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关于耕地土壤污染调查与评价的若干问题探讨

2022-03-18吴丽燕李列飞潘旭东

种子科技 2022年2期
关键词:土壤污染环境质量评价指标

吴丽燕 李列飞 潘旭东

摘    要:土壤污染调查与评价是生态环境科学研究和管理工作的主要内容,已受到各地政府部门和相关主管的重视。但是,目前对于土壤环境污染调查与评估的基础性认识仍不完善。文章研究了农田土壤环境污染研究的全面性、环境污染评估指标、超标比例、农田环境质量级别界定等,提出了完善耕地土壤污染防治的相关策略,以期为我国耕地土壤环境污染调查与评估工作提供良好的借鉴。

关键词:耕地;土壤污染;评价指标;环境质量

文章编号:1005-2690(2022)02-0100-03       中国图书分类号:X53       文献标志码:B

1 耕地土壤污染评价指标问题

1.1 土壤环境质量标准

土壤环境质量标准是土壤中污染物的最高容许含量。相比于环境空气质量国家标准、地表水环境质量标准,土壤环境质量标准的制订过程较为烦琐。制订土壤环境质量标准要充分考虑土壤污染物对自然环境、人体健康的危害性。

通过比较土壤污染物对各种接受器的用量——效果关系,得出土地环境质量的各种主要评标基准价,并选择其最小的评标基准价,再根据社会、经济、科技等原因,制订二级标准差。例如编制污染指数时,尽量把土壤总量指数和有效量指数结合在一起,因为有效量指数可以在较大程度上抵消土壤成分和生物性状因素的影响。

然而,目前我国还没有全国范围内的有效测量资源,只是暂时实行总量计量。当前,欧美大多数国家采用总量指标。土壤环境质量标准的设定也可作为阈值,若土壤污染濃度远小于此值,一般不会出现污染问题;超过此值时,应该进一步研究,若对受体土壤确有损害,可认为土壤已被污染[1]。

目前,世界上大部分国家所提供的环境评价指标值,并不能视为强制性的环保质量标准,只是作为生态环境质量的筛选值、指导性标准或目标值等。根据美国联邦环保局的规定,当土壤污染含量水平小于过滤浓度值时,污染危险性即可忽略不计,也无须再开展具体现场研究;当大于过滤浓度值时,土壤污染浓度水平可能对生态及人体健康构成威胁,但并不表示需要采取污染恢复措施,必须在具体现场开展深入调查及风险评价。

不少发达国家,如加拿大、英国、澳大利亚、丹麦等国的相关机构也对其表示认可,指导性值(其含义相当于我国的二级标准值)主要用于初步判断和鉴别特殊场地/土壤的质量情况,从而判断具体场地/土壤是否需要开展详细研究,以及是否需要开展危险性评价[2]。

由于《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)已与实际状况相悖,一级标准不全盘划一,且污染项目过少,特别是有机污染物、铅的标准值定偏宽等。该标准已于2018年8月1日废止,同时《土壤环境质量   农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)于同日正式实施。当前,中国将在欧美等发达国家建立生态环境质量标准的基础上,分别建立适应中国农村、居民和工业的生态环境质量标准。国家在修订土壤环境质量标准过程中,所面临的问题主要是缺少有关统计资料。但实际上,因为受区域土壤不同的环境影响,制订土壤环境质量标准时可以发挥筛选功能。除我国的统一定额外,世界各国都将发布或编制设计导则,各省、自治区、直辖市也可参照制订设计导则,或另行制订本地方的规范。只有这样,设计才能更加贴近各地的实际状况[3]。

1.2 耕地土壤环境区域背景值

耕地土壤环境区域背景值是指在不受人类活动或极少环境影响下的土壤化学物质或微量元素浓度水平。现在已经很难发现完全不受人类活动影响的土壤,珠穆朗玛峰的土地中也存在人为的环境化学物质。严格地说,土地的自然背景值已经难以确定,因而可以通过寻找受人类影响最小的土壤环境区,确定土地环境背景值。其生态环境背景值不同于一般土壤的天然环境背景值,含有大量天然环境背景值和微量外源融资污染物(如大气污染物迁移沉降等),但也可能是土地目前的自然环境背景值或本底价值。所以,生态环境背景值也是一种相对定义。

在特定的自然历史时期,土壤环境区域背景值是指在某一自然历史时期内未受到或很少受人类活动影响的土层中,某些原始或半原始状态下的物质丰度。不同土壤存在着不同的土壤环境背景值,但受母质因素的影响很大,因此使用我国统一的《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中土壤环境质量第一级标准值是不完善的[4]。

农村耕地是人类社会的主要组成,是人类立足自然界的基石,是生产的基础性资源。由此可见,耕地是人类赖以生存与健康发展无法替代的基础。如果土壤长期遭到污染,恢复起来难度较大且费用高、周期长,有的区域甚至无法修复。土壤的总量无法再生,所以需要高度重视对土壤资源的保护,尤其是对耕地土壤的保护。

尽管土地有特定的自净能力,但其环境容量是有限的。虽能控制外来污染源,但污染物仍能经远距离传播,不断流入土壤。要以长期的战略眼光和可持续发展的理念,增强人们对土壤资源环境保护与生活质量重要性的意识,并坚持以预控为主的发展策略,防患于未然。将土壤的环境背景值作为评估准则之一,能保证大部分土地维持在当前环境背景水平,并可对达到土地环境背景值限制标准的土地实施环境预警,尽早予以关注[5]。

一些生长在特定环境下的土壤,环境区域背景值会相对较高,即使不受外界污染物的直接影响,土壤背景值也会较高,甚至超过普通土地的污染统计量。所以,在区域土壤环境背景值采集点的统计中,需要特别处理这些较高的背景值。

1.3 土壤污染临界值

土壤污染临界值是指工作场地内污染对生态、水体、空气以及人体健康等有损害的临界值。低于临界值,认为土壤未被污染,若是超过临界值,表明土地已被严重污染,政府应当针对危害程度和可能情况,采取相应的恢复措施。其统计量随着土壤类型和受体的差异而改变,因此,通过风险评估,有助于判断土壤污染的临界值。

据美国的经验分析,土壤污染现场管理工作开始实行的主要办法是先对现场情况进行研究,再按照标准修整方案、选择实施措施,这一传统方式经过不断优化,加入了风险评价为基准的优化方案,对场地进行风险评价,然后修复场地。经过风险评估后确认场地标准,针对现场土壤污染统计量,采取相应的措施开展恢复工作。

1.4 耕地土壤污染评价3类指标

耕地土壤污染评价3类指标为:国家土地环境背景值的上界、国家一般二级标准差值、土壤污染统计量。除常见的国家一般二级标准差值外,其他二级数值均随土地种类和受体的差异而改变。通常,当化学物质在环境背景值范畴内时,整个土地处于土地环境底层状况;当外界污染的化学物质持续流入,并到达一般土地环境质量二级标准值时,此时化学物质不一定有危害;当到达污染统计量范畴内时,认为土地是被污染的。因此按照生态环境背景值的上限值和污染统计量范畴,可把生態环境背景值分为背景值、沾污以及污染3部分[6]。

2 耕地土壤污染超标率及分级问题

2.1 耕地土壤污染超标率

在部分土壤环境品质评定中,对含量超标率的计算方式主要是超标土取样个数占总取样个数的比例,而不是含量超标土占总取样个数的比例。取样地点的布置状况对取样地点布置环境影响很大,因此浓度超标比较高,结果具有高度随意性和不确定性。对大尺寸的方格法取样来说,由于通常所采集点的土地面积不一定代表原本方格的所有土地(尤其是较大面积的方格),超标量也仅是对超标土样点的统计,而不是对超标土地面积的统计。所以,在取样过程中,应注意土壤取样点所代表的土地面积,并统计出土壤污染超标率,以便能更科学地反映辖区内生态环境质量情况,将其用作生态环境质量管理的理论基础,具有较好的现实意义。

2.2 耕地土壤环境质量分级问题

目前,我国耕地土壤环境的质量评估多采取土壤污染指标(实际值/国家标准值)法;土壤污染指数>1.0的土地,值为1.0~2.0、2.0~3.0、>3.0,分别为轻微、中、重度的污染物。

3 完善耕地土壤污染防治相关策略

3.1 建立耕地污染监测体系

导致中国土壤污染治理基础薄弱的主要原因是不了解环境污染现状。20世纪90年代起,我国在部分地区开展了土壤污染监测,受多种因素影响,目前相关的土地环境污染研究信息未能及时向公众披露。检测发现,可供使用的耕地土壤污染状况较为严重,目前我国还没有可使用的耕地土壤污染现状以及累积变化统计资料,这不利于确定当前我国耕地污染的总体情况和相关政策措施。

当前,我国还没有建立健全的土地检测系统,对土地检测投入的资金不够,监测设备力量薄弱,缺乏专业的技术人员及具体的规划和计划,对土地常规检测工作及动态调查资源有待完善。

为了及时发现耕地土壤污染情况,避免农业土壤污染进一步影响粮食作物的成长,从而危及人类身心健康,建议以县为单元、以耕地和农业基地为检测重点,对土地和农作物种植土壤中的土地污染浓度开展追踪观察性监测。以土地有色污染总量监测值和土地有色污染背景值之比,反映土地累积性污染情况,以国家无公害农业技术标准为基础,确定土地污染的有效状态统计量,并以土地污染有效态和环境有效态统计量之比,评估农作物产地的生态环境质量适宜性。

3.2 实施耕地土壤污染风险评价研究

目前,我国耕地土壤中的土壤污染问题尤为明显,已严重威胁我国的食品安全与生态环境健康。风险评价方式主要采取体外模拟试验方式,通过模拟人类消化系统,并评价经口摄入受污染耕地的相关农作物,预估污染土地的生态危险性。若评估结果表明对人体健康有重大影响,则须对对应采样的土地实施功能性调控,禁用或控制种植,经修复处理后,恢复土壤正常功用。

同时,根据国家农用地土壤生态风险评估结论,设置基于生态风险的农业土壤环境质量指导指标,为国家土地环境政策和规范的出台提供重要依据,以有效恢复和管理污染土地。

3.3 耕地土壤环境功能区划

参照全国在水环境功能区划、大气环境功能区划、声环境功能区划、土地生态功能区划、海洋生态功能区划等方面的成功经验与方法,综合进行水土环境功能区划。根据全国不同的水土环境保护容量与各种资源禀赋,明确不同的经济发展强度与开发方向。利用重要的农业土壤资源,如将全国粮油经济作物重点产区、国家基础耕地自然保护区等列为限定发展区域,将基础耕地列为限定发展区域,将其余土地列为最优发展区域,并划分农业生态环境功能分区等。

按照国家农业生态环境功能区划,根据全国农作物产量经营用地土质的污染检测结果,按照《农产品产地安全管理办法》,将农业水土分别划定为适应区、监测区和限定产品区。

3.4 完善农作物种植管理系统

各种粮食作物对农田土壤中污染物质的吸附与富集作用力量有所不同,所以科学合理选择粮食作物品种、调节种植制度,是降低农田土壤中污染物质对环境污染程度的重要途径。通常来讲,蔬果对农田土壤中污染物质吸附力量的排序为叶菜类>树根类>瓜果类。所以,在中、轻度的环境污染土地上,能通过改种叶菜、块根类果蔬或改种瓜果类绿叶蔬菜、水果等,有效降低农作物的污染含量。从控制和减少农田土地中污染的生物活性角度,通过使用各种添加剂能减少污染物进入农作物。此外,政府还可通过建立畜牧饲养规范,进一步完善对有毒污染添加剂的监督管理制度,对牲畜粪便中的有毒污染物质加以适当处理,进而控制牲畜粪便中的有毒污染。

3.5 提倡农村的清洁生产种植理念

农户对农产品质量安全和环保问题的重视程度不高,环保意识有待增强。所以,政府应做好宣传工作,通过各种渠道、途径,做好清洁生产种植理念的推广工作,向农户普及安全使用肥料、杀虫剂、兽药、动物饲料加工食品、花卉生长激素等方面的相关科学知识,开展农村清洁化生产及养殖技术专业培训,在生产环节中防止农业土壤污染。此外,电子垃圾也会导致农田土地的污染,应该加大提倡循环经济的理念和分类宣传的力度,尽量减少电子垃圾的产生,并做好对电子垃圾的安全管理和处置工作。

3.6 建立土壤污染防治公众参与制度

农户作为土地环境污染的直接受害人,参与土地环境污染预防工作的热情较高。应提高广大农户的土地环保意识,并宣传土地环境污染所造成的负面影响;采取发布绿色农产品补贴、农民培训等方法,充分发挥土地环境保护的内在驱动力;通过定时公布土地环境污染情况资料,使农户清楚了解土壤污染的程度、来源、危害等。同时,鼓励农民积极参与环境监测工作,农民和土地的关系较为紧密,对土地的依赖性较大,引导群众积极参与土壤污染防控的具体工作,有助于农民直接介入土地环境污染防控。

4 结束语

自20世纪70年代起,国家陆续在部分灌区开展了较大规模的农田土壤污染调查,积累了大量的监测经验,并获得了丰硕的研究成果。在此基础上,根据对农业相关方面的了解与探讨,总结了耕地土壤污染超标率及分级问题,提出了完善耕地土壤污染防治相关策略的建议,希望能更好地开展全国的农业土壤污染调查与评估工作。

参考文献:

[1]周江明.中国耕地重金属污染现状及其人为污染源浅析[J].中国土壤与肥料,2020(2):83-92.

[2]武春林,王瑞廷,丁坤,等.中国土壤质量地球化学调查与评价的研究现状和进展[J].西北地质,2018,51(2):240-252.

[3]付国珍,摆万奇.耕地质量评价研究进展及发展趋势[J].资源科学,2015,37(2):226-236.

[4]陆泗进,王业耀,何立环.中国土壤环境调查、评价与监测[J].中国环境监测,2014,30(6):19-26.

[5]蔡美芳,李开明,谢丹平,等.我国耕地土壤重金属污染现状与防治对策研究[J].环境科学与技术,2014,37(S2):223-230.

[6]宋伟,陈百明,刘琳.中国耕地土壤污染概况[J].水土保持研究,2013,20(2):293-298.

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