土壤是人類(lèi)生產(chǎn)和生活中珍貴的自然資源，是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。過(guò)去幾十年，中國(guó)用不到全球9%的土地，養(yǎng)活了近20%的人口，創(chuàng)造了糧食自給的偉大奇跡。

然而，隨著人類(lèi)對(duì)土地需求的增大，過(guò)度開(kāi)發(fā)利用對(duì)土地資源造成了嚴(yán)重威脅。我國(guó)耕地?cái)?shù)量大幅減少趨勢(shì)已持續(xù)30年，耕地資源形勢(shì)嚴(yán)峻。第三次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)耕地19.18億畝，逼近保障糧食安全的18億畝耕地紅線。

在耕地?cái)?shù)量下降的同時(shí)，耕地質(zhì)量問(wèn)題也不容樂(lè)觀。據(jù)《焦點(diǎn)訪談》報(bào)道，我國(guó)耕地質(zhì)量出現(xiàn)下降趨勢(shì)的面積已達(dá)6.6億畝，主要表現(xiàn)為東北黑土地的退化、南方耕地的酸化和北方耕地的鹽堿化。

土壤重金屬污染問(wèn)題尤為突出。2014年《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，全國(guó)土壤總的采樣點(diǎn)位污染超標(biāo)率為16.1%。污染類(lèi)型以重金屬（鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳）為主，占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%。

重金屬是一類(lèi)難降解的有害有毒污染物，它們進(jìn)入土壤后不僅會(huì)造成土壤質(zhì)量退化，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量降低，還可以通過(guò)食物鏈傳遞進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)的健康。

習(xí)近平總書(shū)記高度重視土壤污染防治問(wèn)題，多次強(qiáng)調(diào)“切斷污染物進(jìn)入農(nóng)田的鏈條”，“讓老百姓吃得放心、住得安心”。

2021年11月2日，中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見(jiàn)》，提出要深入推進(jìn)農(nóng)用地土壤污染防治和安全利用，實(shí)施農(nóng)用地土壤鎘（Cd）等重金屬污染源頭防治行動(dòng)。

開(kāi)展土壤重金屬污染途徑識(shí)別是實(shí)現(xiàn)污染源頭追溯的科學(xué)基礎(chǔ)。

農(nóng)田土壤重金屬的主要輸入途徑包括大氣沉降、灌溉水、畜禽糞便、化肥施用和市政污泥等。《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》2022年8月20日刊發(fā)的最新一期論文研究了華北地區(qū)農(nóng)田土壤鎘來(lái)源及大氣沉降的貢獻(xiàn)。

該論文基于文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)和源清單法對(duì)華北地區(qū)（北京、天津、河北和山東）農(nóng)田土壤Cd的上述5種輸入源進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，旨在量化各污染源對(duì)農(nóng)田土壤Cd的輸入量和貢獻(xiàn)率及其時(shí)空變化，以期為華北地區(qū)農(nóng)田重金屬污染防治提供科學(xué)參考。

結(jié)果表明：2005—2009年華北農(nóng)田土壤Cd的輸入量范圍為1.56~2.63mg·m-2·a-1，其中灌溉水輸入貢獻(xiàn)最大（63.0%），其次為大氣沉降（30.9%）、畜禽糞便（5.2%）、化肥施用（0.6%）和市政污泥（0.3%）。

到了2015—2019年，華北農(nóng)田Cd的輸入量減小為0.22~0.35mg·m-2·a-1，其主要來(lái)源變?yōu)榇髿獬两担暙I(xiàn)占比56.5%；灌溉水、畜禽糞便、化肥施用和市政污泥占比分別為13.7%、23.8%、3.9%和2.1%。

在過(guò)去15年間，除了化肥施用以外，其他4種源的Cd輸入量均呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì)，大氣沉降取代灌溉水成為近年來(lái)華北地區(qū)農(nóng)田土壤Cd的主要來(lái)源，是最主要的輸入途徑和外來(lái)源。

大氣中的Cd主要來(lái)自燃煤、化石燃料和生物質(zhì)燃燒、冶金、機(jī)動(dòng)車(chē)排放、揚(yáng)塵和機(jī)械磨損等過(guò)程。這些來(lái)源在京津冀城市地區(qū)、工業(yè)地區(qū)、背景區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)的顆粒物或大氣沉降源解析結(jié)果中均有發(fā)現(xiàn)，是需要重點(diǎn)管控的行業(yè)類(lèi)型。

同時(shí)，華北大氣中的Cd主要存在于粗粒子中，很容易發(fā)生近源沉降，因而可以針對(duì)農(nóng)田周?chē)闹攸c(diǎn)排放源進(jìn)行防控。但在霧霾污染期間，Cd更容易富集在細(xì)顆粒物中而發(fā)生遠(yuǎn)距離的大氣傳輸，需要在區(qū)域尺度上進(jìn)行協(xié)同減排。

令人欣慰的是，隨著我國(guó)大氣污染防治力度的加強(qiáng)，近年來(lái)華北大氣Cd沉降量已進(jìn)入下降通道。2016-2020年華北農(nóng)田大氣Cd的沉降量平均為0.03mg·m-2·a-1，顯著低于2008-2010年測(cè)量結(jié)果（0.54mg·m-2·a-1）。

為更有針對(duì)性的削減大氣Cd沉降，建議加強(qiáng)大氣顆粒物Cd的排放規(guī)律、粒徑分布、相態(tài)變化、區(qū)域輸送、沉降過(guò)程和溯源研究。

引用本文：劉進(jìn),潘月鵬,師華定.華北地區(qū)農(nóng)田土壤鎘來(lái)源及大氣沉降的貢獻(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2022,41(8):1698-1708.