从“深耕改土治理重金属污染”说起
土壤重金属污染及其治理目前在湖南开展得轰轰烈烈，继去年长株潭推出的“VIP+n” 方法之后，日前，笔者从湖南红网和长沙网得知长沙县“将对部分农田免费深翻耕”，以“治理重金属污染”。
报道称，深耕改土是长株潭地区重金属污染治理“5+1”中的一项重要措施。通过翻耕土壤深度15~20厘米，可以提高耕地耕层厚度，改善土壤耕层结构，降低重金属活性，从而促进耕地质量的提升。
对此，笔者根据自身的专业知识和经验，提出一些看法。
“翻耕土壤深度15~20厘米”算深耕吗？
通常土壤的耕作层都以20厘米计算，有些还以30厘米计算，如果15~20厘米已经可以称为深耕，那么现在的耕层厚度是多少呢？重金属在土壤剖面中的分布又如何？如果仅仅就15~20厘米的土壤进行翻耕，通过土层混合来降低重金属含量，那么，效果将极为有限。因为这一层次本身就是耕作层，翻耕后重金属总量依然在耕作层中，故这样的做法意义不大。虽然通过混合，土壤的重金属浓度分布可能均匀一些，但在耕层的总浓度并未减低，产生镉米的问题依然存在。
翻耕会不会破坏犁底层？
如果土壤进行翻耕不包括犁底层，则这样的操作实与一般农户操作无异。土壤进行翻耕无疑会破坏犁底层。对于旱作田，机械化耕作造成了土壤密实和犁底层的形成，不利于深根系的作物如玉米、大豆的根系延伸和生长，故打破犁底层，对疏松土壤意义很大，除了促进植物生长外，还可以提高土壤的保水能力。
但对于水稻田，犁底层是经过多年的自然过程和人为活动形成的用于保持水田水分和养分的一个关键层次，如果耕作破坏了犁底层，且没有进行修复，无疑这一做法可能是对水田生境的破坏。
高毒性的重金属镉适合翻耕稀释治理吗?
的确，翻耕稀释是日本最初尝试土壤修复时、上世纪90年代我国台湾地区的污染土壤中，曾经是一种主要做法。但他们是“对于重金属铬、铜、镍、锌，原则上建议采用‘土壤翻土混合稀释法’为主；对于遭受镉、铅高浓度者原则上建议采用‘土壤酸淋洗法’为主”。由于镉和铅的高毒性以及镉的易迁移性，我国台湾地区在土壤重金属污染治理时，并不将镉污染耕地进行土壤翻土混合稀释来降低其含量。众所周知，目前湖南稻田最大的污染物质是镉，如果对镉进行如此处理，势必因为犁底层的破坏而可能影响地下水，因此，在没有充分评估的情况下，这一做法隐患重重。
通过对农田的土样和谷样进行抽样检测确定范围可行吗？
报道称，“深翻耕的范围则按照省农环站对全县农田的土样和谷样进行抽样检测结果确定，各乡镇已基本将深翻耕任务落实到户到田块”。那么，通过对农田的土样和谷样进行抽样检测来确定深翻耕的准确性如何？
众所周知，土壤重金属的分布存在着高度的异质性，笔者猜测，长沙县开展“深翻耕的依据”应该也是“土壤上下重金属分布的不均匀且主要在表层”，而造成稻米镉超标的因素非常复杂，并非一次的谷样检测结果就能定论的。新闻中说“今年深翻耕面积为6.8万亩，涉及7个乡镇”“长沙县需要深耕改土的面积为22万亩”，并且“已于年前完成招标并确定了中标单位”，能如此快速做到这一点，需要多少的检测样本数才能准确地确定这么大面积呢？我们期待公布这一采样、检测和推导方法。
是否评估了工程措施对土壤肥力等的影响？
报道称，免费对农田进行深翻耕，“既可改良土壤又不要农户花钱，是件惠民利民的好事”，同时，深翻耕“可以提高耕地耕层厚度，改善土壤耕层结构，降低重金属活性，从而促进耕地质量的提升。” 那么，深耕真的能达到这个目的吗？
日本稻米的镉污染情况曾经很严重，但从工程措施上，其客土方法对“痛痛病”区863公顷（即12945亩）土壤的治理共花了33年时间，代价也相当昂贵，达407亿日元。日本大力推广通过水分管理的措施来治理镉污染，到2007年共推广了60万亩。所以从这个角度来说，在有限的土样和谷样调查情况下，推行6.8万亩进行深耕治理似乎步伐快了些。
我国台湾地区的案例
在题为《农田土壤重金属污染特性与复育策略：基于食品安全及环境永续能力的考量》的台湾地区文章中，给出了台湾很详细的利用翻转稀释来治理土壤重金属的方法。自2000 年以来，翻转稀释是我国台湾地区整治农田土壤最主要的方法。其做法要点是：
1.由于土壤有机质与许多养分多集中在表土，以至于在稀释重金属的同时，也降低了表土的有机质含量，所以，在整治后，土壤需要补充堆肥等有机资材及必要的化学肥料，来满足日后作物生长所需。
2.除此之外，翻转稀释的同时，水田土壤原来具有停留灌溉水功能的犁底层会被破坏，以至于恢复种植水稻时缺乏此一不透水层来保留灌溉水，因此在回填稀释土壤时，需要透过机械的夯实（compaction）来重建犁底层。
3.由于在同一地块内，土壤重金属在接近灌溉入水口处的浓度较高，因此，在彰化地区某一地块中，为了节省成本，曾利用距入水口较远的表土为稀释土方来源之一，先进行水平方向的稀释，以降低锌高于4000 mg/kg 的污染表土浓度。再者，因为锌集中在60cm 内，所以利用60 cm 以下土为稀释土方的第二个来源，进行垂直方向的稀释，如此反复进行，将整个地块土壤锌浓度降至600mg/kg 以下，以符合土壤污染管制标准。翻转稀释的隐忧是，重金属在表土层的总浓度虽然降低了，但是总质量却没有改变，而溶解度不一定随之下降，也就是说，无法掌握后续种植作物时的重金属生物有效性变化。
4.有研究者以翻转稀释法有效地降低桃园地区某一农地之镉、铅浓度，将0~20 cm 的表土与20~40cm 的里土混合后，0.1 M HCl 所萃取之镉、铅浓度仍达2.10 mg/kg与9.07 mg/kg，而在种植莴苣、空心菜（瓮菜）与青江白菜四周后，部分植体内的镉、铅浓度低于翻转稀释前，但研究者认为用来种植水稻仍有疑虑。
屏蔽此推广内容显而易见，台湾地区的案例针对的是高浓度的锌、铜等，其人体毒性低但会产生植物毒性，其翻转稀释的做法旨在降低农田中这些元素的植物毒性，同时，注意了翻转稀释后有机质的补充和重建犁底层。
土壤污染治理是必要的，土壤是人类生存的基础，可以说是人类最重要的战略资源。也正因为如此，我们特提出以上的意见给予参考和商榷。期待农田土壤污染治理更加谨慎，切实保护好我们有限的耕地。对于较大面积稻米含量超标的土壤，建议仔细进行镉的溯源性分析，在确认土壤为主要来源后，结合土壤改良、品种选择、肥料品质、灌溉水水质和水分管理等综合措施，充分尊重“土宜学”倡导的客观规律，其中包括因土而宜（土壤类型与质量）、因地而宜（地点、地形与气象条件）、因物而宜（作物品种）和因人而宜（人的主观能动性和技术水平）。凡是打算推广的措施，务必需要充分的科学验证和评估，以避免不必要的人力和财力的浪费。
（作者系广东生态环境与土壤研究所研究员）