|
深入解析農田土壤鎘污染來源,為實現重金屬污染源頭防控和污染土地安全利用奠定了堅實基礎
沈陽作為我國傳統的工業基地,“三廢”排放中重金屬濃度較高,污灌區土壤污染嚴重。重金屬在土壤中長期滯留,環境風險巨大。同時,由于城鎮化的快速進行,資源、環境約束加劇,污染土地安全利用已成為遼寧省“凈土工程”的核心問題。沈陽站的郭書海研究員建立了遼寧省土壤鎘(Cd)污染基礎數據庫,并制定了數字化區域防控方案。同時在典型的城市工業與農業污染的疊加區(沈陽站新民屯站區),通過建設地塊化、信息化、污染物物流過程精準控制的現代化科研樣地,為城郊重金屬污染農用地安全利用與農產品安全保證提供了試驗數據與科技支撐。利用土壤重金屬通量估算模型,通過均值分析比較輸入、輸出途徑中各要素的貢獻,可以看出農田土壤鎘污染的主要來源為灌溉水,這是造成農田污染的首要原因(圖?8)。隨著采取相應措施對灌溉水進行治理,其對灌區污染的貢獻幅度將開始降低。其次是大氣干濕沉降,二者所占比例為?42.6%。由于灌區附近化工冶煉、燃煤取暖等活動頻繁,霧霾現象頻發,大氣干濕沉降將會成為農田鎘污染來源的主要途徑。農田系統中鎘元素的輸出,作物收割占有絕對主要地位,通過水稻植株地上部分帶出農田系統的鎘量占整個輸出途徑的?89.8%。
針對我國因環境污染引起的農產品中重金屬超標、進而造成農產品質量安全風險等問題,郭書海提出了協同管控農產品重金屬含量超標風險的建議,從統籌考慮土壤和農作物兩個因素、建立農作物吸收/積累重金屬的指標體系、協同管控農產品超標風險等角度,提出了建議和措施。在農田生態管理上,應開展針對不同土壤理化性質、不同土壤環境質量的農作物種植適宜性評估與等級劃分,優選可規避風險的種植品種,制定分類、分區的種植規劃,開展典型區的協同管控技術示范,完善農產品的質量安全保障體系,切實推進遼寧省“凈土工程”的有效實施。
沈陽站自?1987?年建站以來,圍繞東北平原農業生產和生態環境中的核心問題,開展了長期而卓有成效的科學研究、技術研發和示范推廣,為保障國家糧食安全,提高區域生態環境質量作出了重要貢獻。針對東北地區土壤退化和生態環境惡化的關鍵問題,利用長期定位實驗,揭示了不同養分管理模式下農田潮棕壤綜合肥力的演變規律;通過在理論上構建農田土壤“以碳控氮,碳氮平衡”的管理模式,建立了雨養旱地農業保護性耕作綜合配套栽培技術體系,促進了農村耕作制度和供給側結構改革,為區域現代農業發展和生態環境建設提供了科技支撐。沈陽站多年來堅持土肥一體管理,研發和推廣穩定性肥料,遏制土壤退化,為實現肥料減施增效、降低面源污染風險作出了重要貢獻。未來,沈陽站要全面貫徹綠色發展理念,兼顧農村經濟發展和生態環境保護,在中國科學院“率先行動”計劃指導下,為區域農業可持續發展做出更大的貢獻。(作者:陳欣 張旭東宇萬太 梁文舉 何紅波 郭書海 沈善敏 中國科學院沈陽應用生態研究所沈陽生態實驗站沈陽《中國科學院院刊》供稿)