作者:陈彬 来源:中国科学报 发布时间:2021/11/29 17:19:15
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我国学者大规模田试评估镉污染农田安全利用技术

 

我国农田土壤重金属污染防控刻不容缓。安全利用在污染(尤其是轻微污染)土壤中产出安全的农产品,是我国当前阶段农田污染的重要治理策略。《土壤污染防治行动计划》对我国的安全利用提出了明确的要求与时间截点,但目前大规模技术推广尚有困难,最主要的是技术模式尚不成熟。

近期,针对北方地区镉污染农田适用何种策略和技术模式,哪些候选技术具有可推广性,可推广的技术标准是什么等问题,中科院农业资源研究中心研究员李小方团队在过去几年的理论和实验室技术研究的基础上,在北方平原某典型污灌区开展了大规模田间试验和技术推广,11月20日,相关研究成果在线发表于国际环境期刊《整体环境科学》上。

据介绍,由于重金属具有不可降解性,在污染治理策略上只能走钝化或转移两个选择。对农田重金属污染这一特殊情境,重金属污染防控具有更大的复杂性。

“首先,农田污染多以轻微污染为主,重度污染的往往也划入了场地污染治理范畴。低浓度污染一般意味着常规钝化和移除手段效率低下。”李小方说,其次,农田污染面积之广已经超出了传统场地污染治理的技术模式,比如异位处理、钝化、植物吸收等。所以,无论从技术可行性还是成本考虑,农田重金属污染防控对技术模式和具体技术都有着特殊要求。再者,污染农田安全利用是以农民、农业和农村问题为背景的,其技术可行性必须考虑农民接受度、农业生产可持续性、利益方资金来源等等问题。

“总之,农田重金属污染防控需要严格依赖顶层设计,而不是一个靠单一技术研发就能解决的问题。”李小方表示,其研究组此前曾多次针对该问题进行了理论阐述。本次田间试验是对之前理论设计的一次综合检验,意在形成北方地区镉污染农田可推广技术方案。

该试验在我国北方某历史污灌区开展。试验针对不同污染风险水平的农田采取了两种技术策略,从效果与经济成本等方面综合评价了当前主流安全利用技术(低吸收品种与土壤调理剂)的可行性,并据此提出了适合研究区域的安全利用实施方案。

通过试验,研究人员发现,重金属镉(Cd)的富集能力在小麦品种之间存在显著差异,低吸收品种在降低籽粒Cd含量的同时并没有造成经济效益上的负面影响,是一种切实可行的安全利用技术。通过多点位拟合分析,该研究预测了低吸收小麦品种JM22推广种植的土壤镉临界值。该定量结果表明,推广单一小麦品种,可以零成本实现试验区80%的镉污染农田安全利用。

该研究得到了国家重点研发计划项目与河北杰出青年基金的资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151791

 
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