本刊記者 藍(lán)穎春
土壤是地球的“皮膚”,萬(wàn)物土中生,土壤是人類賴以生存最基本的資源,土壤安全關(guān)乎生活的方方面面。土壤科學(xué)是研究土壤中物質(zhì)的狀態(tài)、運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律及其與生物環(huán)境間關(guān)系的科學(xué),它是農(nóng)業(yè)科學(xué)和地球科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。與生物學(xué)、地學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)有著密切關(guān)系。
生態(tài)環(huán)境安全對(duì)土壤科學(xué)有著重要的需求,包括:土壤資源與安全利用、土壤與生物多樣性保護(hù)、土壤污染與環(huán)境安全、全球變化中的土壤問(wèn)題、土壤退化與生態(tài)安全、土壤與國(guó)際環(huán)境外交履約等,這些也都是我國(guó)當(dāng)前亟待解決的棘手問(wèn)題,土壤科學(xué)在保護(hù)環(huán)境方面也面臨著諸多挑戰(zhàn)。為此,《地球》記者近日采訪了一位土壤科學(xué)領(lǐng)域的著名專家——中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、院士張亞平。
《地球》:在我國(guó)土壤科學(xué)面臨哪些重要課題?
張亞平:土壤科學(xué)在為社會(huì)發(fā)展服務(wù)中,體現(xiàn)了很強(qiáng)的應(yīng)用性,社會(huì)需求成為土壤科學(xué)發(fā)展的根本動(dòng)力。由于我國(guó)人地矛盾突出,使得土壤科學(xué)在解決重大生態(tài)環(huán)境問(wèn)題和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著獨(dú)特的作用,并具有重要的學(xué)科地位。
當(dāng)前,守住我國(guó)耕地紅線的形勢(shì)非常嚴(yán)峻,2012年中國(guó)耕地保有量為18.24億畝,直逼18億畝警戒線;工業(yè)化和城市化的加速發(fā)展,大量?jī)?yōu)質(zhì)土地資源轉(zhuǎn)變?yōu)榉寝r(nóng)用地,部分地區(qū)土壤資源數(shù)量和質(zhì)量同步下降;我國(guó)農(nóng)村大量耕地土壤撂荒現(xiàn)象普遍,許多傳統(tǒng)的商品糧基地已不復(fù)存在。因此,急需加強(qiáng)土壤資源保護(hù),保證耕地土壤資源數(shù)量,提高耕地資源質(zhì)量,從根本上保障國(guó)家糧食安全。
在土壤污染方面,我國(guó)土壤污染日益加劇,土壤環(huán)境安全面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),已對(duì)糧食及食品安全、飲用水安全、區(qū)域生態(tài)安全、人居環(huán)境健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。全國(guó)耕地土壤中重度污染面積高達(dá)5000萬(wàn)畝,全國(guó)工業(yè)企業(yè)搬遷遺留的安全污染場(chǎng)地超過(guò)50萬(wàn)家,礦區(qū)及油田地區(qū)土壤環(huán)境嚴(yán)重威脅生態(tài)安全和飲用水源地安全,我國(guó)土壤污染呈現(xiàn)流域性和區(qū)域化的發(fā)展態(tài)勢(shì)。因此,落實(shí)我國(guó)對(duì)環(huán)境污染防治工作部署的戰(zhàn)略需求,是當(dāng)前土壤科學(xué)亟需承擔(dān)的重要任務(wù)。
另外,我國(guó)土壤還面臨著水土流失、荒漠化、鹽漬化、石漠化和酸化等諸多土壤退化突出問(wèn)題,構(gòu)成了對(duì)我國(guó)生態(tài)安全的嚴(yán)重威脅。全國(guó)水土流失面積達(dá)356萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積37%。全國(guó)荒漠化土地面積為262.4萬(wàn)平方公里,沙化土地面積為173.1萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積的18%。鹽漬化土地近5.5億畝,石漠化土地總面積為13萬(wàn)平方公里。為此,實(shí)現(xiàn)土地資源保育和綜合利用也是當(dāng)前土壤科學(xué)面臨的重要課題。
《地球》:在全球氣候和環(huán)境變化中,土壤面臨哪些挑戰(zhàn)?如何發(fā)揮我國(guó)在國(guó)際環(huán)境保護(hù)條約中的作用?
張亞平:全球變化與土壤資源的可持續(xù)利用關(guān)系密切,土壤在全球氣候變化方面起著十分重要的調(diào)節(jié)作用。全球土壤有機(jī)碳庫(kù)是全球大氣碳庫(kù)的2倍、全球植被碳庫(kù)的3倍,大氣中的甲烷和氧化亞氮的一半以上來(lái)自土壤過(guò)程。另一方面,全球氣候變化通過(guò)影響降雨、溫度和養(yǎng)分沉降等過(guò)程,影響生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。如何協(xié)調(diào)土壤資源利用與全球變化,是當(dāng)今我國(guó)土壤科學(xué)研究面臨的新挑戰(zhàn)。
在土壤與生物多樣性保護(hù)方面,土壤是地球上物種最豐富的棲息地,所有物種的生存都離不開(kāi)土壤。土壤生物包括土壤中的植物根系、微生物和動(dòng)物,是地球表層系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的轉(zhuǎn)化器、環(huán)境污染物的凈化器、陸地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的調(diào)節(jié)器。在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和維持生態(tài)系統(tǒng)整體服務(wù)功能方面發(fā)揮著重要作用。開(kāi)展土壤生物多樣性及其功能與調(diào)控研究,系統(tǒng)認(rèn)知和發(fā)掘土壤生物功能的潛力,是土壤科學(xué)研究的國(guó)際前沿問(wèn)題,對(duì)實(shí)現(xiàn)土壤資源可持續(xù)利用和保障生態(tài)環(huán)境安全具有關(guān)鍵性的作用。
目前,我國(guó)已簽署了與土壤相關(guān)的國(guó)際公約有《京都議定書》、關(guān)于持久性有機(jī)污染物的《斯德哥爾摩公約》《聯(lián)合國(guó)防止荒漠化公約》等,現(xiàn)在有必要開(kāi)展公約和議定書所規(guī)定的內(nèi)容和指標(biāo)的年度監(jiān)測(cè),建立排放清單,爭(zhēng)取在國(guó)際環(huán)境保護(hù)中的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。探明我國(guó)不同類型土壤退化機(jī)制、土壤污染特征、退化污染防治技術(shù),發(fā)展土壤的修復(fù)技術(shù)及系統(tǒng)解決方案,這是確立我國(guó)國(guó)際地位,確立負(fù)責(zé)任大國(guó)地位的重要舉措之一。
《地球》:我們應(yīng)該為保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境做些什么?
張亞平:全球面臨土壤資源緊張、環(huán)境污染和氣候變化等重大挑戰(zhàn)。協(xié)調(diào)和優(yōu)化土壤的生產(chǎn)功能、環(huán)境保護(hù)功能、生態(tài)支撐功能和全球變化緩解功能,保護(hù)土壤安全,成為現(xiàn)代土壤學(xué)為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)的周期任務(wù)。
土壤生態(tài)環(huán)境保護(hù)要以“節(jié)約資源、保護(hù)優(yōu)先、綜合治理、改善質(zhì)量、安全利用”為土壤生態(tài)環(huán)境保護(hù)的出發(fā)點(diǎn)。以構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的融“預(yù)防-管控-修復(fù)-監(jiān)管”為一體的土壤生態(tài)環(huán)境治理體系為著力點(diǎn)。以保護(hù)國(guó)家土壤資源數(shù)量和質(zhì)量,保障國(guó)家食品安全、環(huán)境安全、生態(tài)安全和國(guó)民健康,促進(jìn)生態(tài)文明社會(huì)的全面建設(shè)為落腳點(diǎn)。
統(tǒng)籌土壤資源保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè),統(tǒng)籌農(nóng)田土壤環(huán)境保護(hù)與農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn),統(tǒng)籌飲用水水源地土壤保護(hù)與生態(tài)安全建設(shè),統(tǒng)籌場(chǎng)地土壤污染治理與人居環(huán)境健康保障。堅(jiān)持土壤保護(hù)優(yōu)先,節(jié)約開(kāi)發(fā)利用,堅(jiān)持嚴(yán)格源頭預(yù)防,實(shí)施綜合治理;堅(jiān)持土壤分區(qū)分類保護(hù),優(yōu)化生態(tài)空間。強(qiáng)化土壤科技發(fā)展體系,建立國(guó)家土壤環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)體系,構(gòu)建社會(huì)公眾參與的土壤保護(hù)體系。
積極推進(jìn)土壤科技創(chuàng)新,建立土壤污染控制修復(fù)技術(shù)應(yīng)用體系,建立全國(guó)土壤生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系。不斷完善中國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)法制、體制和機(jī)制,提升土壤環(huán)境監(jiān)管能力。逐步健全國(guó)家土壤污染防治體系,保障土壤資源可持續(xù)利用,實(shí)現(xiàn)“凈土、潔食、安居”的目標(biāo)。
在土壤污染控制與修復(fù)及安全利用方面,制定土壤環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn),研制高效修復(fù)制劑及修復(fù)設(shè)備,構(gòu)建污染土壤修復(fù)與安全利用集成技術(shù)模式,建設(shè)一批國(guó)家級(jí)綜合治理示范區(qū)。
在土壤生態(tài)功能修復(fù)與安全保障方面,建立我國(guó)主要生態(tài)脆弱區(qū)土壤生態(tài)功能綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系與方法,開(kāi)展土壤生態(tài)功能綜合提升的技術(shù)示范與推廣。
在建設(shè)土壤生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、評(píng)估與信息平臺(tái)方面應(yīng)開(kāi)發(fā)多尺度土壤生態(tài)環(huán)境信息化管理技術(shù)、安全識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù);建立國(guó)家土壤檔案、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)與預(yù)警體系;建設(shè)多位一體的土壤生態(tài)環(huán)境信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
面對(duì)復(fù)雜的土壤安全問(wèn)題,土壤科學(xué)的快速發(fā)展將會(huì)在保障國(guó)家生態(tài)環(huán)境安全和生態(tài)文明建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。