科學構建土壤環境標準體系

林玉鎖環境保護部南京環境科學研究所土壤污染防治研究中心主任
土壤環境標準是土壤環境管理的尺度,也是土壤污染防治政策法規的有機組成部分。國際上許多國家都制定土壤環境標準,不同國家的土壤環境標準也是一個國家的土壤環境管理水平、土壤環境科學認識水平和技術經濟發展水平的綜合體現。因此,立足中國國情科學構建土壤環境標準是必然的選擇。
自從1995年制訂發布我國第一個《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)以來,迄今為止,已頒布實施的土壤環境標準近50多項,初步形成了土壤環境標準體系,主要有五大類標準組成:
第一,土壤環境質量標準和評價標準類。主要有《土壤環境質量標準》(GB 15618-1995)、《食用農產品(大田)產地環境質量評價標準》(HJ 332-2006)、《溫室蔬菜產地環境質量評價標準》(HJ 333-2006)、《展覽會用地土壤環境質量評價標準(暫行)》(HJ 350-2007)等。
第二,技術規范類。主要有《土壤環境監測技術規范》(HJ/ T 166-2004)、《場地環境調查技術導則》(HJ 25.1-2014)、《場地環境監測技術導則》(HJ 25.2-2014)、《污染場地風險評估技術導則》(HJ 25.3-2014)、《污染場地土壤修復技術導則》(HJ 25.4-2014)等。
第三,土壤污染物分析方法類。主要有土壤和沉積物中砷、汞、鉻、銅、鋅、鎳、鉛、鎘、硒、鉍、銻、鈹、氰化物和總氰化物、丙烯醛、丙烯腈、乙腈、揮發性有機物、揮發性芳香烴、揮發性鹵代烴、酚類化合物、多氯聯苯、多環芳烴、有機磷農藥、六六六和滴滴涕、二噁英類等污染物的分析方法。
第四,土壤污染控制類。主要有《農用污泥中污染物控制標準》(GB 4284-1984)、《城鎮垃圾農用控制標準》(GB 8172-1987)、《農用粉煤灰中污染物控制標準》(GB 8173-1987)、《農用灌溉水質標準》(GB5084-1992)(修訂中)等。
第五,基礎類標準。主要有《土壤質量詞匯》(GB/T 18834-2002)、《污染場地術語》(HJ 682-2014)等。
問題一,缺少土壤污染防治法的法律定位。
針對大氣、水和土壤三大環境介質,我國已經制訂了《大氣污染防治法》和《水污染防治法》,至今還沒有專門的土壤污染防治立法。有關土壤環境保護的法律規定分散在其他相關法律法規中,如《環境保護法》《固體廢物污染環境防治法》《草原法》《礦產資源法》《土地管理法》《農業法》《農產品質量安全法》以及《危險化學品安全管理條例》《農藥管理條例》《基本農田保護條例》《土地復墾條例》等。這樣必然會出現土壤污染防治相關規定缺乏系統性和針對性的問題,不能滿足土壤污染防治工作的需要。因此,2013年,十二屆全國人大常委會將土壤污染防治立法列入第一類立法規劃,目前,全國人大環資委著手研究起草《土壤污染防治法》草案。土壤污染防治法將明確土壤環境標準的法律地位和作用,國家和地方土壤環境標準的關系等。
問題二,土壤環境調查、監測和評估制度尚未形成。
人們對土壤環境標準的認識和理解存在很大的差別,對土壤環境標準的作用不清楚。例如,土壤環境質量標準的作用是用于評判土壤環境質量是否“達標”的依據?土壤“超標”是否等于土壤“污染”?土壤“超標”是否一定需要“修復”等?
由于土壤的特點和土壤污染的復雜性,土壤標準不同于大氣、水環境質量標準,不能簡單采用大氣、水環境評價的“達標”或“不達標”概念來評判土壤環境質量,應該通過建立一套土壤環境調查、監測和評估制度,發揮土壤環境質量標準的篩選功能,規范土壤環境質量評價活動,建立基于土壤污染源、途徑、受體之間關系的風險評估方法,根據風險評估結果,采取不同的風險管控措施。簡單地說,土壤環境質量評價不是靠一個土壤環境質量標準,而是靠一套土壤環境調查評估方法。
問題三,現行土壤環境質量標準不能滿足管理的需要。
現行《土壤環境質量標準》作為土壤環境標準體系中的核心標準,自1995年發布實施以來,在土壤環保工作中發揮了重要作用,但隨著我國土壤環境形勢變化,也反映出標準的不足。
一是適用范圍小?,F行《土壤環境質量標準》僅適用于農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場、林地、自然保護區等土壤環境質量評價,不適用居住、商服、工業等建設用地的土壤環境質量評價。
二是土壤污染物項目少?,F行《土壤環境質量標準》僅規定了8項重金屬指標和六六六、滴滴涕兩項農藥指標,而當前我國土壤污染形勢日益復雜,土壤污染物種類繁多,尤其有機污染物數量達到上百種之多。
三是部分標準值不合理?,F行《土壤環境質量標準》的一級標準依據“七五”土壤環境背景調查數據做了全國“一刀切”規定,不能反映區域差異;二、三級標準規定的指標限值存在偏嚴(如鎘)、偏寬(如鉛)的爭議,部分地區土壤環境質量評價與農產品質量評價結果存在不確定性等。

據調查,全國有5000萬畝左右的耕地受到中重度污染,大多不宜耕種。CNSphoto供圖
針對土壤環境問題的特點,許多發達國家和地區普遍采用土壤污染風險管理思路,其土壤環境標準體系有以下共性特點。
一是上位法依據充分,標準作用定位明確;
二是按照不同土壤用途、不同保護對象分類制定標準,針對保護人體健康、保護陸地生態系統,區分農用地、建設用地等用地類型,分別制定標準、盡量細化分類,形成龐大精細的標準體系;
三是污染物項目指標眾多,尤其是圍繞保護人體健康、針對建設用地規定的有機污染物指標往往多達數十種、上百種;
四是土壤環境基準研究支撐較強,從方法到數據、從科研到管理形成豐富的基礎支撐工具,為適時修訂、完善標準打下扎實基礎。
土壤污染風險管理是基于“污染源—暴露途徑—危害受體”技術路線,從土壤污染物含量、增量到不同土壤類型中的污染物活性、不同用地方式中的污染暴露途徑、不同受體可能面臨的實際危害,綜合評價特定用地類型的土壤污染風險,提出針對性風險防控措施。其中,有兩類關鍵限值:
一是土壤污染風險篩選值。這是篩選土壤污染風險的“警示”水平。對于大多數土地利用類型和一般暴露情景,如果土壤污染物含量低于篩選值,那么源自土壤污染的風險基本可以忽略;如果土壤污染物含量超過篩選值,那么源自土壤污染的環境風險需要關注,需進一步開展風險評估。
對于土壤污染“警示”水平,不同國家或地區針對不同用地類型、保護對象制定了標準。這些標準雖然名稱各異,但其篩選土壤污染風險的作用、定位是大致相同的,如美國聯邦環保局1996年~2007年制定的土壤篩選值(SSLs)和生態土壤篩選值(Eco-SSLs)、英國環境署2000年~2009年制修訂的土壤質量指導值(SGVs),以及荷蘭的土壤干預值(IVs)、澳大利亞的土壤調研值(SILs)、韓國的土壤污染預警標準等。
二是污染土壤修復值。這是降低土壤污染風險到可接受水平所對應的土壤污染物含量水平。如果對“污染源—暴露途徑—危害受體”的全面綜合評價表明土壤環境污染帶來的風險已經處于不可接受的水平,則必須采取針對性修復措施。最理想化的修復是,使土壤污染含量恢復到未受污染影響的初始水平。但是,由于土壤污染修復難度大、成本高,現實的做法是基于風險評估技術路線,甄選合適的風險管控策略,確定合適的土壤污染治理修復目標,選擇合適的土壤修復技術和成本。不同地塊在這些方面差異大,難以統一規定標準值,經常是“一事一議”“一土一標”,基于特定場地的風險評估確定其修復值。

據農業部通報,目前,全國蔬菜、畜禽、水產品例行監測合格率均穩定在96%以上,但仍存在農獸藥殘留超標、非法添加有毒有害物質、產地重金屬污染和假劣農資等問題。 匡春鳳攝
為適應現階段我國土壤環境管理與污染防治的需要,針對現行土壤環境標準體系存在的問題,環境保護部早在2006年就啟動了土壤環境質量標準的修訂工作。通過標準修訂過程,進一步明確了土壤環境質量標準的定位和作用,完善了土壤環境質量標準體系和結構,推動了我國土壤環境標準體系的完善與建設。
第一,明確土壤環境標準體系構建思路。
對比國內外土壤環保法規標準體系建設情況,我國土壤環保標準體系還比較簡單,且相關法律制度尚不健全、科研基礎比較薄弱。為此,土壤環保標準體系建設按照以下思路開展。
一是立足國情、滿足管理。立足于我國現階段經濟社會發展狀況,充分考慮我國土壤環境的特點和土壤污染的基本特征,圍繞農產品安全和人居環境安全兩大問題,從土壤污染“防、控、治”一體化管理角度制修訂標準,兼顧基層土壤環境監管能力及監測條件,注重可操作性。
二是系統設計、科學修訂。借鑒國際通行的土壤污染風險管控思路,明確修訂《土壤環境質量標準》后新標準的功能定位,分類制修訂形成系列土壤環境標準,形成可擴充、可完善的土壤環境標準體系新框架。
三是有限目標、持續改進。鑒于我國土壤環境地域差異性大、土壤環境問題復雜多樣,借鑒國外基準研究成果難度大,充分利用我國已有的土壤污染狀況調查成果和國內土壤科研成果,對明顯空白的建設用地補充制定新標準、對已有的農用地標準則適度修改。
第二,繼承和發展土壤標準制訂方法學。
進一步完善土壤環境標準制訂的方法學,借鑒國際上的風險評估理念和方法,將風險評估方法應用于土壤環境標準制訂中,與國際接軌。通過本次土壤環境質量標準修訂,大大推進了我國土壤環境標準制訂方法學的研究,形成了具有中國特色的土壤環境標準制訂的理論和方法。
一是對農用地土壤標準,繼承和發展了現行標準的“生態環境效應法”,建立了基于“土壤-植物體系”、“土壤-微生物體系”、“土壤-水環境體系”的安全閾值或臨界含量,結合土壤性質變化和作物類型分布差異,采用最小值作為土壤標準最保守的定值方法。本次標準修訂,科學揭示了影響土壤環境評價結果的準確性和合理性的復雜因素,分析了基于人工盆栽實驗、田間小區試驗和野外實際調查結果的不確定性,建立了概率分析的預測模型和方法,改進了土壤標準最小值定值原則。
二是對建設用地土壤標準,借鑒國際上發達國家和地區的風險評估方法,結合中國實際情況,調整和優化了基于健康風險的評估模型和參數,首次應用于我國土壤環境標準的制訂,為今后進一步修改完善打下基礎。
第三,加強土壤環境科學研究。
繼“七五”期間開展了土壤環境背景值和土壤環境容量研究,“八五”、“九五”期間開展了有機和無機污染物在土壤環境中遷移轉化規律及生物有效性等研究,從“十五”開始,在經濟快速發展地區土壤污染特征、來源、微界面過程機制和生態風險等研究方面,取得了基礎性的重要成果。在土壤污染形成機制,特別是微界面過程和機制方面,采用同步輻射等光譜技術和模型等手段,揭示土壤中污染物與土壤表面的相互作用機制和賦存形態,闡明了污染物與植物根相互作用機制和植物吸收積累規律,已認識到我國不同區域、不同土地利用類型以及不同污染物所發生的土壤污染形成機制存在明顯差異,提出了主要作物品種在不同地區土壤上的重金屬富集積累規律。隨著對復合污染問題的關注,開展了一些重金屬與持久性有機污染物的復合污染生態效應研究,發展了一些復合污染體系環境行為和生態毒性的預測方法。近十年來,雖然我國土壤污染防治的基礎研究取得了長足進步,但是針對土壤污染的空間格局、污染成因、過程機理、生態效應、指標方法等基礎科學問題仍亟需進行系統深入研究,尤其在土壤環境基準、土壤污染風險評估、風險管控理論和方法,與國際上發達國家相比,我國土壤環境科學研究水平還存在很大差距。
應該看到,我國土壤環境基礎數據缺乏,土壤環境基準研究薄弱,支撐標準修訂的數據嚴重不足。我國的土壤污染狀況復雜,加上我國土壤類型變異性和土地利用方式多樣化,土壤污染發生規律和危害特征有自身特點,立足我國國情,加強土壤環境科學研究十分重要和必要。