徐長春，鄭 戈，林友華

（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心，北京 100122）

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，工業(yè)廢水排放、礦產(chǎn)資源開發(fā)、農(nóng)業(yè)化學(xué)品不合理投入等導(dǎo)致農(nóng)田重金屬污染問題日益顯現(xiàn)，特別是鎘、砷農(nóng)田污染，已嚴(yán)重威脅到國家糧食安全與人民健康，受到了社會各界的高度關(guān)注[1-2]。近年來中央一號文件連續(xù)對加強(qiáng)重金屬污染耕地修復(fù)工作進(jìn)行了部署，環(huán)保、國土、農(nóng)業(yè)、科技等部門開展了一系列農(nóng)田土壤重金屬污染調(diào)查、修復(fù)工程以及科研攻關(guān)等行動，并取得了顯著效果[3]。

鎘（Cd）和砷（As）是我國農(nóng)田土壤重金屬污染的主要元素，全國點(diǎn)位超標(biāo)率分別達(dá)到7.0%和2.7%[4]，均被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)劃分為Ⅰ類致癌物[5]，對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重危害?！笆濉逼陂g，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動了“農(nóng)業(yè)面源和重金屬污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)[6]，在農(nóng)田鎘、砷污染防治的基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、集成示范應(yīng)用等方面共設(shè)置14個(gè)相關(guān)項(xiàng)目。本文梳理了“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃農(nóng)田鎘、砷污染防治領(lǐng)域項(xiàng)目資助情況，分析項(xiàng)目立項(xiàng)實(shí)施的最新進(jìn)展，并對研發(fā)成效進(jìn)行展望，為相關(guān)領(lǐng)域研究人員和管理部門提供參考。

1 立項(xiàng)背景

2014年，原環(huán)境保護(hù)部和國土資源部聯(lián)合發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，我國耕地重金屬超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)的82.8%。在南方糧食高產(chǎn)區(qū)，土壤重金屬污染嚴(yán)重且集中連片分布，農(nóng)田重金屬污染問題已成為我國廣泛關(guān)注的重大生態(tài)環(huán)境問題。特別是近年來發(fā)生的鎘大米、食物砷中毒等事件，反映出農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量下降和農(nóng)田土壤污染問題日益加重，對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和居民身體健康產(chǎn)生威脅，嚴(yán)重制約著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

“十二五”期間，我國在農(nóng)田土壤重金屬污染防治領(lǐng)域，特別是針對農(nóng)田鎘、砷污染相繼啟動了一批科研攻關(guān)項(xiàng)目。例如：863計(jì)劃“土壤修復(fù)與重金屬檢測”、“污染土壤修復(fù)技術(shù)及示范”，國家科技支撐計(jì)劃“重金屬超標(biāo)農(nóng)田安全利用技術(shù)研究與示范”，公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“現(xiàn)行土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中鎘元素標(biāo)準(zhǔn)值的合理性論證”、“農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地重金屬安全閾值及綜合防控示范研究”、“阻控作物重金屬積累的遺傳改良技術(shù)研究與示范”等。

在各類科技計(jì)劃的資助下，我國科研人員圍繞重金屬污染土壤生物和化學(xué)修復(fù)材料篩選、鈍化材料和技術(shù)研發(fā)、植物修復(fù)技術(shù)示范等方面開展了一系列研究。取得了一批污染防治關(guān)鍵技術(shù)、品種、材料、裝備等科研成果，建設(shè)了各級土壤重金屬污染防治領(lǐng)域研發(fā)條件平臺，形成了一支來自國家部委系統(tǒng)、科研院所、高等院校和環(huán)保企業(yè)的研發(fā)隊(duì)伍，積累了豐富的污染修復(fù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。前期研究形成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、條件平臺、科研成果、人才隊(duì)伍，為“十三五”期間繼續(xù)開展農(nóng)田鎘、砷污染防治技術(shù)研發(fā)工作奠定了良好基礎(chǔ)。

2 項(xiàng)目基本情況

為了進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)田重金屬污染防治技術(shù)研發(fā)力度，在“十三五”啟動的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“農(nóng)業(yè)面源和重金屬污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)中，將農(nóng)田鎘、砷等重金屬污染防治列為重要研究內(nèi)容。與“十二五”相比，“十三五”期間對農(nóng)田鎘、砷污染防治領(lǐng)域項(xiàng)目加大了資助力度，項(xiàng)目設(shè)置更加注重系統(tǒng)性和科學(xué)性。

2.1項(xiàng)目設(shè)置

在“農(nóng)業(yè)面源和重金屬污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)的35個(gè)項(xiàng)目中，有14個(gè)項(xiàng)目對農(nóng)田鎘、砷等重金屬污染開展研究，涉及基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、集成示范應(yīng)用三個(gè)層次，國撥經(jīng)費(fèi)合計(jì)約2.4億元，見表1。通過部署相關(guān)研究任務(wù)，以基礎(chǔ)理論突破為前提，研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化的農(nóng)田重金屬污染修復(fù)與安全利用共性關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備，開展原位鈍化、低累積品種篩選、植物修復(fù)、水肥調(diào)控農(nóng)藝措施、間套作等技術(shù)的集成示范應(yīng)用，提升我國農(nóng)田重金屬污染防治與修復(fù)領(lǐng)域的科技支撐能力和產(chǎn)業(yè)化水平。

2.2主要研究任務(wù)

2.2.1 基礎(chǔ)研究

研究農(nóng)田土壤和農(nóng)產(chǎn)品中鎘、砷的積累過程、污染歷史、污染源識別/解析方法，探索區(qū)域及田塊不同尺度上土壤鎘、砷污染“源-匯”耦合關(guān)系與時(shí)空變化規(guī)律。探析鎘、砷在農(nóng)田系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化和分子機(jī)理，以及土壤生物對鎘、砷的毒性響應(yīng)與解毒機(jī)理，確立基于食品限量標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)系統(tǒng)健康的土壤鎘、砷安全閾值。闡釋鎘、砷在“母質(zhì)-土壤-作物”體系中遷移轉(zhuǎn)化過程與表生作用機(jī)理，開展鎘、砷來源、遷移途徑與循環(huán)過程輸送通量估算與污染歷史反演研究[7-8]。

2.2.2 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)

研發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好的農(nóng)田鎘、砷污染阻隔和鈍化技術(shù)與材料，研發(fā)高效適用的鎘、砷污染農(nóng)田的植物萃取技術(shù)、產(chǎn)品與裝備，篩選適合南方和北方地區(qū)的水稻、小麥、玉米等低累積作物品種與超富集植物間套作修復(fù)技術(shù)，研發(fā)低成本、高效率、二次污染風(fēng)險(xiǎn)低的農(nóng)田鎘、砷污染地球化學(xué)工程修復(fù)技術(shù)，研發(fā)以農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和土地安全利用為目標(biāo)的鎘、砷污染耕地安全利用技術(shù)與產(chǎn)品，開發(fā)農(nóng)田鎘、砷污染檢測技術(shù)設(shè)備并形成相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[7-8]。

2.2.3 集成示范應(yīng)用

聚焦鎘、砷等重金屬污染農(nóng)田較為嚴(yán)重的長三角、珠三角、中南、西南等地區(qū)，以糧田和菜地為主要對象，在農(nóng)田系統(tǒng)重金屬來源解析、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和安全閾值等基礎(chǔ)機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)集成農(nóng)田鎘、砷污染防治和修復(fù)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品和裝備，構(gòu)建適合區(qū)域污染狀況與防治需求的鎘、砷污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)模式，制定國家或行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)鎘、砷污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)集成示范區(qū)，集中開展配套技術(shù)的示范應(yīng)用，示范效果通過第三方檢測監(jiān)理[8-9]。

表1 “十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃農(nóng)田鎘、砷等重金屬污染防治領(lǐng)域相關(guān)項(xiàng)目設(shè)置情況Table 1 Related research projects on prevention and control of heavy metal（cadmium，arsenic，etc.）pollution in croplands supported by National Key R&D Program of China in 13th Five-Year Period

3 項(xiàng)目申報(bào)立項(xiàng)進(jìn)展

2016年3月、10月和2017年10月，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃農(nóng)田鎘、砷污染防治領(lǐng)域14個(gè)項(xiàng)目的申報(bào)指南分三批陸續(xù)向社會發(fā)布。經(jīng)過研究單位組團(tuán)申報(bào)、渠道部門推薦，共有50份預(yù)申報(bào)書在國家科技管理信息系統(tǒng)中提交至專業(yè)機(jī)構(gòu)。經(jīng)過預(yù)申報(bào)形式審查后，其中4個(gè)項(xiàng)目各收到超過4份預(yù)申報(bào)書，按照規(guī)定對這4個(gè)項(xiàng)目的預(yù)申報(bào)書組織了網(wǎng)絡(luò)評審；其他10個(gè)項(xiàng)目直接進(jìn)入正式申報(bào)階段。正式申報(bào)形式審查后，采用視頻答辯方式對正式申報(bào)書進(jìn)行評審。網(wǎng)絡(luò)評審和視頻答辯評審的專家均從國家科技專家?guī)熘谐槿?，并在科技部網(wǎng)站上公布。答辯評審結(jié)束后，以得票數(shù)優(yōu)先、得分?jǐn)?shù)其次的原則在評審信息系統(tǒng)中自動生成排序結(jié)果。經(jīng)過合規(guī)性審核，最終確定14個(gè)立項(xiàng)項(xiàng)目，立項(xiàng)通過比例約為3.57∶1。在擬立項(xiàng)項(xiàng)目公示無異議后，陸續(xù)開展任務(wù)書簽署、資金撥付、項(xiàng)目啟動、過程管理等環(huán)節(jié)工作。

圖1 項(xiàng)目承擔(dān)單位構(gòu)成Figure 1 Composition of participating institutions

作為中央財(cái)政科技計(jì)劃管理改革后部署的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，這14個(gè)項(xiàng)目在申報(bào)立項(xiàng)過程中體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：一是項(xiàng)目申報(bào)及承擔(dān)單位來源廣泛，該領(lǐng)域的優(yōu)勢科研單位、大學(xué)和企業(yè)通過原農(nóng)業(yè)部、教育部、中科院、環(huán)保部、國土部、各省（市、區(qū)）科技主管部門等推薦渠道積極參與申報(bào)。項(xiàng)目承擔(dān)單位中（包括項(xiàng)目牽頭單位和項(xiàng)目參與單位），中央級科研院所、中央部屬高校、地方科研院所、地方院校、企業(yè)等主體多元化，具體構(gòu)成見圖1。二是體現(xiàn)出大聯(lián)合、大協(xié)作的趨勢，通過組團(tuán)申報(bào)方式打破了部門界限，擇優(yōu)確定項(xiàng)目承擔(dān)單位，進(jìn)一步促進(jìn)了同領(lǐng)域科研人員之間聯(lián)合協(xié)作，有利于科研資源的高效配置和共享交流。立項(xiàng)實(shí)施的農(nóng)田鎘砷領(lǐng)域14個(gè)項(xiàng)目共有1145位科研人員參加，人均經(jīng)費(fèi)約20.7萬元。三是立項(xiàng)過程公正、規(guī)范、透明、高效，項(xiàng)目管理專業(yè)機(jī)構(gòu)建立了ISO 9001質(zhì)量管理體系，項(xiàng)目申報(bào)、形式審查、專家遴選、評審等環(huán)節(jié)均在國家科技管理信息系統(tǒng)中全程留痕，項(xiàng)目申報(bào)指南、評審專家名單、擬立項(xiàng)項(xiàng)目清單等信息按規(guī)定及時(shí)向社會公開[10-11]，得到了科研人員和主管部門的認(rèn)可。

4 項(xiàng)目研發(fā)成效展望

4.1 組織管理目標(biāo)

在項(xiàng)目實(shí)施周期內(nèi)，專業(yè)機(jī)構(gòu)以標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化的項(xiàng)目管理服務(wù)為支撐，引導(dǎo)各項(xiàng)目在完成指南規(guī)定的考核指標(biāo)基礎(chǔ)上，聚焦形成農(nóng)田鎘、砷污染綜合防治技術(shù)方案的目標(biāo)，加強(qiáng)項(xiàng)目間的聯(lián)合協(xié)作，強(qiáng)化項(xiàng)目實(shí)施的整體性和系統(tǒng)性，構(gòu)建“污染識別-過程防控-協(xié)同修復(fù)-風(fēng)險(xiǎn)管控”的農(nóng)田重金屬污染防治科技創(chuàng)新鏈。堅(jiān)持問題導(dǎo)向，突出項(xiàng)目的專業(yè)領(lǐng)域特點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求，聚焦中南、長三角、華南、珠三角、西南等農(nóng)田土壤鎘砷污染較為嚴(yán)重的區(qū)域開展技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用。著力破除“唯論文”的科研評價(jià)方式以及科技與經(jīng)濟(jì)“兩張皮”的問題，提升項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)需求關(guān)聯(lián)度、技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新度和對產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)度，探索構(gòu)建面向產(chǎn)業(yè)需求的新時(shí)代農(nóng)業(yè)科技協(xié)同創(chuàng)新模式。

4.2 預(yù)期研發(fā)成效

通過項(xiàng)目“全鏈條設(shè)計(jì)、一體化實(shí)施”，形成標(biāo)準(zhǔn)化、成套化的農(nóng)田鎘、砷污染綜合防治技術(shù)解決方案和配套技術(shù)裝備，建設(shè)農(nóng)田鎘、砷污染防治示范區(qū)并開展技術(shù)的熟化、集成、示范、應(yīng)用，土壤鎘、砷去除率達(dá)到12%～20%以上，或有效性降低50%以上，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)[12]。力爭到“十三五”末，實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)田鎘、砷污染領(lǐng)域的自主創(chuàng)新研究能力顯著增強(qiáng)，技術(shù)研發(fā)體系和條件平臺建設(shè)水平達(dá)到世界先進(jìn)行列，成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用效率明顯提升，有效促進(jìn)我國農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量改善與提高，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與環(huán)境可持續(xù)目標(biāo)，為實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、保障國家糧食安全和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。