我国农田土壤修复产业发展现状与趋势综述
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摘 要 目前，我国农田污染严重，国家已经出台有关法律法规，并投入大量资金，推动农田土壤修复产业的发展。基于此，在归纳总结农田土壤修复产业现状的基础上，针对农田污染修复技术尚未成熟的实际情况，尝试提出农田土壤修复行业的发展趋势，以期为农田土壤修复行业的良性发展提供参考意见。
关键词 农田土壤;污染;修复技术
中图分类号：X53 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.12.093
改革开放以来，随着我国工业化、城镇化快速发展，污染物排放也持续增加，致使环境污染日益严重。其中，农田土壤污染尤为突出，已严重威胁到粮食生产安全，影响到可持续发展战略目标的实现。近年来，随着人们环保意识的提升，市场需求逐渐释放，农田土壤修复已成为一门新兴的产业。
1 基本概念
目前，农田土壤污染物大致分为两类，分别为无机污染物和有机污染物[1]。无机污染物主要包括酸、碱、重金属以及盐类等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油以及合成洗涤剂等。
农田土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质[2]。
根据修复过程中被污染土壤是否发生移位，农田污染土壤的修复可分为异位修复技术和原位修复技术两种。根据被污染土壤在修复过程使用的技术种类，农田污染土壤的修复可分为单一修复技术和联合修复技术两种[3]。
2 农田土壤修复产业现状
2.1 农田污染严重，技术尚未成熟
2014年4月，环保部与国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤调查点位的16.1%受到不同程度的污染，而农田污染比例更是超過19.4%[4]。其中，每年因重金属污染而减产的粮食超过1 000万吨，被重金属污染的粮食多达1 200万吨，造成的经济损失合计超过200亿元[5]。农田是支撑人类生活与发展必不可少的物质基础，而大面积的土地污染会严重威胁到人们的身体健康，制约现代化农业的进一步发展[6]。因此，迫切需要采用相关技术对污染土地进行修复。
与发达国家相比，我国开始发展土壤修复技术起步较晚，技术手段较简单。目前，我国比较成熟的土壤修复技术主要是异位修复技术，原位修复技术较少且修复技术单一、效率较低、成本较高。由于土壤形态多样且污染程度、成分各异，现有修复技术缺乏针对性、适用性，且大多停留在实验阶段，工程应用实例较少，修复技术尚未成熟[7]。
2.2 政策不断完善，投资持续增加
2012年3月，政府出台的《“十二五”规划纲要》将节能环保列为七大战略性新兴产业之首。其中，土壤修复是环保产业重点发展对象之一，并明确提出要强化土壤污染防治监督管理。2016年12月，环保部颁布《污染地块土壤环境管理办法（试行）》，明确指出土壤污染治理各方的责任，规定土壤污染治理与修复实行终身责任制等。2018年6月，生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》，提出将加强保护农用地土壤环境，管控农用地土壤污染风险，保障农产品质量安全、农作物正常生长和土壤生态环境。相关法律政策的出台规范了农田土壤修复行业，有利于提升农田土壤修复技术水平，进一步扩大农田土壤修复市场。
近期看来，“十三五”期间，土壤修复产业的蓝海空间在1 200亿～6 000亿;远期而言，整个土壤治理产业的市场规模将超过7.5万亿元[8]。土壤修复产业具有一定的生命周期，土壤修复资金占GDP的比重也遵循相同的规律，即先低后高，然后回落维稳，且越是经济发达的国家，这种趋势越为明显。我国土壤修复产业尚处于起步发展阶段，未来土壤修复项目势必显著增多，市场提升空间巨大，资金投入必然会持续增加。
3 农田土壤修复产业发展趋势
3.1 从异位修复向原位修复发展
农田土壤污染与其他类型土地污染差异明显，主要表现为以下3点。1）农田土壤污染面积大。统计资料显示，全国耕地面积约1.33亿公顷，其中仅重金属污染耕地占就总耕地面积的1/5，污染面积巨大。2）修复要求不同。其他用地可以考虑短时间内闲置进行有关修复，而农田受耕作要求、农事习惯等因素影响，受污染的耕地需要边治理边耕作[9]。3）污染浓度较低。农田土壤污染与工业场地污染相比，污染浓度偏低。例如，重金属Cd污染在农田土壤中浓度约为0.163 mg·kg-1，而工业场地中浓度约为85 mg·kg-1[10]。
异位修复技术修复周期短，效率高，可以彻底去除污染物质，便于监测，适用于污染面积较小或重污染地块[11]。但是，在异位修复过程中需要挖掘和运输土壤，破坏土质结构，工程费用相对较高，而且污染土壤在挖掘和运输过程中增加了污染土壤扩散的风险。原位修复技术投资较低，工艺设备简单，二次污染可能性低，污染土壤处理后能够继续利用，适用于边处理边使用、污染浓度不高、面积较大的场地[12]。但是，原位修复时间较长，修复后的土壤不易完整检测，效果不确定，且污染治理效果受周围环境制约。
因此，在选择农田土壤修复方法上，原位修复技术单位面积上投入的人力、财力较少，人们在修复过程中能进行正常农业生产且对生产影响较小，决定其适用于农田土壤修复。此外，农田土壤污染浓度较低也为原位修复提供了前提条件，所以原位修复是解决我国农田土壤污染的主要途径。
3.2 从单一修复技术向多技术联合发展
土壤修复技术涵盖学科众多，现阶段国内对其研究深度较浅，缺乏多技术联合应用。然而农田土壤污染物种类多样，复合污染现象普遍，污染组合类型复杂，污染程度与厚度差异大，修复后土壤再利用方式的空间规划要求不同[13]，单一修复技术已经不能满足彻底修复土壤的要求。而且单一修复技术局限性明显，比如物理修复技术耗能高、处理成本大，而且需要专门的设备，只能处理小面积的土壤污染;化学修复技术处理成本高且存在二次污染的风险;生物修复技术修复过程缓慢，场地条件和环境因素对修复效率影响较大，修复效果不稳定[14]。 为了彻底修复土壤污染，发挥不同修复技术的长处，克服单一方法的缺点，需要进一步研究，将物理、化学和生物等技术联合运用，如植物-微生物联合修复技术。植物-微生物联合修复技术主要是利用植物和土壤微生物之间的共存关系，发挥各自优势，共同修复受重金属污染的土壤[15]。研究表明，种植紫花苜蓿和土壤微生物互作可大幅度降低土壤中多氯联苯浓度[16];根瘤菌和菌根真菌雙接种能强化紫花苜蓿对多氯联苯的修复作用[17]。
4 结语
国家非常重视农田土壤修复产业，随着相关政策的出台以及投资的持续增加，我国农田土壤修复产业即将进入快速发展阶段，市场空间巨大。然而，当前对农田土壤修复产业发展最大的掣肘是修复技术不全面、不成熟。农田土壤修复技术的研究与推广需要大量人才，积极引进人才并建立人才培养机制，形成完备的人才体系，并以此为依托建立完备的修复技术研发与推广体系，才能提升农田土壤修复效率，加强我国的农田土壤修复实力。
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（责任编辑：刘昀）
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