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美國學術期刊《Science》日前發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分布圖,揭示了一條橫跨歐亞的“重金屬富集廊道”。
一、環境社會因素對土壤重金屬的影響
聯合國糧食及農業組織統計數據顯示,土壤是全球95%食物的生產基礎,土壤質量直接關系人類的生存與發展。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成重大威脅。遺憾的是,目前全球對土壤重金屬污染程度的系統性認知仍顯不足。
研究發現,在歐亞大陸中低緯度地區,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,與人類文明的主要發源地存在重合。除了受數千年的采礦和冶煉等人類活動影響之外,強烈的成土母質風化作用、植物的泵提作用,以及多山地形地貌等因素,均是導致這一地區重金屬富集的原因。
通過深入分析,研究團隊揭示了環境要素與重金屬分布的關聯規律: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,霜降及濕潤天數則呈負相關關系。在亞熱帶季風氣候區,農田土壤重金屬超標率顯著高于全球均值;相反,濕潤大陸性氣候區的超標率相對較低。同時,地形因素也不容忽視——高海拔和陡坡地帶的污染風險更為突出。此外,研究證實社會經濟活動同樣是關鍵驅動因素,特別是受工業污染影響的灌溉用水與土壤重金屬積累存在顯著正相關。
研究結果有力驗證了一個基本科學假設——土壤重金屬濃度在空間大尺度上的分布,取決于一系列環境與社會變量之間的相互作用。這一發現,為未來的全球土壤污染防治行動提供了科學依據。
二、土壤重金屬污染防治
研究顯示,全球14%—17%的農田土壤存在重金屬超標問題,影響農業生產和糧食安全;約9億—14億人口居住在土壤重金屬污染超標區域,存在潛在健康風險。值得注意的是,除傳統采礦、冶煉、施肥等污染成因外,光伏、電動汽車電池生產等新興產業的發展,對土壤重金屬分布或存在潛在影響。清華大學環境學院教授、土壤與地下水教研所所長侯德義指出,隨著全球碳中和進程加速,鋰、鈷、鎳等關鍵金屬的開采強度顯著上升,可能在一些發展中國家形成新的污染熱點,需要防范綠色轉型中的土壤環境風險。
面對這一嚴峻形勢,如何構建科學有效的風險防控體系,成為下一階段國際社會需要共同應對的重大課題。研究團隊呼吁,各國政府及國際組織可協同開展系統性防治工作,從多個維度著力推進土壤重金屬污染防治。
比如,推進針對性土壤詳查工作,聚焦撒哈拉以南非洲等高風險且數據稀缺區域系統開展土壤重金屬污染評估,為科學治理提供數據支撐與決策依據。目前,聯合國環境規劃署與糧農組織正合力推動全球土壤污染防治與修復工作。鑒于本研究揭示的非洲等區域數據匱乏導致的預測不確定性,我們呼吁國際社會優先向數據稀缺地區提供土壤污染調查援助,特別是撒哈拉以南非洲,以完善全球污染監測網絡。
在治理策略上,推廣綠色可持續修復技術應用。針對受污染區域,優先采用植物修復、生物修復等環境友好型技術,在有效控制土壤重金屬污染的同時實現土壤生態功能的系統恢復,促進土壤質量提升。同時,健全土壤保護法律與監管體系。加快制定并嚴格實施土壤環境保護政策,通過完善土地利用規劃、規范農用化學品使用標準等措施,從制度層面降低污染風險。同步推廣可持續農業實踐,并構建常態化監管機制。強化土壤科學研究與技術創新,與構建多元化資金保障機制同樣重要。
侯德義指出,應持續加大科研投入力度,重點攻關土壤監測技術,研發經濟高效的污染修復方法。同時完善科研成果轉化機制,推動技術成果向實際治理場景的有效應用。通過政府財政補貼、國際合作援助等方式,建立穩定的資金支持渠道,重點保障低收入、高風險地區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性。