■翁伯琦 张伟利

防控农田土壤重金属污染，必须强化预警与预测工作，力求做到以防为主，防控结合，着力减少污染面积与危害控度。众所周知，主要粮食产量与农业产品来自土壤，进而土壤质量与粮食安全及食品安全密切相关。如何切实有效地保护好耕地土壤质量，无疑是我国农业与农村可持续发展的头等大事。然而，近年来，我国农田污染特别是重金属污染呈现扩展之势，其已经成为影响我国粮食生产与食品安全的不稳定因素，必须引起高度重视与积极应对。

农田重金属污染的特点

就农田重金属污染现状分析，主要呈现4个特点。一是矿山开采与工业排放成为主要污染源。纵观国内外近代工业和城镇发展历史，污染总是工业生产、矿山开发、城镇建设等方面的伴生物。尤其是处于经济高速发展时期，科学规划、环保政策、生态意识、防控措施、科技应用等都尚未到位，甚至严重脱节，造成农田土壤重金属的扩展。就此，切实搞好源头治理是关键环节。二是自然因素与人为影响成为主要驱动力。很显然，水和风是污染物质由点源污染转化为面源污染的驱动力。风可以携带含有重金属的尘埃，使距污染源一定范围内的农田受到不同程度的污染；水可以携带山区矿山的尾矿等污染物到达平原农业田区，使农田遭受污染。三是污染面积不断扩大且污染程度加重。据相关统计数据分析表明：矿山周边、工厂附近、城镇周围、公路两侧等经济活动和人活动密集的区域，几乎都受到不同程度的污染，并且呈现了经济越发达，污染越严重的趋势。四是交叉污染与复合集成使治理难度加大。重金属物质在大气、地表水、地下水、土壤、作物等系统间相互交叉污染，其成分复杂而且途径交错，难以区分内在机理与变化规律，这为基础研究增加了许多难度。至今全国尚未对农田重金属污染进行严密监控和实时预警，也未采取最为严厉的农田保护措施。不言而喻，农田土壤重金属污染扩展，必然会使城乡区域的居民健康与农牧生产安全受到威胁。

预警预测体系建设滞后的原因

如何做好防控工作？重点在于着力构建农田土壤重金属污染预测预警体系。实际上，农田重金属预警和预测研究是一项污染防治的重要基础工作，其正确的评估与内在机理的阐明，可为污染防治政策制定、治理技术实施和防护工程建设等提供科学依据。“十二五”期间，国家农业与环保部门先后设立了若干个有关重金属污染防控与治理的相关项目，开展技术攻关与协同创新，先后突破并解决了一些关键技术。然而，我国目前还没有建立全国性的预警网络与长期运行的预测系统，缺少对农田重金属污染现状和发展趋势的及时监控。

造成预警预测体系建设滞后的原因是多个方面，但主要包括以下4个方面不足：一是资源共享渠道不畅。尤其是科研数据缺乏共享渠道。事实上，科研人员积累了大量的数据，但这些数据因各种原因无法共享，而且科研人员之间也缺少互通渠道。尤其是不同层级的科研单位保存的历史土样因缺乏牵头单位与专项经费支持，难以做到系统测试、数据分析，从而更难以实现共享数据信息资源。二是科技创新相对滞后。尤其缺少理论创新和实用产品。目前农田重金属污染的预警和预测研究，很多人热心于单纯理论研究，对于防控热点与治理难点研究则开展较少，尤其是对国家迫切需要解决的生产技术难题以及研发便捷实用产品缺乏紧迫感，更缺少创新研究。三是信息综合分析不够。普遍存在重监测轻数据挖掘应用的现象。长期以来，农业与地质部门科研人员积累了大量数据，也建立了相应的数据库，但存在只重视数据积累，而轻视数据挖掘工作，造成资源浪费。四是科学规划相对滞后。尤其是缺少综合性的系统设计专家，缺乏顶层设计与统筹协调。一直以来，许多科研单位与高校都是围绕本单位的发展目标而开展研究工作，缺乏国家需求层面上的科研协作与协同创新。许多科研院所与高校都是主要针对本领域开展研究，呈现低水平重复，缺乏宏观视野，故综合性的创新成果难以产生，国家层面预警系统更难以构建，许多优秀人才也难以脱颖而出。对此，一定要强化顶层设计与系统建设，特别是要发挥协作攻关的效力，力求在更高起点上瞄准国际研究前沿与国家实际需要开展有针对性的且有前瞻性的深入研究。

构建农田重金属污染预警预测系统

要着力构建全国范围或省级范围的农田重金属污染预警和预测系统，则必须要注重把握5个重要环节：一是科学规划，优化布局。要从持续发展的高度建设好农田重金属污染预警网络和预测系统，这就要求我们必须解放思想，更新理念。要用现代化管理体制建立预警网络和预测系统，用工业化的技术调控并实施各部分的有机结合，用信息化方式实现心件（Mind Ware）、软件和硬件的组装。创立项目研发与高效管理新体制，创建良好的科研环境和氛围。二是组建队伍，项目带动。预警网络与预测系统是一个协同创新的载体与长期监测的平台，也是一个重要而复杂的系统工程。为此，要选好学术带头人或项目首席专家，这对于科研攻关与监测评估有重要影响。作为引领者则必须精通专业，同时有做过信息技术的研发工作，掌握多学科知识并具有很强的综合协调能力。三是顶层设计，配套设施。农田土壤重金属污染预警网络和预测系统的建立是公益事业，建议可参照公益技术研发中心的管理体制，由国家农业部主抓，针对国家需求，组织相关专家成立创新团队开展长期的研发。与此同时，国家财政部门要保证充足的研究经费，专款专用，单列考核，明确目标，全力以赴，力求全面完成年度任务。四是科技创新，集成应用。农田土壤重金属污染预警和预测系统，应建立在创新理论和方法之上，同时使用高新技术组合实现整个系统的优化组装，研制出实用的产品，力求为各级政府服务。五是组网建库，共享资源。大量的检测数据是防控农田土壤重金属污染预警网络和预测系统建立的基础，应将各科研单位和科研人员的研究数据纳入到同一个系统中，便于开展全方位的、步调统一的研究。建立高标准的数据库，联网使用，共享资源，使其发挥更大的作用。

作者简介：

翁伯琦、张伟利分别为福建省农业科学院研究员、助理研究员。

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