一、问题:污染耕地之困,亟待破局 耕地是粮食安全的根基。但长期以来,工矿活动、农业面源污染等因素使部分农田受到重金属污染,土壤中镉、铅等有害元素超标多个省份不同程度存在。受污染耕地不仅直接威胁农产品质量安全,也导致部分土地闲置或低效利用,成为制约区域农业可持续发展的短板。 在保障耕地数量的同时提升耕地质量,如何以相对可控的成本对大面积污染农田开展系统修复,是科研人员与地方政府共同面临的现实课题。 二、原因:传统修复模式成本高、周期长、难推广 现有重金属污染耕地修复技术主要包括物理隔离、化学钝化和植物修复三类。物理和化学手段见效较快——但成本高——且存在二次污染风险;植物修复更绿色,但周期长、收益不稳定,难以支撑长期投入,推广应用受到限制。 同时,传统修复项目常常将“修复”和“生产”割裂开来,修复期间土地基本停产,经济损失较大,地方政府和农户参与积极性不高。如何把修复过程与土地产出结合起来,实现“边修复、边利用”,成为破题关键。 三、对策:三位一体模式,探索本土化技术路径 2021年7月,中国科学院南京土壤研究所、阳光电源股份有限公司与江苏萤火虫环境科技有限公司三方联合,在苏州启动国内首个“耕地质量提升及综合利用项目”,总投入近20亿元。项目以光伏设施与农业生产、土壤修复共同推进为核心,形成“板上发电、板下种菜、土壤同步修复”的综合利用模式,力求在同一地块实现能源、农业与生态的综合收益。 在技术路线上,项目团队以超积累植物伴矿景天为核心修复材料,围绕种苗繁育、镉有效性调控、间套作配置、施肥管理及收获处置等关键环节开展系统攻关,形成针对土壤镉污染的绿色去除成套技术。项目前期已在广东基地建成国内首个“土壤修复与风景园林设计”融合示范现场,随后将对应的理念与技术引入苏州,并结合本地条件优化适配方案,力争形成可复制、可推广的技术路径。 在组织保障上,省、市、校三级主管部门设立“耕地质量保护与提升”领导小组,为项目推进提供协调与支持。 四、影响:科研成果加速涌现,人才培育同步推进 项目实施以来,科研产出逐步显现。江苏省自然科学基金项目“基于细胞器组学的伴矿景天超积累重金属机理研究”已顺利立项,两篇相关学术论文在国际期刊在线发表,一项国家发明专利进入实质审查阶段。团队同时获批江苏省林业科技创新与推广项目、苏州市农业科技创新计划项目等多项省市级课题,研究方向也从重金属修复扩展至茶园生态菌肥应用、农田生态系统固碳增汇等领域,逐步形成较完整的研究布局。 项目核心成员毕德,1980年生,中共党员,为中国科学院南京土壤研究所与安徽师范大学联合培养硕士、安徽师范大学博士,长期从事环境污染调查与修复治理研究,主持及参与国家重点研发项目3项,获批国家发明专利20余项,以第一作者在中科院JCR一区期刊发表论文。他推动科研实践与高职教育结合,联合中科院南京土壤所、北京植物所、苏州纳米仿生所、南京农业大学、上海农科院等单位协同攻关,并将土壤健康与生态保护理念带入中小学及幼儿园课堂,推动科普向基层延伸。2021年,他获江苏省教学能力大赛高职组一等奖。 五、前景:绿色修复技术有望形成规模化推广效应 目前,我国受不同程度污染的耕地面积仍然较大,修复任务繁重。苏州项目探索的综合利用模式,如能在技术成熟度、经济可行性和区域适配性上提升,有望为同类地区提供可借鉴方案。 从政策层面看,国家持续完善耕地保护与质量提升的制度设计,为此类项目推广提供支撑;从市场层面看,光伏与农业融合已有一定产业基础,有助于降低综合修复成本、提升项目吸引力;从技术层面看,超积累植物修复技术持续迭代,有望更提升效率、缩短周期。
受污染耕地治理是一项长期工程,既需要稳定的科研投入,也离不开产业机制支撑;以综合利用示范项目为牵引,把清洁能源、耕地保护与生态修复放在同一套方案中推进,有助于控制成本、保持连续性,并让修复效果更可评估、更可持续。让土地逐步恢复健康并稳定产出,既关系粮食安全底线,也将为绿色发展和乡村振兴提供更坚实的基础。