蘇州市農田重金屬污染防治現狀與對策

丁煥新 陳吉 孫永泉 陸陽 陸幸鸚 劉文秀

摘要?農田土壤重金屬污染已嚴重威脅農產品質量安全，引起了社會的廣泛關注。蘇州市作為長三角經濟發達地區，工業化、城鎮化快速發展，農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田土壤重金屬污染防治方面開展的相關工作和取得的成效，分析了當前農田重金屬污染防治工作過程中存在的一些問題和難點，提出了相關對策和建議，為各地開展農田土壤污染防治工作提供參考。

關鍵詞?農田土壤，重金屬污染，監測，治理修復，對策

中圖分類號?X53文獻標識碼?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

耕地是農業發展之要，糧食安全之基，農民立命之本。習總書記強調，耕地是我國最為寶貴的資源，要持續加大耕地保護力度，像保護大熊貓一樣保護耕地。土壤是可持續發展的物質基礎，事關國家糧食安全、生態安全和社會穩定，保護好土壤環境是推進生態文明建設和維護國家生態安全的重要內容[1]。隨著工業化和城鎮化進程不斷加快，農田受到了大量重金屬元素的污染，土壤質量呈持續下降趨勢，農產品產量和質量受到嚴重影響[2]。2014年全國土壤污染狀況調查公報[3]顯示：全國土壤環境狀況總體不容樂觀，全國土壤總的超標率為16.1%，污染類型以無機型為主，占比達82.8%。耕地土壤點位超標率為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、滴滴涕和多環芳烴。據統計，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1 000多萬t，被重金屬污染的糧食每年達1 200萬t，合計經濟損失至少200億元[5]。

2002年，南京環境科學研究所開展的典型區域土壤環境質量狀況探查結果顯示，長三角有的城市連片農田受多種重金屬污染，致使10%的土壤基本喪失生產力[5]。趙其國等[6]指出我國長江三角洲及珠江三角洲等地區部分區域農田土壤重金屬污染嚴重。經過多年的農業耕作和工業化、城鎮化快速發展，以及農田周邊冶煉、電鍍、制革等涉重企業的存在，造成了蘇州地區農田質量和環境下降的趨勢。雖然近年來采取了一些治理保護措施并取得了一些成效，但污染排放量依舊很大，農田生態環境問題依舊嚴峻。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代人健康，所以需要采取多種措施，綜合防治農田土壤重金屬污染[7]。2017年8月1日，蘇州市人民政府正式印發了《蘇州市土壤污染防治工作方案》，蘇州市農業部門加快推進農田土壤污染防治工作。

1?污染現狀及來源簡析

2012年起，全市先后開展了農產品產地土壤重金屬污染普查、調查和例行監測工作，共計采集土壤和農產品樣品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、機械組成、陽離子交換量等土壤理化性質，基本摸清了全市農田土壤重金屬污染狀況。其中土壤中Hg和Cd點位超標率較高，其他重金屬點位超標率均小于1%。Cr、Pb、Cd、As、Hg這5種重金屬均在中等空間變異范圍，偏度系數都為正偏，說明存在人類活動和工業化過程使得重金屬元素不斷富集的現象。其中Cr、Pb、Cd含量變異系數較大，且均呈現較強的區域變異性，而無明顯空間分布規律。農產品重金屬超標主要集中在水稻、小麥和根莖類蔬菜等作物，從高到低依次為As、Cd、Cr、Pb、Hg。依據協同監測結果來看，土壤超標點位與農產品超標點位的對應性不強，特別是農產品中As超標的點位，土壤As均不超標，而土壤中As超標的點位，農產品As均不超標。據調查可見，當前全市的農田土壤環境中高風險主要在工業發達鄉鎮和存有污染隱患的工廠周邊。葛婳姣[8]根據蘇州市吳江區農村土壤污染現狀研究發現工業污水的產生和排放會對所在區域農田土壤中的Pb、Cd和Cr 含量造成影響，分析推測該區域重金屬污染及累積可能是由于鄉鎮工業企業的工業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過程中大量施用“劣質”有機肥料有關。馬成玲等[10]研究發現常熟市土壤Hg的問題十分突出，超標率均較高，超標樣品的污染指數也較高。

2?主要工作及成效

2.1?建立健全監測評價網絡

針對蘇州農業、工業和城市發展的歷史和現狀，在前期普查和調查的基礎上，蘇州市農業部門2017年全面整合優化了農田土壤環境質量監測點位，構建了農產品產地土壤環境質量監測網，完善了土壤環境質量例行監測制度。按照優先保護、安全利用和嚴格管控三類設立監測點位，覆蓋全市所有涉農鄉鎮。監測工作全程嚴格執行相關標準與規定要求，確保監測結果的科學性、準確性、客觀性和可靠性。對監測結果及時進行評估總結，為全市農田土壤污染風險防控發揮積極作用。

2.2?啟動耕地質量類別劃分

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境質量劃分試點工作，充分整合國土、環保、農業等部門優勢資源，順利完成了類別劃分工作。2019年蘇州市全面推進耕地土壤環境質量類別劃分工作，印發實施方案，成立領導小組，統籌協調各市、區配合技術服務單位全面推進。按照“前期準備、初步劃分、優化調整、核實匯總、逐級報送、后續管理”6個步驟開展工作。利用地理信息系統和遙感影像，對初步劃分的嚴格管控和安全利用兩類耕地進行識別對比，篩選出需要踏勘的地塊，實地走訪調查。后期編制了技術報告和相關圖件資料，并按考核要求逐級上報。現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。

2.3?受污染耕地安全利用和治理修復探索

近年來，蘇州市在綜合監測和調查的基礎上，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開展了系列工作，主要通過超積累植物修復技術、原位鈍化技術、水分調控技術、葉面阻控技術、低積累作物品種篩選等技術，積極探尋適合蘇州市及蘇南地區典型重金屬污染農田土壤的修復技術并進行示范。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，配合化學和水肥調控措施，在稻米達標生產的同時，土壤Cd含量和活性顯著降低，昆山試驗區探索多種植物聯合修復技術，提高修復技術的實用性和可推廣性，通過3年修復工作，耕層土壤重金屬去除率達20%以上，實現農產品重金屬全部未超標，太倉篩選了低積累水稻品種蘇香粳100，鈍化修復技術使土壤Cd有效性降低50%～90%。當前土壤修復已取得明顯成效，通過各種修復治理措施，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，實現了污染土壤的高效修復和農作物的安全生產。

3?面臨的主要問題

3.1?修復技術各有利弊

農田重金屬污染修復策略：一是將重金屬直接從土壤中移除以達到清潔土壤的目的，二是降低重金屬遷移性和生物有效性，從而降低其風險[11]。當前從事農田重金屬污染治理修復技術研究和推廣應用的科研院所、高校和企業很多，也涌現一批修復技術。但任何一種修復技術都有其局限性，而且很多修復技術的機理性問題仍未解決。從蘇州實際應用效果來看也是各有利弊，特別是針對復合污染如何選擇綠色、高效的修復技術還有待商榷。

物理修復[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致生產力降低，也可能給地下水帶來二次污染的風險，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技術推廣過程中選擇了超積累植物伴礦景天[13]進行試驗示范。從結果來看，對Cd有不錯的治理修復效果，但地上部平均生物量不高，與云南、湖南等地區存在較大差異。這可能主要與蘇州地區自然氣候環境相關，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，修復效率不高，以致修復周期較長，一般也不易于機械化作業，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生影響。

原位鈍化修復技術不是一種永久的修復治理措施，僅僅是改變了重金屬的存在形態，重金屬元素仍保留在土壤中[12]，修復效率和長期穩定性還需進一步研究。鈍化劑的原料有很多，成分比較復雜，是否影響土壤環境質量還有待考證。

3.2?非技術因素的限制

3.2.1?保護意識不足。一方面，蘇州農田基本上集中由村集體或外包種植戶來經營管理，它們對農田污染修復和安全利用的認識層次不一，特別是外來承包種植戶僅對產量和經濟效益關心，缺少對土壤安全問題的關注，往往會出現不情愿、不配合的情況，進而影響工程進度或增加修復成本。另一方面，蘇州鎮村經濟發展迅速，近年來雖然加快經濟轉型升級，關閉了一批涉污企業，但是部分農田周邊仍存在一些小型污染企業，存有環保意識不強、偷排偷放污染物的隱患。

3.2.2?部門協作不緊。農田重金屬污染治理修復不僅是農業部門的事，還涉及財政、環保、國土、水務、企業、衛生、食品安全等諸多方面。當前各部門之間缺乏有效的協作溝通，基本上還是各自為戰的局面，在經費保障、監管執法、源頭管控等方面強化合作需求比較迫切。

3.2.3?行業投資不熱?！巴潦畻l”頒布以來，國內環保企業發展數量劇增，相關資質沒有明確的標準，技術水平方面也沒有完全跟上，導致農田土壤修復市場較為混亂。同時，由于農田重金屬污染修復回報率不高，當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?修復過程缺乏監管

根據“土十條”規定的考核要求來看，2020年前做好農田土壤重金屬污染防治工作時間緊、任務重，各地區基本都是通過招標購買第三方服務的形式開展重金屬治理修復工作，缺乏對農田土壤修復工程監理的資質管理[14]?，F有監理單位多數是農林、市政或建筑工程跨專業拓展相關業務，一定程度上缺乏農田土壤修復監理的經驗，也無相關技術規程遵循，結果可能導致對農田土壤修復效果評價不到位。