深入解析農(nóng)田土壤鎘污染來源，為實現(xiàn)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(chǔ)

沈陽作為我國傳統(tǒng)的工業(yè)基地，“三廢”排放中重金屬濃度較高，污灌區(qū)土壤污染嚴(yán)重。重金屬在土壤中長期滯留，環(huán)境風(fēng)險巨大。同時，由于城鎮(zhèn)化的快速進行，資源、環(huán)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(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并制定了數(shù)字化區(qū)域防控方案。同時在典型的城市工業(yè)與農(nóng)業(yè)污染的疊加區(qū)（沈陽站新民屯站區(qū)），通過建設(shè)地塊化、信息化、污染物物流過程精準(zhǔn)控制的現(xiàn)代化科研樣地，為城郊重金屬污染農(nóng)用地安全利用與農(nóng)產(chǎn)品安全保證提供了試驗數(shù)據(jù)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(nóng)田土壤鎘污染的主要來源為灌溉水，這是造成農(nóng)田污染的首要原因（圖?8）。隨著采取相應(yīng)措施對灌溉水進行治理，其對灌區(qū)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(qū)附近化工冶煉、燃煤取暖等活動頻繁，霧霾現(xiàn)象頻發(fā)，大氣干濕沉降將會成為農(nóng)田鎘污染來源的主要途徑。農(nóng)田系統(tǒng)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(nóng)田系統(tǒng)的鎘量占整個輸出途徑的?89.8%。

針對我國因環(huán)境污染引起的農(nóng)產(chǎn)品中重金屬超標(biāo)、進而造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險等問題，郭書海提出了協(xié)同管控農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量超標(biāo)風(fēng)險的建議，從統(tǒng)籌考慮土壤和農(nóng)作物兩個因素、建立農(nóng)作物吸收/積累重金屬的指標(biāo)體系、協(xié)同管控農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險等角度，提出了建議和措施。在農(nóng)田生態(tài)管理上，應(yīng)開展針對不同土壤理化性質(zhì)、不同土壤環(huán)境質(zhì)量的農(nóng)作物種植適宜性評估與等級劃分，優(yōu)選可規(guī)避風(fēng)險的種植品種，制定分類、分區(qū)的種植規(guī)劃，開展典型區(qū)的協(xié)同管控技術(shù)示范，完善農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境中的核心問題，開展了長期而卓有成效的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和示范推廣，為保障國家糧食安全，提高區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量作出了重要貢獻。針對東北地區(qū)土壤退化和生態(tài)環(huán)境惡化的關(guān)鍵問題，利用長期定位實驗，揭示了不同養(yǎng)分管理模式下農(nóng)田潮棕壤綜合肥力的演變規(guī)律；通過在理論上構(gòu)建農(nóng)田土壤“以碳控氮，碳氮平衡”的管理模式，建立了雨養(yǎng)旱地農(nóng)業(yè)保護性耕作綜合配套栽培技術(shù)體系，促進了農(nóng)村耕作制度和供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革，為區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了科技支撐。沈陽站多年來堅持土肥一體管理，研發(fā)和推廣穩(wěn)定性肥料，遏制土壤退化，為實現(xiàn)肥料減施增效、降低面源污染風(fēng)險作出了重要貢獻。未來，沈陽站要全面貫徹綠色發(fā)展理念，兼顧農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護，在中國科學(xué)院“率先行動”計劃指導(dǎo)下，為區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)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(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所沈陽生態(tài)實驗站沈陽《中國科學(xué)院院刊》供稿）