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近年来,随着农业化学品过量投入,畜禽粪便、农作物秸秆和农田残膜等农业废弃物不合理处置,以及农业生产集约化程度的不断提升,农业面源和重金属污染日益突出,严重威胁农产品质量安全、生态系统健康和社会经济可持续发展,受到了政府部门、科研人员和群众的高度重视和广泛关注。
“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项(以下简称“农业面源专项”)
2014年,国家科技计划管理改革启动,将原有的科技计划(专项、基金等)整合形成包括国家重点研发计划在内的五大类科技计划(专项、基金等)。鉴于农业面源和重金属污染防治工作的重要战略意义,按照国家科技计划管理改革的总体部署,国家重点研发计划设立了,并于2016年3月开始组织申报。农业部科技发展中心作为专项管理专业机构,在提升科学化管理水平、推动专项一体化实施、加强科研与产业对接、成立专项管理专家委员会等方面进行了管理机制探索创新,不断推动专项组织实施,取得了良好成效。
1专项整体情况
1.1专项实施的背景与意义
当前,农业面源和重金属污染已成为我国广泛关注的重大生态环境问题。
《第一次全国污染源普查公报》显示,农业源主要污染物排放量约占总排放量的60%,远超过工业与生活源污染。《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地土壤污染点位超标率达19.4%,其中重金属超标点位数占全部超标点位数的82.8%;在南方粮食高产区,土壤重金属污染严重且集中连片分布。多年来的科学研究和大量的实践证明,由于我国农业主产区的污染负荷与复杂性形势严峻,照搬国外既有理论和技术无法切实解决我国在农业领域所面临的重大理论和技术挑战,难以有效地遏制严重的环境污染现实和日趋加剧的发展态势。
在政府部门的引导下,国内科研单位针对农业面源和重金属污染的热点问题和重点区域开展了不少研究工作,奠定了一定的科学理论与技术研发基础。然而,相关理论与技术成果大多停留在“实验室”和“论文”阶段,存在着局部化、短期化、系统性不强、转化应用程度不高等问题,不足以为政府决策、市场和社会需求提供有力支撑。因此,在国内现有相关研发成果的基础上,通过整合农业面源和重金属污染基础研究、技术研发、推广示范和政策管理方面的研发团队,开展衔接紧密的基础研究、共性关键技术研发、技术集成创新研究与示范,有助于早日实现农业面源和重金属污染农田有效防治、农业生态环境质量和农产品质量有效提升的多重目标。
1.2国内外研究基础
在全球范围内,农业面源和重金属污染逐步成为制约现代农业和经济社会可持续发展的瓶颈因素。
由于工业化和农业现代化起步较早,发达国家对于农业面源和重金属污染问题的认识相对较早。在系统性试验研究的基础上,通过技术研发与政策支撑相结合,广泛推行全流域农田最佳养分管理,限制水源保护区农田作物类型、轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种和施肥方式,实施全流域氮、磷总量控制,削减农业面源和重金属污染排放量。
目前国内已建成了一支研究水平较高的科研队伍,初步形成了全国农业面源和重金属污染监测网络,积累了污染修复工程经验案例,为“十三五”农业面源和农田重金属污染防治工作奠定了基础。
从20世纪80年代起,我国的科研人员和政府部门逐渐认识到农业面源污染和农田重金属污染的危害。在国家863计划、973计划、科技支撑计划、公益性行业专项等科技计划项目的资助下,土壤污染调查、风险评估、污染控制与修复等方面的研究工作得到明显加强。各单位较为系统地开展了农业化学品减量和替代、畜禽生态养殖等农业面源污染防控技术以及重金属污染农田物理化学调控、农艺措施控制及植物修复技术等的试验研究与应用,形成了农田生态系统清洁生产、技术与政策等综合防控治理模式,在我国主要湖泊水库流域和粮食主要产区开展了农业面源污染和重金属污染防控技术的试验示范工作。
1.3专项总体目标
以我国农业面源污染高发区和重金属污染典型区为重点,以农田面源污染物和重金属溯源、迁移和转化机制、污染负荷及其与区域环境质量及农产品质量关系等理论机制创新为基础,突破氮磷、有毒有害化学/生物、重金属、农业有机废弃物等农田污染物全方位防治与修复关键技术瓶颈,提升装备和产品的标准化、产业化水平,建设技术集成示范基地。
到2020年,示范区实现氮磷和农药污染负荷降低20%以上,农药残留率降低30%以上,污染农田重金属有效性降低50%以上,农产品质量符合国家食品卫生标准,农业有机废弃物无害化消纳利用率达到95%。
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