啟動(dòng)重金屬污染修復(fù)綜合治理 中國(guó)打響耕地保衛(wèi)戰(zhàn)

7月，湖南省湘潭縣楊基村的水稻田結(jié)出沉甸甸的稻穗。稍顯特別的是，在一片100畝田地旁邊的標(biāo)牌上印有二維碼，用手機(jī)“掃一掃”，便可以獲取土壤中重金屬鎘的含量等數(shù)據(jù)。這里是中國(guó)第一個(gè)針對(duì)稻米鎘污染區(qū)域性協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目的示范基地。通過(guò)這些數(shù)據(jù)的變化，科研人員正在試圖“破譯”重金屬鎘從土壤到根莖，再到籽粒的遷移奧秘。

自2013年“湖南鎘大米”事件之后，公眾談“鎘”色變，耕地重金屬污染問(wèn)題引起全社會(huì)廣泛關(guān)注。時(shí)隔三年，湖南等地耕地重金屬污染治理正在由過(guò)去的“單打獨(dú)斗”發(fā)展為融合多部門(mén)、多學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新，一系列新技術(shù)、新產(chǎn)品誕生，并且逐步由實(shí)驗(yàn)室科研轉(zhuǎn)向大面積推廣，一場(chǎng)針對(duì)耕地重金屬污染的戰(zhàn)爭(zhēng)已悄然打響。

科研技術(shù)協(xié)同攻關(guān)

經(jīng)了解，這個(gè)針對(duì)稻米鎘污染的區(qū)域性協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2015年3月啟動(dòng)實(shí)施。經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間，項(xiàng)目從重金屬鎘污染特征與遷轉(zhuǎn)規(guī)律、稻米重金屬污染過(guò)程防控、末端治理、綜合防控技術(shù)等四個(gè)方面開(kāi)展研究，采用技術(shù)集成、新技術(shù)應(yīng)用與驗(yàn)證示范相結(jié)合的方法，取得了很大進(jìn)展。

一年多以來(lái)，項(xiàng)目參與人安毅博士幾乎每個(gè)月都要來(lái)基地一次。他介紹，這個(gè)項(xiàng)目最大亮點(diǎn)是，它屬于“開(kāi)放式平臺(tái)”，不論是科研機(jī)構(gòu)還是企業(yè)，只要有好的技術(shù)和產(chǎn)品，都可以進(jìn)入。“稻米中的鎘到底是從哪里來(lái)的?”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所研究員劉仲齊認(rèn)為，長(zhǎng)期以來(lái)，鎘污染研究大多是針對(duì)“土、肥、水、種”等不同方面的“單兵作戰(zhàn)”，科研人員的說(shuō)法五花八門(mén)。協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目正是要打破不同領(lǐng)域的限制，來(lái)共同解決稻米鎘污染防控的關(guān)鍵問(wèn)題。事實(shí)上，“開(kāi)放式平臺(tái)”在互聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)上廣泛運(yùn)用，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域里卻算是新鮮事物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目的示范基地已進(jìn)駐和確定進(jìn)駐的科研團(tuán)隊(duì)有14個(gè)，重金屬治理的相關(guān)企業(yè)有9家。示范基地被劃分為6大功能區(qū)，科研人員在此進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證、示范、集成和創(chuàng)新。每個(gè)功能區(qū)的邊界種植些蔬菜或作物，形成“植物圍墻”，避免交叉影響。

在“技術(shù)落地適應(yīng)區(qū)”50號(hào)田的展板上顯示，入駐的企業(yè)提供了5種土壤修復(fù)材料，包括生物肥料、離子礦化穩(wěn)定劑、土壤調(diào)理劑等。每塊小田地分別對(duì)應(yīng)一個(gè)“二維碼”，研究人員和參觀者可以方便地獲取有關(guān)技術(shù)參數(shù)。在耕地重金屬治理領(lǐng)域，類似中國(guó)農(nóng)科院這樣的協(xié)同創(chuàng)新日益成為一種常態(tài)。農(nóng)業(yè)專家認(rèn)為，南方地區(qū)重金屬污染是一項(xiàng)來(lái)源復(fù)雜、機(jī)理隱蔽、極難治理的“世界性難題”。只有組織跨學(xué)科、跨部門(mén)的科研力量進(jìn)行“協(xié)同攻關(guān)”，才能拿出解決問(wèn)題的“系統(tǒng)性方案”。

治理研究進(jìn)入全面收獲期

盡管耕地重金屬污染近年來(lái)才引起全社會(huì)關(guān)注，但相關(guān)研究工作至少已有二三十年時(shí)間。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的技術(shù)積累，加上最近幾年國(guó)家大力支持，耕地重金屬污染治理研究正在進(jìn)入“全面收獲期”。

一是機(jī)理研究和技術(shù)體系有進(jìn)展。中國(guó)農(nóng)科院牽頭的協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目，一大目標(biāo)正是要在基礎(chǔ)理論有所突破。經(jīng)過(guò)一年多的協(xié)同攻關(guān)，科研人員發(fā)現(xiàn)，重金屬鎘在水稻體內(nèi)吸引轉(zhuǎn)運(yùn)不存在“專用通道”，而是通過(guò)“公共汽車”——非選擇性陽(yáng)離子通道，這為揭示鎘在水稻體內(nèi)生態(tài)毒理過(guò)程提供了依據(jù)。如果要限制鎘向稻米的流動(dòng)，就要提高水稻根莖葉的“安檢”水平。

湖南省則在技術(shù)體系上提出了“VIP”模式，即選種鎘低累積水稻品種(Variety)、改革稻田灌溉(Irrigation)模式、調(diào)節(jié)土壤酸度(pH)。湖南省農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境保護(hù)管理站站長(zhǎng)尹麗輝介紹，根據(jù)2015年“達(dá)標(biāo)生產(chǎn)區(qū)”“VIP”降鎘技術(shù)雙季稻示范片的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，早稻和晚稻的達(dá)標(biāo)率分別提高了69%和37.9%。

二是修復(fù)治理新技術(shù)和新產(chǎn)品有效果。長(zhǎng)期以來(lái)，耕地重金屬污染治理最普遍的方法就是粗放式的“灑石灰”?，F(xiàn)在，越來(lái)越多的新技術(shù)、新產(chǎn)品涌現(xiàn)，而且一些技術(shù)和產(chǎn)品具備了可推廣的應(yīng)用前景。中國(guó)農(nóng)科院協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目已研發(fā)出了多種能有效降低稻米中鎘含量的葉面調(diào)理劑、微生物制劑和生物炭產(chǎn)品，并正在開(kāi)展大田試驗(yàn)。比如，科研人員利用從湘潭、湘陰等重金屬污染農(nóng)田中篩選得到的耐鎘細(xì)菌和植物促生菌混合配伍，能促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，同時(shí)降低稻米中的鎘含量。

三是低鎘品種的篩選推廣有前景。中國(guó)農(nóng)科院水稻所的科研人員，對(duì)全國(guó)263份水稻主栽品種進(jìn)行了檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)早熟品種鎘積累量普遍較低，秈粳雜交稻糙米鎘含量普遍較高，粳稻鎘積累整體上并不比秈稻低。最終，研究人員篩選出了10多份鎘積累相對(duì)較低的水稻品種。湖南省農(nóng)科院水稻所副所長(zhǎng)張玉燭介紹，以水稻為主，目前的篩選品種還包括旱糧作物和經(jīng)濟(jì)作物，主要在通過(guò)國(guó)家審定的品種范圍內(nèi)進(jìn)行，這樣有利于直接推廣。目前，早中晚稻分別篩選出四個(gè)表現(xiàn)較為穩(wěn)定的“應(yīng)急性低鎘積累品種”，另外還有西瓜、桑樹(shù)、葡萄和獼猴桃等經(jīng)濟(jì)作物。此外，中國(guó)農(nóng)科院協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目還將重金屬污染防控延伸到大米加工環(huán)節(jié)。比如，中國(guó)農(nóng)科院加工所的研究表明，鎘元素主要是和稻米中球蛋白結(jié)合，由此開(kāi)發(fā)出了一種新型脫鎘米制品——脫鎘再造米工藝。

研究成果逐步從實(shí)驗(yàn)室走向田間

參與耕地重金屬污染治理研究的科學(xué)家明白，即使再“高精尖”的技術(shù)，如果成本過(guò)高、操作復(fù)雜，也不被農(nóng)民接受，難以復(fù)制和推廣。因此，科研人員自項(xiàng)目開(kāi)始，就以需求為導(dǎo)向，注重實(shí)用性。不少研究成果正逐步從實(shí)驗(yàn)室推廣到農(nóng)民的實(shí)際生產(chǎn)中。上市公司永清環(huán)保在湖南長(zhǎng)株潭(長(zhǎng)沙、株洲、湘潭)地區(qū)開(kāi)展了總計(jì)6000畝的晚稻季農(nóng)田修復(fù)示范。這是湖南省第一次由企業(yè)主導(dǎo)如此大規(guī)模的農(nóng)田修復(fù)第三方治理。目前，永清環(huán)保6000畝示范項(xiàng)目經(jīng)過(guò)一季的修復(fù)，初步取得成功，稻米降鎘率達(dá)到了60%。下一步，永清環(huán)保將總結(jié)重金屬污染耕地修復(fù)治理經(jīng)驗(yàn)，力爭(zhēng)試點(diǎn)成果能在全國(guó)范圍內(nèi)可復(fù)制、能推廣，真正確保老百姓能吃上“放心糧”。

在湘潭縣河口鎮(zhèn)雙豐村，種糧大戶曾建伍從去年早稻開(kāi)始就采用了與往年不同的耕種方法。尤其是在田間管理時(shí)，在相關(guān)專家和當(dāng)?shù)剞r(nóng)技人員的指導(dǎo)下，他開(kāi)始對(duì)自己200多畝稻田搭配施用阻控劑、有機(jī)肥和綠肥。而最大的改變是大量施用石灰以及進(jìn)行全程淹水管理。“盡管人工成本一年增加了好幾千元，但水稻的含鎘率降低了30%以上。”曾建伍說(shuō)。雙豐村村支書(shū)張國(guó)全介紹，全村處于“管控區(qū)”范圍，生產(chǎn)的稻谷實(shí)行“專倉(cāng)專儲(chǔ)”。因此在收割之前，縣農(nóng)業(yè)局的專家會(huì)事先到農(nóng)戶田里進(jìn)行重金屬含量檢測(cè)，并依據(jù)不同等級(jí)向農(nóng)戶發(fā)放“交糧卡”。糧庫(kù)依據(jù)此卡，在實(shí)現(xiàn)“專倉(cāng)專儲(chǔ)”時(shí)，還能對(duì)稻谷進(jìn)行溯源。

在距曾建伍的稻田十公里左右的阜康生態(tài)種植公司，不遠(yuǎn)處就是某國(guó)有大型鋼鐵企業(yè)，這里的1000畝耕地重金屬含量超標(biāo)一倍以上，已不適合種植食用作物。湘潭縣農(nóng)業(yè)局總農(nóng)藝師扶利民介紹，政府通過(guò)補(bǔ)貼的方式引進(jìn)園藝公司，在去年已替代種植上花卉苗木。原先的農(nóng)民除了能獲得每畝每年七八百元的土地流轉(zhuǎn)費(fèi)，還可以通過(guò)在園藝公司打工，獲得每天80元左右的工錢。張玉燭介紹，為了讓像曾建伍那樣的種糧大戶和職業(yè)農(nóng)民盡快掌握相關(guān)配套技術(shù)，湖南省今年還安排了專門(mén)的培訓(xùn)資金，制作了統(tǒng)一教案。數(shù)十名科研院所的專家兵分三路到基層進(jìn)行培訓(xùn)。“我們首先要培養(yǎng)一批鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技骨干和村里的種糧大戶，通過(guò)他們的輻射和帶頭作用，爭(zhēng)取在三年時(shí)間內(nèi)讓絕大部分農(nóng)戶都掌握栽培技術(shù)。”張玉燭說(shuō)。

污染治理仍面臨四大困難

中國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀。環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部2014年公布的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，與“七五”時(shí)期相比，鎘的含量在全國(guó)范圍內(nèi)普遍增加。2014年4月，中國(guó)啟動(dòng)重金屬污染耕地修復(fù)綜合治理，并先期在長(zhǎng)株潭地區(qū)開(kāi)展170萬(wàn)畝重金屬污染耕地首批修復(fù)試點(diǎn)。到目前為止，國(guó)家已投入數(shù)十億元。

現(xiàn)階段的耕地重金屬污染治理還面臨四大困難。

一是部分替代生產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)了一定程度的反復(fù)。尹麗輝說(shuō)，目前“治理的模式有了，框架有了”，但一定要遵循市場(chǎng)規(guī)律和農(nóng)村實(shí)際。比如，一些替代區(qū)種植的高粱、玉米由于市場(chǎng)行情不好影響了農(nóng)民收入，導(dǎo)致農(nóng)民不愿繼續(xù)施行替代種植，之后又開(kāi)始種上水稻。“所以我們考慮是否調(diào)整政策，愿意繼續(xù)替代種植的繼續(xù)給予資金和技術(shù)扶持，不愿意或中斷的，能否考慮休耕，或完全按重度污染來(lái)治理。”尹麗輝說(shuō)。

二是地方政府的認(rèn)識(shí)程度不夠。對(duì)于治理工作，一些地方政府的態(tài)度是“上面安排什么就做什么，不安排的絕不主動(dòng)探索”。有業(yè)內(nèi)人士表示，各地實(shí)際情況帶來(lái)的治理側(cè)重的不同也是“等著上面統(tǒng)一甄別、總體部署”。“現(xiàn)在一些地方?jīng)]有將主體責(zé)任攬?jiān)谧约荷砩?，認(rèn)為自己純粹就是任務(wù)的執(zhí)行者。”

三是市場(chǎng)主體的參與度不夠。不少專家認(rèn)為，現(xiàn)階段還未形成專業(yè)化社會(huì)化服務(wù)組織積極參與治理的局面，通過(guò)政府購(gòu)買服務(wù)的方式培育市場(chǎng)主體的機(jī)制還未完全建立。大部分綜合修復(fù)技術(shù)等要求較高的措施還是主要依靠單個(gè)的農(nóng)戶在實(shí)施，導(dǎo)致農(nóng)戶承擔(dān)了較高的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，還存在配套支持政策有待完善，修復(fù)產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)采購(gòu)等環(huán)節(jié)有待簡(jiǎn)化，試點(diǎn)資金下?lián)苎舆t等問(wèn)題。

四是科研單位的激勵(lì)機(jī)制不完善。“對(duì)于科研機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定的支持是最重要的。”中國(guó)農(nóng)科院有關(guān)專家表示，目前個(gè)別參與團(tuán)隊(duì)的經(jīng)費(fèi)沒(méi)有完全明確，不利于協(xié)同創(chuàng)新行動(dòng)的整體推進(jìn)。他們建議將協(xié)同創(chuàng)新任務(wù)納入到各參與研究所的績(jī)效考核體系中，解決好任務(wù)與獎(jiǎng)勵(lì)匹配的問(wèn)題，提高參與科研人員的積極性和主動(dòng)性。