随着经济发展和人口增加,我国土壤特别是农田土壤环境污染日趋严重,农产品质量面临严峻挑战,为此迫切需要建立行之有效的预警体系,以便于在农田土壤环境质量发生退化、恶化之前及早提出预警,及时采取措施,保障食物安全,促进农业高效持续发展。 本文借鉴国内外有关预警理论和实践最新成果,将生态环境预警及社会经济预警的理论、方法、技术引入到农田土壤环境质量预警中,对农田土壤环境质量预警的基本概念、基本理论和基本方法进行了研究,建立了具有一定理论基础和实践意义的农田土壤环境质量环境-经济预警模型。具体研究内容:①确立农田土壤环境质量预警概念框架。②建立农田土壤环境质量环境-经济预警模型。③运用监测预警和环境-经济预警两种方法对农田土壤环境质量进行预警研究。④对预警指标的变化趋势进行预测,实现预警的动态性。 在理论分析的基础上,对郑州市郊区农田土壤环境质量进行了预警实证研究,获得重要结论:①郑州市近郊区农田土壤重金属污染比较严重,综合预警级别是重警;②污水灌溉并非是郑州市郊区农田土壤重金属污染的唯一重要来源,另外大气沉降、汽车尾气排放、固体废弃堆置、化肥和农药的不合理施用等都在很大程度上影响农田土壤重金属污染状况。③郑州市郊区农田土壤环境状况虽有好转趋势,但总体状况不容乐观。④郑州市郊区农田土壤环境质量状况变化呈现明显的阶段性。“八五”期间农田土壤环境状况迅速恶化;到“九五”期间达到状态相对最差;“十五”期间农田土壤环境状况趋于好转。 本文理论分析与实证研究相结合,在理论和方法上具有创新性,其主要表现:①初步确立了农田土壤环境质量预警的概念框架。本文在深刻理解生态环境预警理论的基础上,结合土壤污染的特点、来源,确立了农田土壤环境质量预警概念框架;②建立了农田土壤环境质量环境-经济预警模型。本文在深入分析土壤污染来源、深刻理解土壤污染复杂性的基础上,依据研究地区的特殊性(城乡结合部),构建了农田土壤环境质量预警指标体系,在此基础上探索性地建立了农田土壤环境质量环境-经济预警模型,并运用此预警模型进行了动态预警实证研究,获得重要结果。③探索性地运用两种方法对农田土壤环境质量进行了预警研究。目前大多数预警研究均采用单一预警方法,较少考虑多种方法的综合运用。本文运用两种方法对农田土壤环境质量状况进行了预警研究,在宏观和微观结合方面进行了有益探索。