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土壤事实

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

土壤环境保护
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中国《土壤环境质量标准》的修订考虑
更新时间:2015-01-19 浏览数:

在我国,由于各地土壤性质变异较大,给制定全国性通用土壤质量指导值/标准带来很大的挑战,既不能顾及太多影响因子而使制定方法复杂化,又必须要求在全国的普遍适用性,因此全国性通用土壤质量指导值/标准的功能定位很重要。欧美发达国家的经验是,通用土壤质量指导值只能对特定场地/土壤污染状况进行初步的判断和识别,不能仅仅根据土壤中污染物浓度超过通用土壤质量指导值,就断定场地/土壤已经被污染,或已经对生态和/或人体带来显著的健康风险,确定特定场地/土壤是否已经污染并产生显著健康风险,必须进行具体场地的深入调研和风险评估。因此,在制定并施行通用指导值的基础上,必须尽快建立我国污染场地生态和人体健康风险评估方法、以及污染场地的修复和风险管理体系。加强土壤环境保护的法规建设,促进污染场地/土壤管理的产业化和市场化运营,是我国今后污染场地/土壤风险管理的发展趋势。此外,在制定全国性的通用土壤质量指导值/标准后,加快各省及直辖市等制定地方性土壤质量指导值/标准也十分重要。

1、中国现行《土壤环境质量标准》概况

  中国国家环境保护总局和国家技术监督局共同颁布了《土壤环境质量标准》(GB15618-1995),并于199631日起正式实施,迄今已达8年之久。该标准填补了中国土壤环境质量标准的空白,已为各地广泛采用,也为有关方面制订其他国家标准或行业标准所引用。

该标准的制定反映了我国多年来的土壤科研成果,统一了全国土壤环境质量标准,使土壤环境污染研究、土壤环境质量评估、预测等有法可依,促进了对土壤资源的保护、管理与监督。现行标准是在做了大量调研工作的基础上制定的,在多方面取得了很好的成果。但另一方面,现行标准的制定是在当时的历史条件下完成的,经费有限,未能进行系统的试验研究,只能作文献调研,而适用于制订该标准的土壤基准资料又很有限。土壤镉、汞、砷、铅、铬、铜标准的制订主要依据国家“七五”科技攻关课题《土壤环境容量研究》提供的资料,而六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)、锌、镍是依据零散资料整理的。一些化学农药等有机化合物方面的项目苦于缺乏土壤基准资料而无法订出;土壤重金属也因缺乏土壤有效性资料而只能订出总量数值。

从当前实际需要看:土壤污染物项目少,仅8种重金属和2种有机氯农药(HCHDDT),特别是有机污染物种类过少;土壤铅的标准过宽;土壤重金属未有有效性指标;二级标准值在某些地区感到偏严,这就不能充分利用土壤自净能力,也有的地区感到偏宽,未能达到保护土壤的目的;一级标准的制定过分强调统一等。现行标准的制定未直接考虑土壤污染物对生态受体的毒理效应等。8年来,国内外在这方面工作有了新的进展,可为标准的修订提供一定的依据。因而,对我国《土壤环境质量标准》的修订工作,积极开展系统研究是十分重要和紧迫的。我国土壤类型众多,性质十分复杂,不同土地利用方式下的风险受体(土壤生物和人体等)和暴露途径又是多种多样,制定《土壤环境质量标准》是一项艰巨而复杂的任务。

2、对现行中国《土壤环境质量标准》修订的考虑

2.1 完善土壤质量指导值/标准体系  

中国现行的标准命名为“土壤环境质量标准”,重在保护土壤的农业和生态环境质量。建议我国应尽快制定完善的“土壤质量指导值/标准”体系,这至少包括:

1)保护土壤资源自身的“土壤自然质量指导值/标准”;2)保护土壤生态和人体健康的“土壤环境和健康质量指导值/标准”。其中,“土壤自然质量指导值/标准”主要用于保护土壤资源的自然质量,保护土壤不受外来污染物进入,限制清洁区土壤污染的发生,有效地实现土壤资源的可持续安全利用。“土壤环境和健康质量指导值/标准”主要用于初步判断和识别场地/土壤是否已产生显著的健康风险,是否需要进行场地/土壤的修复和风险管理。指导值可首先由国家主管机构委托国内的土壤环境研究机构或研究组织研究制定,然后结合国内外专家同行的评估意见进行修订,其后由国家政府部门发布并进入试行阶段,根据一次或多次试行过程中可能出现的问题再次修订,最终颁布为具有法定效应的标准。指导值/标准颁布后,还需定期进行评估和修订。

2.2 制定土壤自然质量指导值/标准  

土壤是人类生存和发展所必需的重要自然资源,因而保护土壤资源、促进土壤资源的可持续利用是所有土壤环境工作者面临的迫切任务。中国现行《土壤环境质量标准》I类标准的制定,主要依据全国的土壤地球化学背景值,在实际应用时,显然会出现一些地区土壤自然背景值高,即使土壤没有受到任何外源污染的情况下也会超出标准,而有些地方背景值低于国家标准的土壤可能已有污染物累积,但却不超标,这显然是不合理的。建议制定“土壤自然质量指导值/标准”,尽可能考虑不同土壤的母质和性质,基于区域内土壤的背景值,利用统计方法制定。

2.3 制定土壤环境和健康质量指导值/标准  

中国现行Ⅱ、Ⅲ类标准的制定主要依据土壤中有害物质对植物和其他环境介质不造成危害和污染,即采用生态环境效应法制定。结合污染物在土壤-植物、土壤-微生物、土壤-水等体系内的研究资料,制定出各体系内污染物的土壤环境质量基准,经综合考虑,选择最低值对应的体系作为限制因素,定出土壤环境质量标准,以保护土壤的农业和生态功能,从而保护人体健康。建议我国的保护生态环境和人体健康的土壤质量指导值/标准,应根据保护对象和制定方法论的不同,分为:1)土壤环境质量指导值/标准,以保护土壤中或与土壤相关的生态受体(如植物/作物、土壤无脊椎动物、土壤微生物活性和代谢过程、野生动物等)不会因暴露于土壤污染物而产生显著的健康风险为宗旨,主要基于生态毒理学研究数据,利用统计外推法进行制定;2)土壤健康质量指导值/标准,以保护暴露于污染土壤的临界人群不产生显著的健康风险为宗旨,主要基于各种用地方式下的暴露途径、暴露参数、临界风险人群和场地条件,借助健康风险评估进行制定。

2.4 土壤质量指导值/标准的功能定位  

中国现行《土壤环境质量标准》按土壤应用功能划分为3:Ⅰ类为国家规定的自然保护区、集中式生活饮用水源地和其他保护地区土壤标准,旨在保护土壤环境质量基本保持自然背景水平;Ⅱ类为一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤,土壤环境质量基本不对植物和环境造成危害和污染;Ⅲ类为林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿区附近的农田土壤(蔬菜地除外),与Ⅱ类标准相比较宽松,但也要求土壤环境质量基本不对植物和环境造成危害和污染。Ⅱ、Ⅲ类旨在保证农产品可食部分符合食品卫生标准,饲料部分符合饲料卫生标准,不导致土壤生物和肥力性质恶化,同时保证不会因土壤污染造成地表水、地下水和大气污染,间接地保护人体和畜禽的健康;此外还通过保证对植物生长、土壤微生物活性及微生物过程的正常进行,保护土壤生态安全。

建议制定的“土壤自然质量指导值/标准”相对于其他“土壤质量指导值/标准”可以更为严格,旨在保护土壤资源处于自然清洁状态或免受外来污染物的入侵,警示特定土壤受到外来物质沾污的程度,反映土壤质量的演变趋势和规律,对于及时遏制土壤污染的发生和持续,保护自然土壤资源具有重要意义。“土壤自然质量指导值/标准”特别地适用于一些自然保护区或饮用水水源区的土壤。功能类似于现行I类标准,但在方法论上予以改进。

建议制定的“土壤环境和健康质量指导值/标准”主要服务于污染场地/土壤的判断和识别,这一直是多年来土壤环境学研究最为关注的关键科学问题之一,也是当前我国土壤环境保护和污染场地/土壤的修复和管理中急需解决的问题。一般认为,通用的土壤质量指导值势必存在普遍适用性差的问题,对具体的场地/土壤而言,利用方式、土壤性质、污染物来源、临界健康风险受体都与制定通用指导值/标准时存在一定的差异,因此应用通用土壤质量标准来绝对地判断具体场地/土壤是否已经污染,或是否已经产生显著的健康风险有欠科学性。基于风险的通用“土壤环境和健康质量指导值/标准”,定义当特定场地/土壤污染物浓度超过通用指导值时,并不认为土壤污染物一定会产生显著的健康风险,需要对特定污染场地/土壤进行风险评估,具体情况具体分析,这种做法更加实事求是。

2.5 制定土壤质量指导值/标准的方法论  

现行Ⅰ类标准的制定主要依据土壤背景值,即根据地球化学法进行制定,建议未来的“土壤自然质量指导值/标准”应尽可能基于区域土壤背景值资料进行制定。现行Ⅱ、Ⅲ类标准的制定,主要依据土壤中有害物质对植物和其他环境介质不造成危害和污染,从而保护人体健康,即采用生态环境效应法制定。现行标准的制定未考虑人和生态受体对土壤污染物的取食摄入、皮肤接触和呼吸摄入等引起的直接暴露风险,因此尚没有一些发达国家那么全面。建议制定基于风险的“土壤环境和健康质量指导值/标准”时,可吸收欧美等发达国家的经验,划分典型的土地利用方式,考虑土壤污染物对生态受体的毒理学效应,考虑人体暴露于土壤污染物的健康风险,利用统计外推法和人体健康暴露风险评估法进行。这一制定过程是由具体场地条件到一般性指导值/标准的科学抽象和权衡的过程,可以确保通用“土壤环境和健康质量指导值/标准”用于特定场地/土壤污染及健康风险的初步判断和识别的科学性。

2.6 对其他环境介质的考虑  

现行标准的制定也考虑了土壤污染对其他环境介质的影响。在地下水方面,采用了一些污水灌区的调查和土柱试验资料;地表水方面采用了一些模拟的人工降雨农田径流试验资料;对于有机污染物如六六六(HCH)则因缺乏大气标准,未曾评判其挥发进入大气的风险。从国际土壤质量指导值制定的经验来看,一些国家在标准制定时,特别考虑了某些土壤污染物因侵蚀、地表径流或淋溶进入地表水体或地下水体;挥发性有机污染物(如苯及苯酚化合物和多环芳烃)进入地下水或室内空气、土壤污染物的迁移等带来的潜在风险,并通过模型进行了量化表征。例如,在加拿大土壤质量指导值制定过程中,通过模型计算量化了苯并[a]芘、五氯苯酚、苯酚、甲苯和二甲苯进入地下水,苯并[a]芘、五氯苯酚和苯酚挥发进入室内空气,以及砷、苯并[a]芘、镉、铬、铜、氰化物、铅、五氯苯酚、苯酚、四氯乙烷、甲苯和二甲苯的发生迁移等过程的健康风险。

2.7 土地利用方式和污染物种类  

现行中国《土壤环境质量标准》主要基于对农业用地的保护,结合国际趋势和国内土壤污染现状特点,在对现行标准进行修订时,考虑农业、居住区、工业和商业、饮用水水源等土地利用方式十分必要。在土壤污染物种类方面,应结合目前国内土壤环境研究报道及土壤污染现状,制定土壤中持久性有机污染物(如多环芳烃、多氯联苯等)和石油类化合物等的指导值/标准。

总之,现行标准的修定应对我国土壤类型、土壤性质、区域特殊环境因素(如土壤氡污染)、相关环境介质、土地利用方式和污染物种类进行合理考虑。对现行标准的修订,选择性地借鉴国外的经验很重要,可以开阔思路,更加全面和深入地考虑问题,但同时必须保证制定方法论和最终指导值/标准适合我国国情,如我国是农业大国,农业用地是标准制定的重点。标准的修订,还应权衡土壤污染现状和当前社会经济发展水平及其趋势,在保证经济持续发展的基础上,确保生态/环境和人体的健康安全。此外,需要逐步加强我国土壤环境保护的法制建设,确保指导值/标准在土壤保护中的切实应用与实际效应。同时,鉴于我国生态毒理学等方面资料十分缺乏,应尽快开展土壤质量指导值/标准制定所需的支撑性研究,广泛、系统地积累数据资料,为指导值的确立和标准的进一步修订打好科学基础。