重金屬農藝調控措施的發(fā)揮

農藝措施能夠有效調控作物對重金屬的吸收，主要包括種植重金屬低積累作物、調節(jié)土壤理化性狀、科學管理水分和施用功能性肥料等。對于輕度重金屬污染農田土壤，淹水處理是一種較好的降低稻米?Cd?含量的農藝措施。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%。

對于中輕度污染稻田，結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?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?進入食物鏈。

重金屬超標農田安全利用關鍵環(huán)節(jié)與策略

農田重金屬動態(tài)監(jiān)測

國外針對大尺度污染狀況調查、成因分析方面的工作較多，并建立了諸多長期動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。我國也開展了多次大面積污染調查工作，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)和源解析技術的權威性農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。

2006?年，環(huán)境保護部與國土資源部組織各地環(huán)境監(jiān)測站采用?GPS?定位、網格化采樣方式對全國土壤污染進行調查，共采集土壤、農產品等樣品?213?754?個，獲得有效調查數(shù)據(jù)?495?萬個，初步建立了全國土壤污染狀況調查數(shù)據(jù)庫和樣品庫。2017?年，我國新一輪土壤污染狀況詳查全面啟動，已確定?2?萬個左右國控點位布設，覆蓋我國?99%?的縣、98%?的土壤類型和?88%?的糧食主產區(qū)，初步建成了國家土壤環(huán)境監(jiān)測網。通過糧食主產區(qū)土壤及農產品的協(xié)同監(jiān)測，建立農田土壤和糧食作物重金屬監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺，可以為污染土壤的分區(qū)分類管控、安全利用及修復提供科學依據(jù)。

重金屬低積累作物品種資源庫

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，當前亟須建立針對不同種植區(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，并分類制訂其栽培調控措施和田間應用規(guī)范，力保在服務農田安全利用的同時又達到高產的雙贏目標。

鈍化劑的市場準入

目前，市場上鈍化劑類型繁多，而人們對鈍化劑本身存在的無機及有機污染物或有害病原微生物等的關注卻比較少。鈍化劑成分復雜，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炭，其本身重金屬含量就較高，在用于農田土壤重金屬鈍化修復過程中可能會造成二次污染和土壤質量退化等問題。

因此，需要明確鈍化劑的使用量、使用時期和適宜區(qū)域，制定土壤重金屬鈍化材料的產品標準，建立農田土壤重金屬鈍化劑的市場準入制度，杜絕可能造成二次污染風險的鈍化劑進入農田生態(tài)系統(tǒng)，這是正確應用鈍化劑修復重金屬污染土壤的前提和保障。

重金屬超標農田的輪作休耕

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

然而，我國耕地資源緊張，糧食供給和糧食安全問題壓力巨大，不宜對污染農田進行大面積的休耕。同時，治理性休耕制度需要完善相應的法律法規(guī)政策，需在技術支撐、資金保障、管理措施、效果評價等方面予以明確，這樣才能確保休耕制度有效運轉和規(guī)范實施。

高重金屬含量秸稈的處置

在農田生態(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質的重要途徑和措施。我國當前農作物秸稈年產生量達?6—7?億噸，直接還田的比例占?35%?以上。然而，在重金屬污染農田上，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碳的同時，也把吸收的大部分重金屬重新歸還到土壤中。

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

糧食安全生產保障體系與政策

保障糧食安全是一個復雜的系統(tǒng)工程。針對我國中輕度重金屬污染農田特點，需要堅持預防為主、保護優(yōu)先，管控為主、修復為輔，示范引導、因地制宜等原則，以發(fā)展實地檢測監(jiān)控技術為手段，以加強阻控修復技術支持為依托，形成由法律法規(guī)、標準體系、管理體制、公眾參與、科學研究和宣傳教育組成的農田土壤污染防治管理體系。

此外，還需盡快從制度約束、行政推動及政策扶持等方面考慮，構建土壤污染調查、風險評估、安全利用與修復等可操作的標準、規(guī)范和技術體系，保障我國農產品“從農田到餐桌”的全程質量安全。（作者：徐建明、孟俊、劉杏梅、施加春、唐先進  浙江大學環(huán)境與資源學院。《中國科學院院刊》供稿）