土壤重金屬“污染圖”缺乏專業支撐

近日，國土資源部透露“正繪制土壤重金屬的‘人類污染圖’”的消息，引起了公眾的極大關注。繪制“污染圖”，對于解構我國土壤重金屬的污染模式和態勢具有重要意義。

然而，仔細分析一下相關消息，筆者認為，按此方式得出的“污染圖”應該比較粗糙，難以符合公眾的預期。

首先是精度問題。據媒體報道，該“污染圖”以1：20萬圖幅為基準網格單元，每一個網格都布設采樣點位。這表明，該污染圖屬于中比例尺范圍，以此為基準的網格單元采樣點大體上是25平方公里采集1個樣點。

但實際上，土壤重金屬污染具有高度不均性特點。以水污染為例，其污染與地形高度相關，常常存在某條河流的一邊存在重度污染而另一邊卻潔凈無污染，這一塊田存在污染、但相鄰的一塊田潔凈無污染的現象。

1：20萬和1：25萬是中國目前主要的中比例尺區域地質調查，也是中國的基礎地質工作。但以中比例尺的圖幅制作的重金屬元素的“人類污染圖”，在精度上有存疑之處。

其次是計算方法。據媒體報道，“每個點位都采集一個深層土壤樣品和一個表層土壤樣品。深層樣品來自1米以下，基本代表未受人類污染的自然界地球化學背景；表層樣品來自地表25厘米以淺，是自然地質背景與人類活動污染的疊加。用表層含量減去深層含量，即得出重金屬元素‘人類污染圖’。”

不難看出，這個“污染圖”是以重金屬總量進行的計算。這種計算看起來很合理，但事實上，重金屬的總量并不能準確反映其毒性，重金屬的毒性主要反映在其“活性”部分，即常說的“有效性”（即對植物產生的影響）。

事實上，表層樣品來自地表25厘米以淺的土壤，正因為有“人類活動”，土壤的很多性質與1米以深的樣品有著極為顯著的差別。作為反映重金屬毒性的“活性”部分也因此有著極大的差別，不僅重金屬總量，“表層含量減去深層含量”同樣難以表達“人類污染圖”的毒性。

第三是重金屬的數量問題。報道稱，中國正在建立“涵蓋81個化學指標（含78種元素）的地球化學基準網地”。從學術研究的角度出發，此舉意義重大。

但在工業上真正劃入重金屬的，只有10種金屬元素：銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘和鉍。而從土壤—植物系統的角度來說，國際學界認為，只有鎘、鈷、硒等元素對動物和人類健康造成危害的風險最大。因為食物鏈而造成人體健康受損的，主要是鎘和硒。

雖然重金屬數量很多，但各種重金屬的毒性及其地球化學（研究地球的化學組成、化學作用和化學演化的科學）行為相差甚遠，對人類的影響程度不同，從食物鏈的角度來看，也只有關鍵的幾個。

第四，與土壤污染治理的關系。

有人說，“人類污染圖”有助于土壤重金屬的治理。但筆者認為，成功的土壤污染治理（尤其是農田）的前提是，必須對土壤本身的性質特征有一個透徹的了解，才能對癥下藥。同時，土壤污染具有高度的不均勻性、高度的局部性和區域性，而“人類污染圖”的采樣密度難以為土壤重金屬治理提供翔實和足夠的基礎資料。

重金屬在土壤中經歷各種物理、化學和生物學過程，在復雜多相的土壤體系中，重金屬以各種各樣的形態如水溶態、交換態、有機物結合態、鐵錳結合態和殘余態存在，這些形態對植物的有效性（即能被植物利用的程度）不同，且隨著土壤條件的變化（如土壤酸化），一些形態會發生相互轉化。

此外，不同植物、同一植物的不同品種，對土壤重金屬的耐性和吸收能力也差別很大，不同重金屬在土壤—植物系統中的遷移能力（即在土壤中被植物吸收的難易程度）也不同，這一系列的因素使得對重金屬數據本身的理解及其在生態鏈、食物鏈的傳遞過程，以及對生態系統和人體健康的影響的解讀，變得困難。不同精度采樣下的采樣點與面積換算等等也是一個具有挑戰性的問題。因此，解讀土壤污染數據，更需要專業知識支撐。

（作者為知名土壤污染控制與修復專家）