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美國學(xué)術(shù)期刊《Science》日前發(fā)表的一篇研究論文顯示,全球14%—17%的耕地受砷、鎘、鈷等7種有毒金屬污染,并首次繪制了全球土壤中重金屬超標(biāo)分布圖,揭示了一條橫跨歐亞的“重金屬富集廊道”。
一、環(huán)境社會因素對土壤重金屬的影響
聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,土壤是全球95%食物的生產(chǎn)基礎(chǔ),土壤質(zhì)量直接關(guān)系人類的生存與發(fā)展。然而,日益重的重金屬污染正對國際糧食安全及公眾健康構(gòu)成重大威脅。遺憾的是,目前全球?qū)ν寥乐亟饘傥廴境潭鹊南到y(tǒng)性認(rèn)知仍顯不足。
研究發(fā)現(xiàn),在歐亞大陸中低緯度地區(qū),有一條超大型、跨洲際的“重金屬富集廊道”,它從南歐延伸至中東、南亞和中國南部地區(qū),與人類文明的主要發(fā)源地存在重合。除了受數(shù)千年的采礦和冶煉等人類活動影響之外,強(qiáng)烈的成土母質(zhì)風(fēng)化作用、植物的泵提作用,以及多山地形地貌等因素,均是導(dǎo)致這一地區(qū)重金屬富集的原因。
通過深入分析,研究團(tuán)隊揭示了環(huán)境要素與重金屬分布的關(guān)聯(lián)規(guī)律:溫度、降雨量和蒸散量等氣候因素與土壤重金屬分布呈正相關(guān),霜降及濕潤天數(shù)則呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。在亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),農(nóng)田土壤重金屬超標(biāo)率顯著高于全球均值;相反,濕潤大陸性氣候區(qū)的超標(biāo)率相對較低。同時,地形因素也不容忽視——高海拔和陡坡地帶的污染風(fēng)險更為突出。此外,研究證實社會經(jīng)濟(jì)活動同樣是關(guān)鍵驅(qū)動因素,特別是受工業(yè)污染影響的灌溉用水與土壤重金屬積累存在顯著正相關(guān)。
研究結(jié)果有力驗證了一個基本科學(xué)假設(shè)——土壤重金屬濃度在空間大尺度上的分布,取決于一系列環(huán)境與社會變量之間的相互作用。這一發(fā)現(xiàn),為未來的全球土壤污染防治行動提供了科學(xué)依據(jù)。
二、土壤重金屬污染防治
研究顯示,全球14%—17%的農(nóng)田土壤存在重金屬超標(biāo)問題,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全;約9億—14億人口居住在土壤重金屬污染超標(biāo)區(qū)域,存在潛在健康風(fēng)險。值得注意的是,除傳統(tǒng)采礦、冶煉、施肥等污染成因外,光伏、電動汽車電池生產(chǎn)等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對土壤重金屬分布或存在潛在影響。清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、土壤與地下水教研所所長侯德義指出,隨著全球碳中和進(jìn)程加速,鋰、鈷、鎳等關(guān)鍵金屬的開采強(qiáng)度顯著上升,可能在一些發(fā)展中國家形成新的污染熱點,需要防范綠色轉(zhuǎn)型中的土壤環(huán)境風(fēng)險。
面對這一嚴(yán)峻形勢,如何構(gòu)建科學(xué)有效的風(fēng)險防控體系,成為下一階段國際社會需要共同應(yīng)對的重大課題。研究團(tuán)隊呼吁,各國政府及國際組織可協(xié)同開展系統(tǒng)性防治工作,從多個維度著力推進(jìn)土壤重金屬污染防治。
比如,推進(jìn)針對性土壤詳查工作,聚焦撒哈拉以南非洲等高風(fēng)險且數(shù)據(jù)稀缺區(qū)域系統(tǒng)開展土壤重金屬污染評估,為科學(xué)治理提供數(shù)據(jù)支撐與決策依據(jù)。目前,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署與糧農(nóng)組織正合力推動全球土壤污染防治與修復(fù)工作。鑒于本研究揭示的非洲等區(qū)域數(shù)據(jù)匱乏導(dǎo)致的預(yù)測不確定性,我們呼吁國際社會優(yōu)先向數(shù)據(jù)稀缺地區(qū)提供土壤污染調(diào)查援助,特別是撒哈拉以南非洲,以完善全球污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
在治理策略上,推廣綠色可持續(xù)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用。針對受污染區(qū)域,優(yōu)先采用植物修復(fù)、生物修復(fù)等環(huán)境友好型技術(shù),在有效控制土壤重金屬污染的同時實現(xiàn)土壤生態(tài)功能的系統(tǒng)恢復(fù),促進(jìn)土壤質(zhì)量提升。同時,健全土壤保護(hù)法律與監(jiān)管體系。加快制定并嚴(yán)格實施土壤環(huán)境保護(hù)政策,通過完善土地利用規(guī)劃、規(guī)范農(nóng)用化學(xué)品使用標(biāo)準(zhǔn)等措施,從制度層面降低污染風(fēng)險。同步推廣可持續(xù)農(nóng)業(yè)實踐,并構(gòu)建常態(tài)化監(jiān)管機(jī)制。強(qiáng)化土壤科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新,與構(gòu)建多元化資金保障機(jī)制同樣重要。
侯德義指出,應(yīng)持續(xù)加大科研投入力度,重點攻關(guān)土壤監(jiān)測技術(shù),研發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的污染修復(fù)方法。同時完善科研成果轉(zhuǎn)化機(jī)制,推動技術(shù)成果向?qū)嶋H治理場景的有效應(yīng)用。通過政府財政補(bǔ)貼、國際合作援助等方式,建立穩(wěn)定的資金支持渠道,重點保障低收入、高風(fēng)險地區(qū)土壤重金屬污染治理項目的順利實施,確保治理工作的可持續(xù)性。
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