我国农田土壤重金属污染格局多样，区域污染风险突出。发达国家对污染土壤的修复经验对我国具有借鉴意义。我国农田土壤重金属污染防治面临土壤重金属空间异质性强、土壤类型及农作物品种对重金属累积差异大、土壤酸化严重、土壤元素失衡、不科学的发展方式、土壤重金属累积趋势难以逆转、土壤—农作物重金属累积线性关系不显著，修复技术不完善、修复措施长期风险调控机制缺失等主要挑战。根据我国农田土壤污染防治现状及课题组工作基础，我们提出以预防为主、保护优先和风险管控为基本思路，建立土壤污染防治体系，通过“土壤环境质量调查、土壤污染源头管控、分类管理和土壤环境质量基准推导”等4个步骤推进农田土壤重金属污染防治工作。

农田土壤重金属污染关系农产品质量安全和农田生态系统健康，受到各国政府和科学家的广泛关注。我国农田土壤重金属污染形势严峻。根据2014年环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国农田土壤点位超标率为19.4%，以Cd、Ni和Cu等重金属污染最为突出。据赵其国等估算，我国农田土壤重金属污染面积约为2×107hm2，每年受污染粮食多达1.2×107t，经济损失达2×1010元。宋伟等对近20 年来土壤重金属污染研究的整理显示，我国城市、城郊和农村均存在不同程度的农田重金属污染问题，涉及全国83.9%的省份和22.5%的地级市。Teng等和Li等对全国土壤重金属含量的监测显示农田土壤重金属污染类型在增多，面积在扩大，程度在提高。赵其国和骆永明指出我国区域农田土壤重金属污染严重，以西南（云南、贵州等地），华中（湖南、江西等地），长江三角洲及珠江三角洲等地区较为突出。曾希柏等对湖南和广东等矿区周边农田的调查显示，样品超过现行土壤环境质量II 级标准的比例达到21.1%~62.3%。

对污染农田的治理修复可增加粮食产量，提高农产品质量安全，维护区域民众健康，其生态—社会—经济效益巨大。2016年5月，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》（简称“土十条”），体现了国家对土壤重金属污染防治工作的重视。相对于水污染和大气污染，土壤污染隐蔽性强、自净能力差、风险累积时间长。如何解决土壤污染尤其是大面积的农田土壤重金属污染，是一个十分严峻且棘手的问题，也是各级管理部门有效实施“土十条”所必须面临的挑战。

当前国内土壤重金属污染研究主要集中在污染源解析，矿区周边土壤污染特征分析，健康风险评价及修复技术等多个方面，对我国土壤污染防治现状和应对策略目前仍缺乏全面细致的认识。本文基于国内外农田污染治理经验和研究团队多年工作基础，对我国农田土壤重金属污染防治面临的挑战和相应对策进行系统梳理，旨在为我国土壤污染防治工作的扎实推进及农田生态系统的良性运转提供科学支撑。

1. 国外农田土壤重金属污染防治经验

20世纪60年代，美国、欧洲（德国、法国和荷兰等）和日本等发达国家以重工业为主的经济发展模式引发了严重的土壤污染问题。其中日本因农田Cd污染引发的“痛痛病”受到国际社会的广泛关注。为应对农田土壤重金属污染这一世界性问题，发达国家很早便开展了相应的污染防治工作，并形成了较为完善的法律、法规、技术和工程等土壤污染防治管理体系。

1.1 美国

美国于20世纪40年代出台了《农业修正法案》，鼓励农户对近1620万hm2 农田进行休耕，并于50、70和80年代再次开展休耕。20世纪70年代，美国对其土壤与农作物重金属累积量进行调查，对污染区域进行风险评估。20世纪80年代美国在《超级基金法》指导和支持下制定了涉及环境监测、风险评价和土壤修复等领域的标准管理体系，包括农业投入品管理，农产品检测、溯源与安全管理，以及污染耕地种植结构调整等方面。美国注重对各种修复技术的开发和创新，并在小尺度农田（如家庭菜地）开展以污泥、有机肥、石灰等土壤改良为主的修复措施，在植物与微生物修复方面也有很好的技术储备。

1.2 欧洲

20世纪80年代，欧洲各国通过建立土壤可持续利用工作机制，完善土壤环境管理的法制、法规和相关标准等有效措施从整体上加强农田土壤环境管理。立足于“防重于治”的方针，欧洲各国注重对其土壤污染的长时间、多尺度监测。德国专门成立了土壤污染调查小组，对全国包括农田在内的800个监测点进行长期多指标（物理、化学和生物）监测。法国和荷兰均建立了土壤重金属信息数据库，并向公众开放，为开展污染农田修复工作提供技术支持。欧盟于1997年联合26个成员国开展土壤联合调查，对欧洲包括农田在内的3000个点位进行重金属含量监测。2009年和2012年，欧盟再次联合27个成员国开展针对欧洲农田土壤重金属含量的调查，样点布设密度增加至1/200km，调查点位增加至22000个，并应用统一的采样和分析规程。调查结果显示除6.24%的农田需要进行风险评估和修复外，欧洲其余农用地重金属含量均在相应标准范围内。温和修复（Gentle Remediation Options）技术便于风险管控且可持续性强，资金调配灵活，是目前欧盟应对重金属污染农田修复的主要选择。

1.3 日本

由于农用地资源短缺，日本对土壤重金属污染防治工作十分重视。20世纪70年代日本颁布了一系列土壤污染防治标准和法律、法规，确定了污染农田监测区域和修复技术应用范围。至20世纪90年代，日本76%的受污染农田修复宣告完成。在农田土壤修复工作中，日本科学家根据地质条件和土壤特性等因素设计了满足不同工程要求的客土法（埋入、上覆、转换和排土等），并规定修复完成后对修复区稻米重金属含量进行连续3年的监测，达标区解除监测，不达标区由政府统一收购污染稻米后继续进行修复。在大面积客土法应用后，日本科学家提出对低污染和中等污染农田选用成本低、操作简单的植物修复和田间管理等修复技术。日本还制定了针