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农田土壤污染目前已成为制约我国农业可持续发展并威胁食品安全的重要因素之一,不仅会对环境产生长期的影响,而且会通过食物链的传递对人体健康产生危害。“民以食为天”,从农田到餐桌,这一关系着老百姓日常生活饮食健康的重要环节,不断挑动着国人那根关于食品安全的脆弱神经。为了确保农产品的质量安全,需加强污染农田的修复和潜在污染农田的控制。
国内现状:污染严重
土地是农产品生长的载体和母体,只有土地干净,才能生产出优质的农产品。近年来,耕地污染问题突出,国家粮食安全和农产品质量安全面临严峻挑战。
“由于我国农业生产长期采用高投入、高产出的模式,耕地的长期高强度、超负荷利用导致土壤肥率下降,耕地质量退化,粮食产量和农产品供应面临挑战。加上化肥、农药等农资产品过量低效利用,以及工业三废无序排放,导致农田土壤综合质量退化,污染问题日益凸现。对生态环境、食品安全、人体健康已经构成了严重威胁,综合治理势在必行。”上海化工研究院院长徐大刚表示。
环保部环境保护生态司土壤处处长张山岭同样认为,目前我国的土壤环境形势不容乐观,部分地区的土壤污染比较严重,耕地污染问题也比较突出。“一是全国总的点位超标率为16.1%,耕地总的点位超标率达到19.4%,其中镉的点位超标率达到了7.0%;二是总体判断以轻微和轻度污染为主,但中度和重度污染问题已经到了现在应该重视的情况,从污染的过程来看,无机污染物超过80%。”张山岭强调,土壤污染的成因无非是工矿业、农业、固体废物的堆放,另外就是大气、水污染治理的二次污染所导致。
农业部种植业管理司耕地与肥料管理处副处长仲鹭勍表示,“一方面,工业‘三废’和城市生活污染向农业农村扩散严重。镉、汞、砷等重金属不断向农产品产地环境渗透,通过大气沉降、水体循环、固体废弃物排放等途径污染耕地。另一方面,农业面源污染加剧。我国每年产生大约38亿吨畜禽粪污,但有效处理率仅为42%,每年7亿吨农作物秸秆有效利用率不足50%,每年130万吨地膜回收率不足60%。化肥和农药利用率分别为33%和35%,均低于发达国家。外部和产业内部的污染链交叉循环,造成环境污染物富集,耕地污染状况不断加剧,对农业生产造成巨大隐患。”
修复实践:植物为主
日本曾有大量的农田深受重金属污染之苦,因此在1970年发布的《农业土壤污染防治法》中就将铜、镉和砷定义为农田土壤有毒污染物。早期日本采用客土和灌溉的方法对污染农田进行治理,近年来则将研究重点放在了土壤淋洗和植物修复技术上。
英国早在1983年就提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染物的思想,并首次利用遏蓝菜属植物成功修复了由于长期施用污泥而受到重金属污染的土壤。目前,英国已发现多种耐重金属污染的草本植物用于污染土壤中的重金属和其他污染物的治理,并建立了超富集植物材料库,进一步使这些草本植物得到商业化应用。
澳大利亚约有200万hm2盐渍化农田,70%分布在澳大利亚小麦带上,每年澳大利亚农业因盐渍化所蒙受的损失约为13亿澳元。澳大利亚以盐生灌木种植为切入点,采取长期生物降水排盐畜牧业生产跟进、休耕与免耕合理轮作结合、培肥地力等一系列生态盐碱地改良措施对盐渍化农田进行了修复。
我国农田土壤的污染来源有大气沉降、固体废物辐射、化肥与农药污染,其中最主要的污染物为重金属。固化/稳定化技术是我国农田土壤修复工程中最常用的修复技术,应用于我国70%以上农田土壤修复工程中,该技术的弊端是是在一定程度上破坏土壤结构。随着不同金属超富集植物的不断发现,植物修复有望成为降低土壤重金属污染而又保持土壤结构的替代技术之一。
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