“十三五”国家重点研发计划农业面源专项标志性成果概述.pdf

农 业 环 境 科 学 学 报 J o u r n a l o f A g r o E n v i r o n m e n t S c i e n c e 2 0 2 3 4 2 1 1 1 1 6 2 0 2 3 年 1 月 徐 长 春 熊 炜 十 三 五 国 家 重 点 研 发 计 划 农 业 面 源 专 项 标 志 性 成 果 概 述 J 农 业 环 境 科 学 学 报 2 0 2 3 4 2 1 1 1 1 6 X U C C X I O N G W S u m m a r y o f m a j o r r e s e a r c h r e s u l t s f u n d e d b y N a t i o n a l K e y R e s e a r c h a g r i c u l t u r a l n o n p o i n t s o u r c e p o l l u t i o n a g r i c u l t u r a l g r e e n d e v e l o p m e n t m a j o r r e s e a r c h r e s u l t 收 稿 日 期 2 0 2 2 1 0 1 8 录 用 日 期 2 0 2 2 1 1 0 7 作 者 简 介 徐 长 春 1 9 8 9 男 安 徽 宿 州 人 主 要 从 事 科 技 管 理 与 生 态 经 济 研 究 E m a i l x u c h a n g c h u n a g r i g o v c n 通 信 作 者 熊 炜 E m a i l x i o n g w e i a g r i g o v c n 摘 要 十 三 五 期 间 国 家 重 点 研 发 计 划 启 动 实 施 了 农 业 面 源 和 重 金 属 污 染 农 田 综 合 防 治 与 修 复 技 术 研 发 专 项 5 年 来 各 项 目 承 担 单 位 聚 焦 专 项 总 体 目 标 和 项 目 考 核 指 标 围 绕 农 田 氮 磷 流 失 农 田 重 金 属 污 染 农 业 有 机 废 弃 物 农 田 有 毒 有 害 化 学 生 物 污 染 4 个 领 域 开 展 研 究 工 作 取 得 了 一 系 列 面 向 农 业 绿 色 发 展 需 求 的 成 果 专 项 3 5 个 项 目 均 已 通 过 综 合 绩 效 评 价 本 文 结 合 专 项 组 织 管 理 工 作 从 基 础 研 究 关 键 技 术 研 发 集 成 示 范 应 用 3 个 方 面 总 结 梳 理 了 十 三 五 期 间 专 项 取 得 的 标 志 性 成 果 供 相 关 领 域 科 研 人 员 和 管 理 部 门 参 考 关 键 词 国 家 重 点 研 发 计 划 农 业 面 源 污 染 农 业 绿 色 发 展 标 志 性 成 果 中 图 分 类 号 X 7 1 X 5 2 文 献 标 志 码 A 文 章 编 号 1 6 7 2 2 0 4 3 2 0 2 3 0 1 0 0 1 1 0 6 d o i 1 0 1 1 6 5 4 j a e s 2 0 2 2 1 0 3 8 推 进 农 业 绿 色 发 展 是 党 中 央 国 务 院 的 重 大 部 署 是 保 障 国 家 食 物 安 全 资 源 安 全 和 生 态 安 全 实 现 经 济 社 会 可 持 续 发 展 的 现 实 需 要 1 随 着 农 业 投 入 品 过 量 使 用 规 模 化 畜 禽 养 殖 排 污 镉 汞 砷 等 重 金 属 不 断 向 农 产 品 产 地 环 境 渗 透 等 内 外 源 污 染 因 素 相 互 叠 加 农 业 面 源 污 染 和 农 田 重 金 属 污 染 形 势 日 益 严农 业 环 境 科 学 学 报 第 4 2 卷 第 1 期 峻 已 成 为 国 内 外 农 业 环 境 科 学 领 域 的 研 究 热 点 与 难 点 2 3 在 8 6 3 计 划 9 7 3 计 划 国 家 科 技 支 撑 计 划 公 益 性 行 业 科 研 专 项 等 科 技 计 划 的 资 助 下 十 一 五 十 二 五 期 间 我 国 在 农 业 面 源 和 重 金 属 污 染 控 制 技 术 方 面 取 得 了 积 极 进 展 初 步 建 立 了 农 业 面 源 污 染 防 控 和 重 金 属 污 染 土 壤 的 修 复 技 术 体 系 但 也 存 在 系 统 性 基 础 研 究 有 待 深 入 大 规 模 产 业 化 应 用 的 技 术 产 品 与 装 备 不 足 易 推 广 可 复 制 的 治 理 模 式 缺 乏 等 问 题 十 三 五 期 间 国 家 重 点 研 发 计 划 启 动 了 农 业 面 源 和 重 金 属 污 染 农 田 综 合 防 治 与 修 复 技 术 研 发 重 点 专 项 以 下 简 称 专 项 专 项 围 绕 污 染 综 合 防 治 与 修 复 的 重 大 战 略 需 求 汇 集 了 国 内 相 关 领 域 优 势 科 研 单 位 企 业 和 推 广 机 构 形 成 了 一 支 全 国 协 同 攻 关 的 研 究 队 伍 和 科 研 平 台 在 全 链 条 设 计 一 体 化 实 施 的 组 织 管 理 模 式 下 各 项 目 承 担 单 位 以 理 论 机 制 研 究 突 破 为 基 础 研 发 了 一 批 标 准 化 产 业 化 的 关 键 技 术 产 品 并 在 典 型 区 域 开 展 集 成 示 范 应 用 有 力 提 升 了 我 国 农 业 面 源 和 重 金 属 污 染 防 治 与 修 复 的 科 技 支 撑 能 力 和 产 业 化 水 平 本 文 结 合 专 项 组 织 管 理 工 作 从 基 础 研 究 关 键 技 术 研 发 集 成 示 范 应 用 3 个 方 面 对 专 项 取 得 的 标 志 性 成 果 予 以 总 结 凝 炼 形 成 2 0 项 标 志 性 成 果 以供相关领域科研人员和管理部门参考 1 基 础 研 究 类 标 志 性 成 果 在 基 础 研 究 方 面 专 项 突 破 了 农 田 面 源 污 染 物 和 重 金 属 溯 源 迁 移 和 转 化 机 制 污 染 负 荷 及 其 与 区 域 环 境 质 量 及 农 产 品 质 量 关 系 等 重 要 理 论 形 成 了 一 批 具 有 指 导 意 义 的 新 理 论 新 方 法 为 技 术 研 发 与 示 范 应 用 提 供 了 理 论 支 撑 对 下 一 步 研 究 工 作 奠 定 了 良 好 基 础 1 1 农 田 土 壤 氮 磷 垂 向 淋 溶 和 径 流 损 失 及 迁 移 转 化 机 制 专 项 系 统 揭 示 了 我 国 农 田 氮 磷 损 失 强 度 的 空 间 格 局 和 时 间 特 征 识 别 了 我 国 农 田 氮 磷 淋 溶 和 径 流 损 失 的 关 键 区 关 键 期 和 关 键 路 径 初 步 划 定 了 我 国 农 田 氮 磷 淋 溶 和 径 流 损 失 的 易 发 区 指 出 我 国 北 方 农 田 氮 主 要 以 淋 溶 损 失 为 主 南 方 以 径 流 损 失 为 主 磷 主 要 以 径 流 损 失 为 主 菜 地 单 位 面 积 氮 磷 损 失 强 度 最 大 水 肥 耦 合 期 是 氮 磷 损 失 和 防 控 的 关 键 时 期 揭 示 了 不 同 类 型 农 田 中 氮 磷 转 化 影 响 土 壤 氮 磷 垂 向 淋 溶 挥 发 和 横 向 径 流 损 失 的 机 制 与 主 控 因 子 阐 明 了 农 田 氮 磷 损 失 负 荷 与 区 域 环 境 质 量 的 联 系 提 出 农 田 氮 磷 源 汇 功 能 转 换 理 论 及 由 源 转 汇 的 实 现 路 径 划 定 我 国 农 业 源 氮 磷 生 态 脆 弱 区 及 监 测 评 估 体 系 并 提 出 分 区 氮 磷 淋 溶 消 减 策 略 和 消 减 草 案 该 成 果 为 推 进 化 肥 减 施 有 机 肥 替 代 畜 禽 粪 尿 资 源 化 面 源 污 染 阻 控 提 供 了 重 要 的 科 学 依 据 1 2 农 田 典 型 重 金 属 源 解 析 迁 移 转 化 规 律 和 安 全 生 产 阈 值 针 对 重 金 属 对 农 田 土 壤 和 农 产 品 污 染 的 全 过 程 专 项 系 统 开 展 了 重 金 属 在 典 型 农 田 土 壤 固 相 溶 液 生 物 评 估 终 点 农 产 品 和 生 态 安 全 全 过 程 的 迁 移 转 化 量 化 模 型 评 估 方 法 和 基 于 农 产 品 安 全 和 生 态 安 全 的 土 壤 重 金 属 安 全 阈 值 研 究 探 明 了 水 稻 小 麦 和 蔬 菜 吸 收 和 积 累 重 金 属 的 关 键 因 素 建 立 了 重 金 属 有 效 性 毒 害 定 量 预 测 模 型 3 1 个 建 立 了 普 适 性 的 基 于 浓 度 形 态 和 影 响 因 素 的 生 物 积 累 与 毒 害 表 征 指 标 和方法及物种敏感性分布系列 构建了基于土地类型 土 壤 性 质 生 物 有 效 性 毒 害 和 物 种 敏 感 性 分 布 的 土 壤 重金 属农 产品 安全 和生 态安 全阈 值及 计算 模型 该成 果解 决了 农田 系统 中重 金属 生物 有效 性量 化表 征和 污 染 风 险 精 准 诊 断 的 难 点 为 我 国 农 田 重 金 属 污 染 风 险 精准诊断 安全生产等工作提供了技术支撑 为有关标 准 和 规 范 的 制 定 提 供 了 理 论 基 础 1 3 农 田 有 毒 有 害 生 物 化 学 典 型 污 染 物 污 染 机 制 与 应 用 针 对 农 药 抗 生 素 酞 酸 酯 等 新 型 土 壤 有 机 污 染 物 专 项 衔 接 污 染 检 测 方 法 过 程 机 制 效 应 调 控 研 究 构 建 了 分 类 指 导 不 同 农 业 种 植 制 度 的 区 域 农 田 有 机 污 染 强 化 削 减 与 生 物 污 染 风 险 防 控 的 理 论 方 法 和 指 标 体 系 建 立 了 抗 性 基 因 高 通 量 同 步 检 测 与 粪 便污染溯源方法 开发了土壤中残留酞酸酯 肥料中残 留 抗 生 素 检 测 的 国 家 标 准 方 法 构 建 了 典 型 种 植 农 田 中 化 学 生 物 污 染 因 子 监 测 与 评 估 指 标 体 系 研 发 出 7 种 典 型 农 药 抗 生 素 污 染 菌 剂 产 品 及 相 关 修 复 技 术 4 种 产 毒 素 病 原 菌 拮 抗 菌 剂 产 品 及 相 关 修 复 技 术 开 发 炭 基 复 合 微 生 物 肥 料 产 品 1 个 建 成 炭 基 复 合 微 生 物 肥 料 生 产 线 1 条 该 成 果 有 效 提 升 了 我 国 农 田 有 机 生 物 污 染 防 控 研 究 的 国 际 竞 争 力 尤 其 在 部 分 化 学 农 药 污 染 治 理 领 域 由 跟 跑 向 并 跑 转 变 为 农 田 新 型 污染物防治提供了科学依据和理论基础 2 关 键 技 术 产 品 类 标 志 性 成 果 专 项 进 一 步 强 化 关 键 共 性 技 术 与 产 品 研 发 的 系 统 性 和 实 用 性 形 成 了 从 技 术 到 产 品 材 料 设 备 的 1 2徐 长 春 等 十 三 五 国 家 重 点 研 发 计 划 农 业 面 源 专 项 标 志 性 成 果 概 述 2 0 2 3 年 1 月 w w w a e s o r g c n 创 新 链 和 产 业 链 有 效 提 升 了 我 国 农 田 面 源 重 金 属 污 染 防 治 与 修 复 的 技 术 装 备 及 产 业 化 水 平 2 1 稻田氮磷源汇转换和田沟渠塘综合防控技术体系 利 用 稻 区 排 灌 系 统 和 自 然 水 塘 通 过 精 准 调 控 实 现 稻 田 排 水 在 田 沟 塘 系 统 内 循 环 利 用 达 到 减 少 稻 田 氮 磷 流 失 的 目 的 形 成 针 对 我 国 不 同 水 稻 主 产 区 的 综 合 防 控 技 术 体 系 首 次 揭 示 了 我 国 水 稻 主 产 区 氮 磷 流 失 空 间 格 局 创 新 出 稻 田 氮 磷 流 失 机 理 模 型 构 建 了 稻 田 氮 磷 源 汇 功 能 理 论 突 破 了 稻 田 氮 磷 流 失 控 制 关 键 技 术 及 产 品 装 备 提 出 了 基 于 稳 产 和 水 环 境 保 护 的 我 国 水 稻 最 佳 施 氮 量 创 建 了 稻 田 控 源 增 汇 控 水 扩 容 田 沟 塘 水 量 水 质 协 同 调 控 与 循 环 利 用 等 5 项 关 键 技 术 形 成 了 7 项 产 品 装 备 使 稻 田 排 水 达 到 地 表 水 类 的 标 准 专 项 集 成 了 东 北 单 季 稻 区 长 江 流 域 水 旱 轮 作 稻 区 和 东 南 沿 海 双 季 稻 区 三 大 稻 田 氮 磷 流 失 综 合 防 控 技 术 模 式 研 发 构 建 稻 田 氮 磷 流 失 智 能 控 制 平 台 建 立 了 6 6 7 h m 2 核 心 示 范 区 区 内 基 本 实 现 稻 田 灌 排 智 能 化 控 制 稻 田 氮 磷 流 失 负 荷 削 减 3 0 以 上 2 2 设 施 农 业 面 源 氮 磷 综 合 调 控 技 术 与 产 品 专 项 针 对 我 国 设 施 农 业 氮 磷 负 荷 大 土 壤 氮 磷 累 积 高 等 现 状 建 立 了 物 理 阻 隔 化 学 调 控 生 物 调 节 生 态 优 化 协 同 管 控 的 氮 磷 污 染 削 减 关 键 体 系 配 套 形 成 了 以 水 肥 协 同 智 能 控 制 生 物 调 节 2 项 共 性 技 术 为 基 础 的 典 型 区 域 2 X 氮 磷 削 减 模 式 研 发 了 复 配 氨 基 酸 等 高 碳 有 机 肥 秸 秆 季 铵 化 水 凝 胶 阻 隔 材 料 氮 磷 活 性 调 控 微 生 物 菌 剂 等 系 列 产 品 并 实 现 产 业 化 应 用 在 黄 淮 海 环 渤 海 长 江 流 域 黄 土 高 原 3 个 典 型 区 域 开 展 2 X 氮 磷 污 染 负 荷 削 减 技 术 模 式 应 用 实 现 氮 减 排 2 3 8 3 9 9 磷 减 排 2 1 6 4 2 0 该 成 果 有 效 减 少 了 设 施 农 业 生 产 向 环 境 的 氮 磷 排 放 科 学 解 决 了 设 施 蔬 菜 优 质 高 产 与 氮 磷 污 染 最 小 负 荷 的 矛 盾 为 我 国 设 施 农 业 产 地 环 境 安 全 和 农 产 品 质 量 安 全 提 供 了 技 术 支 撑 2 3 秸 肥 深 施 增 碳 固 氮 农 田 氮 磷 面 源 污 染 防 控 技 术 与 产 品 在 揭 示 玉 米 秸 秆 深 还 条 件 下 土 壤 养 分 活 化 特 征 明 确 剖 面 秸 秆 降 解 规 律 基 础 上 专 项 集 成 旋 施 还 和 两 免 一 深 多 种 技 术 装 备 和 新 型 肥 料 创 新 构 建 了 秸 秆 深 施 增 碳 固 氮 技 术 模 式 解 决 了 我 国 北 方 地 区 玉 米 秸 秆 全 量 还 田 中 的 秸 秆 表 聚 耕 层 变 浅 苗 差 苗 弱 水 肥 利 用 率 低 等 历 史 性 难 题 对 耕 层 调 蓄 扩 容 提 高 了 水 肥 利 用 效 率 对 亚 耕 层 增 碳 固 氮 活 磷 有 效 控 制 了 氮 磷 损 失 相 关 技 术 装 备 和 增 碳 固 氮 技 术 模 式 已 在 黄 淮 海 地 区 和 东 北 地 区 开 展 了 技 术 集 成 示 范 应 用 面 积 超 过 3 3 0 0 h m 2 取 得 了 良 好 的 效 果 对 比 传 统 耕 作 模 式 新 技 术 使 土 壤 有 机 质 增 加 5 1 0 节 本 增 收 1 5 0 0 元 h m 2 以 上 氮 素 淋 失 减 少 1 0 2 0 氨 挥 发 减 少 5 0 以 上 具 有 较 好 的 经 济 效 益 和 生 态 环 境 效 益 2 4 中 低 度 污 染 农 田 镉 砷 同 步 阻 控 和 移 除 技 术 及 其 产 品 针 对 高 富 集 植 物 化 学 淋 洗 物 理 修 复 等 传 统 土 壤 重 金 属 污 染 防 治 技 术 的 局 限 性 专 项 构 建 了 土 壤 水 稻 系 统 镉 砷 三 重 阻 控 技 术 体 系 新 思 路 土 水 界 面 铁 循 环 调 控 降 低 重 金 属 活 性 根 土 界 面 提 高 铁 膜 固 定 并 降 低 根 系 吸 收 根 籽 粒 阻 隔 重 金 属 向 籽 粒 转 移 配 合 净 化 灌 溉 水 源 的 源 头 阻 控 和 磁 性 螯 合 吸 附 同 步 移 除 技 术 有 效 降 低 了 中 低 污 染 农 田 中 稻 谷 的 镉 砷 含 量 建 立 了 炭 铁 耦 合 的 镉 砷 同 步 钝 化 氮 铁 耦 合 的 铁 膜 固 定 硒 硅 耦 合 的 生 理 阻 隔 等 新 技 术 研 发 出 磁 性 螯 合 吸 附 美 索 磁 M S C 产 品 及 配 套 生 产 线 以 及 铁 改 性 生 物 质 炭 铁 改 性 腐 殖 质 硒 复 合 硅 溶 胶 等 镉 砷 同 步 阻 控 新 产 品 相 关 技 术 产 品 解 决 了 镉 砷 治 理 难 同 步 的 问 题 在 珠 三 角 西 南 中 南 长 三 角 等 1 0 多 个 重 金 属 污 染 核 心 示 范 区 进 行 推 广 应 用 累 计 推 广 上 百 万 亩 次 污 染 农 田 中 稻 米 镉 达 标 率 提 升 至 9 1 4 无 机 砷 达 标 率 提 升 至 9 7 6 2 5 低 积 累 超 富 集 品 种 筛 选 评 价 及 其 技 术 标 准 化 专 项 系 统 开 展 低 积 累 品 种 筛 选 及 评 价 超 富 集 品 种 筛 选 及 评 价 以 及 品 种 标 准 化 研 究 建 立 了 基 于 遗 传 效 应 和 环 境 效 应 的 重 金 属 低 累 积 作 物 品 种 筛 选 方 法 和 技 术 体 系 筛 选 出 水 稻 小 麦 和 玉 米 的 重 金 属 低 累 积 候 选 主 栽 品 种 7 5 个 并 在 典 型 镉 砷 污 染 区 进 行 了 验 证 在 轻 度 污 染 范 围 内 可 食 用 部 分 重 金 属 含 量 均 满 足 国 家 标 准 建 立 了 基 于 生 态 适 宜 性 和 重 金 属 风 险 削 减 率 的 适 于 间 套 作 的 超 富 集 植 物 品 种 生 态 型 筛 选 与 评 价 方 法 体 系 筛 选 出 景 天 蜈 蚣 草 等 超 富 集 品 种 生 态 型 8 个 在 中 轻 度 污 染 范 围 内 间 作 作 物 中 重 金 属 含 量 均 满 足 国 家 标 准 建 立 了 标 准 化 种 质 资 源 圃 和 信 息 库 形 成 了 水 稻 品 种 镉 累 积 特 性 多 点 筛 选 实 验 技 术 规 程 超 积 累 植 物 品 种 选 育 种 植 与 应 用 技 术 导 则 等 规 范 性 文 件 该 成 果 为 治 理 典 型 镉 砷 污 染 区 农 田 重 金 属 污 染 带 动 低 积 累 作 物 品 种 育 种 超 高 富 集 植 物 栽 培 等 新 产 业 发 展 提 供 了 技 术 支 撑 1 3农 业 环 境 科 学 学 报 第 4 2 卷 第 1 期 2 6 重 金 属 污 染 农 田 分 类 安 全 利 用 技 术 与 产 品 针 对 高 地 质 背 景 农 田 土 壤 重 金 属 污 染 专 项 系 统 揭示了污染形成机理 阐明了坡积型 次生富集型和运 积 型 地 质 农 田 土 壤 重 金 属 的 活 化 机 制 探 明 耕 层 土 壤 镉 含 量 与 稻 米 镉 含 量 弱 相 关 的 主 要 原 因 制 订 出 分 别 适 合 水 稻 和 旱 地 作 物 安 全 生 产 的 技 术 标 准 以 稻 米和茎基镉含量为核心 兼顾土壤镉污染指数 分别划 分 早 稻 和 晚 稻 宜 产 区 和 限 产 区 实 现 稻 米 合 格 率 达 到 9 0 以 上 以 土 壤 镉 污 染 指 数 p H 值 和 有 机 质 含 量 为 核 心 划 分 旱 地 作 物 宜 产 区 和 限 产 区 实 现 小 麦 蔬 菜 等 作 物 的 合 格 率 达 到 9 0 以 上 专 项 研 发 出 具 有 广 适 性 的 低 积 累 品 种 碱 性 肥 料 叶 面 调 理 剂 模 式 简 称 V F R 模 式 使 稻 麦 镉 含 量 下 降 5 0 8 0 使 水 稻 小 麦 蔬 菜 食 用 部 分 的 镉 含 量 下 降 5 0 8 0 针 对 高 地 质 背 景 农 田 土 壤 重 金 属 污 染 治 理 提 出 了 与 国 家 标 准 差 异 化 的 安 全 利 用 和 风 险 管 控 阈 值 能 够 有 效 保障重金属污染区的作物安全生产 2 7 农 业 废 弃 物 好 氧 发 酵 关 键 技 术 及 智 能 装 备 针 对 国 内 好 氧 发 酵 普 遍 存 在 的 时 间 长 臭 味 重 设 备 智 能 化 程 度 低 等 问 题 专 项 在 国 内 率 先 建 立 了 农 业 废 弃 物 超 高 温 好 氧 堆 肥 技 术 和 新 一 代 密 闭 式 好 氧 发 酵 技 术 体 系 创 新 生 物 干 化 好 氧 发 酵 工 艺 并 实 现 规 模 化 应 用 研 发 了 一 体 化 筒 仓 堆 肥 反 应 器 滚 筒 反 应 器 和 槽 式 反 应 器 等 系 列 自 主 核 心 装 备 创 建 了 堆 肥 配 方 软 件 温 湿 氧 传 感 器 及 智 控 系 统 等 显 著 提 升 了 好 氧 发 酵 体 系 的 系 统 性 与 智 能 化 水 平 专 项 研 制 的 重 金 属 钝 化 剂 除 臭 菌 剂 等 产 品 解 决 了 臭 气 及 有 机 肥 产 品 污 染 等 潜 在 风 险 开 发 了 大 型 立 式 高 效 秸 秆 粉 碎 机 及 清 塑 除 杂 生 产 线 成 套 装 备 首 创 蔬 菜 秸 秆 工 厂 化 肥 料 化 处 理 与 循 环 利 用 模 式 和 技 术 实 现 秸 秆 利 用 率 提 高 5 0 病 虫 害 降 低 4 0 化 肥 用 量 减 少 2 0 相 关 技 术 装 备 在 环 太 湖 城 乡 有 机 废 弃 物 处 理 利 用 产 业 化 示 范 工 程 应 用 推 动 建 立 了 全 国 首 个 年 产 5 万 t 以 上 蔬 菜 秸 秆 有 机 肥 生 产 线 示 范 基 地 形 成 了 较 好 的 市 场 效 益 2 8 农 业 废 弃 物 多 原 料 厌 氧 干 发 酵 成 套 关 键 技 术 与 装 备 为 解 决 厌 氧 干 发 酵 过 程 中 间 产 物 抑 制 传 质 传 热 效 率 低 国 产 核 心 装 备 缺 乏 等 瓶 颈 问 题 专 项 研 发 出 耐 酸 产 甲 烷 菌 剂 生 物 强 化 技 术 提 高 了 发 酵 体 系 的 耐 冲 击 性 实 现 了 生 物 强 化 作 用 对 易 酸 化 失 稳 厌 氧 发 酵 系 统 连 续 每 日 添 加 1 的 菌 液 可 提 高 乙 酸 化 体 系 有 机 负 荷 2 倍 专 项 研 发 的 序 批 式 干 发 酵 分 层 接 种 技 术 可 使 甲 烷 菌 群 在 特 定 区 域 内 处 于 优 势 地 位 加 快 了 启 动 速 度 连 续 式 干 发 酵 技 术 和 连 续 推 流 干 法 厌 氧 发 酵 设 备 保 证 了 水 力 滞 留 期 和 运 行 流 畅 性 配 套 渗 滤 液 储 罐 和 自 吸 泵 通 过 逐 层 喷 淋 和 层 间 渗 滤 增 加 了 底 物 的 传 质 效 率 集 成 活 塞 式 进 料 和 固 液 分 离 密 封 出 料 装 置 实 现 了 高 固 进 料 发 酵 底 物 总 固 体 浓 度 有 机 负 荷 率 容 积 产 气 率 甲 烷 含 量 等 多 项 指 标 显 著 提 升 且 系 统 运 行 状 态 稳 定 农 业 废 弃 物 干 法 厌 氧 发 酵 工 艺 系 统 软 件 搭 载 农 业 废 弃 物 厌 氧 特 性 数 据 库 提 升 了 农 业 废 弃 物 厌 氧 发 酵 设 备 智 能 化 水 平 2 9 农 田 地 膜 污 染 机 艺 融 合 工 程 化 防 治 技 术 与 装 备 针 对 西 北 地 区 地 膜 回 收 率 低 地 膜 残 留 污 染 严 重 问 题 专 项 对 导 致 地 膜 残 留 的 地 膜 特 性 地 膜 回 收 等 关 键 环 节 进 行 了 技 术 改 进 优 化 优 化 地 膜 加 工 工 艺 研 发 了 生 产 和 销 售 成 本 零 增 加 且 易 回 收 低 残 留 高 强 度 厚 度 不 低 于 0 0 1 m m 的 棉 花 玉 米 和 马 铃 薯 专 用 地 膜 其 断 裂 伸 长 率 较 国 标 膜 提 高 3 8 5 6 倍 改 进 了 残 膜 回 收 机 的 收 边 膜 装 置 仿 形 装 置 卷 膜 装 置 卸 膜 装 置 等 定 型 了 棉 秸 秆 还 田 及 残 膜 回 收 联 合 作 业 机 滚 筒 式 玉 米 田 残 留 地 膜 清 理 机 滚 筒 式 马 铃 薯 收 获 及 残 膜 捡 拾 一 体 机 使 残 膜 回 收 率 提 高 了 1 0 5 0 对 残 膜 加 工 利 用 环 节 的 残 膜 撕 碎 上 料 吸 尘 装 置 清 洗 提 料 设 备 等 优 化 集 成 形 成 了 高 质 中 质 和 低 质 利 用 3 种 技 术 工 艺 专 项 融 合 地 膜 污 染 防 治 保 障 机 制 构 建 了 以 机 艺 融 合 为 核 心 的 棉 花 玉 米 马 铃 薯 生 产 全 过 程 地 膜 污 染 综 合 防 治 技 术 模 式 在 新 疆 内 蒙 古 甘 肃 等 地 建 立 核 心 区 3 3 3 h m 2 不 同 种 植 模 式 下 地 膜 回 收 率 均 显 著 提 高 示 范 区 保 产 或 增 产 2 5 节 本 增 收 1 5 0 7 5 0 元 h m 2 2 1 0 农 田 重 金 属 及 面 源 污 染 快 速 检 测 与 监 测 监 管 决 策 体 系 针 对 区 域 污 染 数 据 管 理 与 风 险 监 管 决 策 服 务 能 力 的 短 板 专 项 研 发 了 数 据 管 理 数 据 挖 掘 及 污 染 防 治 决 策 支 持 等 一 体 的 农 田 污 染 大 数 据 平 台 及 监 管 决 策 服 务 系 统 专 项 重 点 发 展 了 区 域 农 田 污 染 大 数 据 汇 交 与 管 理 技 术 创 新 了 融 合 样 点 数 据 优 选 影 响 因 素 识 别 多 因 素 融 合 统 计 推 断 的 土 壤 环 境 质 量 插 值 制 图 技 术 提 升 了 数 据 管 理 效 率 和 数 据 质 量 分 析 能 力 突 破 了 污 染 发 生 风 险 遥 感 识 别 和 监 测 网 络 布 设 优 化 技 术 构 建 了 遥 感 潜 在 风 险 精 准 定 靶 监 测 点 优 化 布 设 地 面 面 源 和 重 金 属 污 染 快 速 筛 查 的 天 地 网 一 体 化 农 田 污 染 动 态 监 测 技 术 模 式 建 立 了 面 源 污 染 对 水 质 的 损 益 评 估 模 型 和 生 态 补 偿 标 准 的 博 弈 模 型 1 4徐 长 春 等 十 三 五 国 家 重 点 研 发 计 划 农 业 面 源 专 项 标 志 性 成 果 概 述 2 0 2 3 年 1 月 w w w a e s o r g c n 研 发 了 区 域 农 业 面 源 和 重 金 属 污 染 管 理 与 决 策 分 析 系 统 其 具 备 污 染 调 查 管 理 评 价 补 偿 等 业 务 功 能 提升了决策精准性和风险管控的服务效率 2 1 1 基 于 环 保 的 中 小 型 养 殖 场 布 局 方 法 及 污 染 控 制 技 术 的 整 体 方 案 面 向 中 小 型 畜 禽 养 殖 场 专 项 建 立 了 兼 顾 生 产 防 疫 和 环 保 的 养 殖 场 选 址 方 法 制 定 了 污 染 防 治 功 能 区 规 划 布 局 技 术 规 程 开 发 了 粪 污 收 运 转 化 利 用 技 术 设 备 构 建 了 粪 污 养 分 管 理 专 家 系 统 形 成 了 源 头 控 制 过 程 减 量 转 化 利 用 全 链 条 养 殖 污 染 防 治 整 体 解 决 方 案 专 项 研 发 的 生 猪 养 殖 场 粪 污 实 时 分 离 收 运 系 统 使 猪 场 粪 尿 原 位 分 离 率 9 0 舍 内 停 留 时 间 3 0 m i n 冲 洗 水 节 约 2 3 以 上 奶 牛 场 粪 污 绿 色 贮 存 好 氧 发 酵 技 术 设 备 及 智 能 化 控 制 系 统 使 甲 烷 排 放 量 降 低 9 0 以 上 氮 损 失 减 少 6 0 以 上 基 于 近 中 红 外 光 谱 的 粪 水 氮 磷 检 测 技 术 设 备 以 及 重 金 属 超 声 耦 合 电 催 化 氧 化 现 场 快 速 消 解 方 法 实 现 了 养 殖 场 粪 污 养 分 和 重 金 属 的 现 场 快 速 检 测 形 成 的 相 关 规 程 标 准 技 术 设 备 和 模 式 为 畜 禽 养 殖 粪 污 资 源 化 利 用 整 县 推 进 长 江 经 济 带 农 业 面 源 污 染 综 合 治 理 和 洱 海 及 丹 江 口 等 重 点 流 域 农 业 面 源 污 染 综 合 治 理 提 供 了 技 术 支 撑 且 取 得 了 较 好 的 社 会 和 生 态 效 益 3 模 式 集 成 与 示 范 应 用 类 标 志 性 成 果 专 项 在 长 江 中 下 游 平 原 黄 淮 海 平 原 东 北 西 北 华 南 西 南 城 乡 一 体 化 区 五 大 类 农 业 主 产 区 集 成 了 一 批 农 业 面 源 和 重 金 属 污 染 防 治 综 合 技 术 模 式 形 成 了 一 批 生 态 效 应 和 经 济 效 益 兼 顾 的 修 复 治 理 模 式 有 力 促 进 了 我 国 区 域 经 济 与 生 态 环 境 可 持 续 发 展 3 1 城乡一体集约化农区面源和重金属综合防控模式 面 向 京 津 冀 珠 三 角 长 三 角 3 个 城 乡 一 体 集 约 化 农 区 以 农 田 氮 磷 镉 砷 污 染 防 控 及 景 观 提 升 为 核 心 构 建 了 边 生 产 边 修 复 边 管 理 的 综 合 防 控 技 术 模 式 专 项 提 出 了 农 田 土 壤 氮 磷 控 制 阈 值 和 镉 砷 安 全 阈 值 集 成 面 源 污 染 防 控 源 头 阻 控 过 程 阻 控 末 端 修 复 等 技 术 模 式 以 及 源 头 控 制 有 机 肥 作 物 空 间 配 置 技 术 高 氮 磷 土 壤 修 复 重 金 属 钝 化 的 农 田 面 源 重 金 属 全 程 协 同 防 控 模 式 形 成 了 基 于 种 养 废 弃 物 无 害 资 源 化 的 双 向 防 控 模 式 研 发 了 畜 禽 粪 便 有 害 物 质 去 除 与 高 温 酶 解 腐 熟 集 成 生 产 技 术 仓 式 尾 菜 智 能 型 静 态 好 氧 发 酵 处 理 系 统 等 构 建 了 农 业 废 弃 物 收 运 储 产 销 综 合 利 用 模 式 示 范 区 实 现 化 肥 减 量 3 0 土 壤 镉 砷 等 重 金 属 去 除 率 3 0 镉 砷 等 重 金 属 有 效 态 下 降 6 0 以 上 并 开 展 了 超 过 1 7 0 0 h m 2 的 技 术 辐 射 推 广 3 2 黄 淮 海 集 约 化 养 殖 面 源 污 染 物 优 先 阻 控 体 系 针 对 黄 淮 海 地 区 养 殖 污 染 风 险 重 污 染 复 合 度 高 处 置 优 先 序 缺 失 的 现 状 专 项 重 点 对 不 同 养 殖 区 域 污 染 物 负 荷 不 同 养 殖 类 型 下 各 类 氮 磷 重 金 属 和 抗 生 素 污 染 物 分 布 特 点 和 处 理 工 艺 进 行 了 研 究 明 确 了 该 地 区 养 殖 污 染 阻 控 重 点 提 出 了 各 养 殖 类 型 下 优 先 控 制 污 染 物 以 及 各 类 污 染 物 优 先 控 制 环 节 氮 磷 重 在 处 理 与 利 用 重 金 属 优 选 饲 料 端 控 制 抗 生 素 重 点 在 处 理 过 程 构 建 了 各 类 污 染 物 从 饲 料 到 处 理 过 程 和 农 田 应 用 各 环 节 中 优 先 控 制 序 技 术 体 系 形 成 了 土 地 消 纳 型 循 环 利 用 土 地 消 纳 型 达 标 排 放 土 地 消 纳 型 防 控 模 式 该 成 果 目 前 已 在 黄 淮 海 各 个 省 市 1 4 0 余 个 养 殖 场 开 展 了 示 范 与 技 术 应 用 并 取 得 了 良 好 的 效 果 在 技 术 示 范 的 核 心 区 内 废 弃 物 循 环 利 用 率 达 9 7 5 氮 污 染 削 减 8 6 4 以 上 磷 污 染 削 减 9 7 5 以 上 重 金 属 排 放 量 削 减 9 7 5 抗 生 素 降 解 9 9 以 上 3 3 长 江 中 下 游 重 金 属 与 面 源 污 染 综 合 防 控 模 式 针 对 农 业 面 源 与 重 金 属 复 合 污 染 的 新 特 点 专 项 在 长 江 中 下 游 构 建 以 生 态 种 养 低 积 累 作 物 和 新 型 钝 化 剂 应 用 为 核 心 的 综 合 防 控 技 术 集 成 了 农 田 氮 磷 源 头 减 量 养 分 循 环 氨 挥 发 控 制 生 态 种 养 微 生 物 菌 剂 关 键 节 点 控 制 区 域 联 防 等 单 项 技 术 形 成 了 周 年 全程 立体的区域面源污染防控技术系统 优化集 成低 积累 作物 超积 累植 物 重金 属钝 化 农艺 调控 微 生 物 强 化 等 单 项 技 术 实 现 了 水 旱 交 替 交 错 环 境 不 同 重 金 属 种 类 和 污 染 程 度 农 田 的 修 复 和 安 全 利 用 这 些 成 果 作 为 主 推 技 术 入 选 江 苏 省 受 污 染 耕 地 安 全 利用 与治 理修 复技 术指 南 试行 构建 形成 区域 重金 属 和 面 源 综 合 防 治 模 式 在 苏 州 等 地 建 立 核 心 示 范 区 累 计 1 3 2 4 h m 2 联 动 推 广 面 积 超 过 6 7 0 0 h m 2 3 4 西 南 中 南 粮 食 主 产 区 农 田 重 金 属 污 染 靶 向 式 修 复 模 式 在 西 南 污 染 分 区 分 级 及 安 全 种 植 区 划 的 基 础 上 专 项 提 出 靶 向 式 修 复 技 术 模 式 以 保 证 作 物 品 质 安 全 为 首 要