工業(yè)發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和存有污染隱患的工廠周邊。葛婳姣[8]根據(jù)蘇州市吳江區(qū)農(nóng)村土壤污染現(xiàn)狀研究發(fā)現(xiàn)工業(yè)污水的產(chǎn)生和排放會對所在區(qū)域農(nóng)田土壤中的Pb、Cd和Cr 含量造成影響，分析推測該區(qū)域重金屬污染及累積可能是由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)的工業(yè)活動尤其是污水排放引起的。劉靜[9]研究指出張家港市蔬菜地土壤與對照稻麥輪作方式的土壤相比，其中重金屬As變化不明顯，Cd、Cr和Cu隨著種植年限的增加呈不斷積累的趨勢，這可能主要與蔬菜生產(chǎn)過程中大量施用“劣質(zhì)”有機肥料有關(guān)。馬成玲等[10]研究發(fā)現(xiàn)常熟市土壤Hg的問題十分突出，超標(biāo)率均較高，超標(biāo)樣品的污染指數(shù)也較高。

2?主要工作及成效

2.1?建立健全監(jiān)測評價網(wǎng)絡(luò)

針對蘇州農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀，在前期普查和調(diào)查的基礎(chǔ)上，蘇州市農(nóng)業(yè)部門2017年全面整合優(yōu)化了農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點位，構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)，完善了土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測制度。按照優(yōu)先保護(hù)、安全利用和嚴(yán)格管控三類設(shè)立監(jiān)測點位，覆蓋全市所有涉農(nóng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。監(jiān)測工作全程嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定要求，確保監(jiān)測結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、客觀性和可靠性。對監(jiān)測結(jié)果及時進(jìn)行評估總結(jié)，為全市農(nóng)田土壤污染風(fēng)險防控發(fā)揮積極作用。

2.2?啟動耕地質(zhì)量類別劃分

太倉市作為全國首批試點、江蘇省3個試點之一，于2018年6月正式啟動了耕地土壤環(huán)境質(zhì)量劃分試點工作，充分整合國土、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部門優(yōu)勢資源，順利完成了類別劃分工作。2019年蘇州市全面推進(jìn)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分工作，印發(fā)實施方案，成立領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各市、區(qū)配合技術(shù)服務(wù)單位全面推進(jìn)。按照“前期準(zhǔn)備、初步劃分、優(yōu)化調(diào)整、核實匯總、逐級報送、后續(xù)管理”6個步驟開展工作。利用地理信息系統(tǒng)和遙感影像，對初步劃分的嚴(yán)格管控和安全利用兩類耕地進(jìn)行識別對比，篩選出需要踏勘的地塊，實地走訪調(diào)查。后期編制了技術(shù)報告和相關(guān)圖件資料，并按考核要求逐級上報?，F(xiàn)已基本摸清受污染地塊的分布情況，為下一步的安全利用奠定堅實基礎(chǔ)。

2.3?受污染耕地安全利用和治理修復(fù)探索

近年來，蘇州市在綜合監(jiān)測和調(diào)查的基礎(chǔ)上，強化與科研院所和高校合作，就受污染耕地安全利用和治理修復(fù)開展了系列工作，主要通過超積累植物修復(fù)技術(shù)、原位鈍化技術(shù)、水分調(diào)控技術(shù)、葉面阻控技術(shù)、低積累作物品種篩選等技術(shù)，積極探尋適合蘇州市及蘇南地區(qū)典型重金屬污染農(nóng)田土壤的修復(fù)技術(shù)并進(jìn)行示范。常熟開展伴礦景天育苗試驗和超積累植物伴礦景天與低積累水稻輪作示范，配合化學(xué)和水肥調(diào)控措施，在稻米達(dá)標(biāo)生產(chǎn)的同時，土壤Cd含量和活性顯著降低，昆山試驗區(qū)探索多種植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，提高修復(fù)技術(shù)的實用性和可推廣性，通過3年修復(fù)工作，耕層土壤重金屬去除率達(dá)20%以上，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品重金屬全部未超標(biāo)，太倉篩選了低積累水稻品種蘇香粳100，鈍化修復(fù)技術(shù)使土壤Cd有效性降低50%～90%。當(dāng)前土壤修復(fù)已取得明顯成效，通過各種修復(fù)治理措施，有效降低了土壤重金屬總量和活性，減緩了重金屬污染物的危害，實現(xiàn)了污染土壤的高效修復(fù)和農(nóng)作物的安全生產(chǎn)。

3?面臨的主要問題

3.1?修復(fù)技術(shù)各有利弊

農(nóng)田重金屬污染修復(fù)策略：一是將重金屬直接從土壤中移除以達(dá)到清潔土壤的目的，二是降低重金屬遷移性和生物有效性，從而降低其風(fēng)險[11]。當(dāng)前從事農(nóng)田重金屬污染治理修復(fù)技術(shù)研究和推廣應(yīng)用的科研院所、高校和企業(yè)很多，也涌現(xiàn)一批修復(fù)技術(shù)。但任何一種修復(fù)技術(shù)都有其局限性，而且很多修復(fù)技術(shù)的機理性問題仍未解決。從蘇州實際應(yīng)用效果來看也是各有利弊，特別是針對復(fù)合污染如何選擇綠色、高效的修復(fù)技術(shù)還有待商榷。

物理修復(fù)[12]工程量大、成本高，一般不適合大面積推廣，可能對土壤肥力和耕作層造成破壞從而導(dǎo)致生產(chǎn)力降低，也可能給地下水帶來二次污染的風(fēng)險，還存在受污染土壤如何安全處置的問題。

蘇州市在探索植物修復(fù)技術(shù)推廣過程中選擇了超積累植物伴礦景天[13]進(jìn)行試驗示范。從結(jié)果來看，對Cd有不錯的治理修復(fù)效果，但地上部平均生物量不高，與云南、湖南等地區(qū)存在較大差異。這可能主要與蘇州地區(qū)自然氣候環(huán)境相關(guān)，蘇州冬季的長期低溫和降雨對伴礦景天的初期生長起到了抑制作用。超積累植物通常矮小，生物量低，生長緩慢，修復(fù)效率不高，以致修復(fù)周期較長，一般也不易于機械化作業(yè)，人工管理成本較高，植物后期安全處置難度大，外來植物種類還可能對本地的土壤和生物多樣性產(chǎn)生影響。

原位鈍化修復(fù)技術(shù)不是一種永久的修復(fù)治理措施，僅僅是改變了重金屬的存在形態(tài)，重金屬元素仍保留在土壤中[12]，修復(fù)效率和長期穩(wěn)定性還需進(jìn)一步研究。鈍化劑的原料有很多，成分比較復(fù)雜，是否影響土壤環(huán)境質(zhì)量還有待考證。

3.2?非技術(shù)因素的限制

3.2.1?保護(hù)意識不足。一方面，蘇州農(nóng)田基本上集中由村集體或外包種植戶來經(jīng)營管理，它們對農(nóng)田污染修復(fù)和安全利用的認(rèn)識層次不一，特別是外來承包種植戶僅對產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益關(guān)心，缺少對土壤安全問題的關(guān)注，往往會出現(xiàn)不情愿、不配合的情況，進(jìn)而影響工程進(jìn)度或增加修復(fù)成本。另一方面，蘇州鎮(zhèn)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，近年來雖然加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，關(guān)閉了一批涉污企業(yè)，但是部分農(nóng)田周邊仍存在一些小型污染企業(yè)，存有環(huán)保意識不強、偷排偷放污染物的隱患。

3.2.2?部門協(xié)作不緊。農(nóng)田重金屬污染治理修復(fù)不僅是農(nóng)業(yè)部門的事，還涉及財政、環(huán)保、國土、水務(wù)、企業(yè)、衛(wèi)生、食品安全等諸多方面。當(dāng)前各部門之間缺乏有效的協(xié)作溝通，基本上還是各自為戰(zhàn)的局面，在經(jīng)費保障、監(jiān)管執(zhí)法、源頭管控等方面強化合作需求比較迫切。

3.2.3?行業(yè)投資不熱。“土十條”頒布以來，國內(nèi)環(huán)保企業(yè)發(fā)展數(shù)量劇增，相關(guān)資質(zhì)沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)水平方面也沒有完全跟上，導(dǎo)致農(nóng)田土壤修復(fù)市場較為混亂。同時，由于農(nóng)田重金屬污染修復(fù)回報率不高，當(dāng)前投資仍主要依靠國家財政支出，市場資本還未過多參與其中。

3.3?修復(fù)過程缺乏監(jiān)管

根據(jù)“土十條”規(guī)定的考核要求來看，2020年前做好農(nóng)田土壤重金屬污染防治工作時間緊、任務(wù)重，各地區(qū)基本都是通過招標(biāo)購買第三方服務(wù)的形式開展重金屬治理修復(fù)工作，缺乏對農(nóng)田土壤修復(fù)工程監(jiān)理的資質(zhì)管理[14]。現(xiàn)有監(jiān)理單位多數(shù)是農(nóng)林、市政或建筑工程跨專業(yè)拓展相關(guān)業(yè)務(wù)，一定程度上缺乏農(nóng)田土壤修復(fù)監(jiān)理的經(jīng)驗，也無相關(guān)技術(shù)規(guī)程遵循，結(jié)果可能導(dǎo)致對農(nóng)田土壤修復(fù)效果評價不到位。