我国农用地土壤环境保护标准体系 优化研究与建议

发布时间:2020-06-19 17:03 论文编辑:admin 价格: 所属栏目:毕业论文

摘要: 基于风险的土壤环境质量标准是实现污染土壤管控的重要手段,这种方法在发达国家得到了广泛的应用。我国现行的土壤环境保护标准体系是以GB15618-1995《土壤环境质量标准》为核心标准逐步形成的。它是以我国土壤环境研究的水平和当时土壤环境管理的要求

摘要:基于风险的土壤环境质量标准是实现污染土壤管控的重要手段,这种方法在发达国家得到了广泛的应用。我国现行的土壤环境保护标准体系是以GB15618-1995《土壤环境质量标准》为核心标准逐步形成的。它是以我国土壤环境研究的水平和当时土壤环境管理的要求为基础的。在一定的历史时期,这对我国防治水土污染和环境管理具有重要意义。然而,基于该标准的土壤环境保护标准体系任然存在一些不足。2018年刚出台的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》标准是符合目前的需求应运而生的,因此,本文在分析我国现行土壤环境质量标准不足的基础上,总结了国外农用地土壤环境质量标准的现状,并结合最新发布的试行办法,提出构建我国土壤环境标准价值框架体系的建议,具有较强的理论和实践意义。
关键词:农用地;土壤环境标准;土壤环境标准;风险评价。

     一、我国土壤环境保护标准现状及需求分析
(一)土壤环境保护标准体系的现状介绍
土壤环境标准值系统是土壤环境监测系统的重要组成部分,它是实施土壤环境保护监测的重要工具,也是识别和筛选土壤污染风险的重要依据。我国现行的GB15618—1995《土壤环境质量标准》主要依据“65”和“75”工程的“土壤环境容量”和“土壤环境背景值”的研究成果。该标准主要是根据土壤和土壤质量值将土壤分为3类,土壤环境质量标准为我国农林地土壤环境管理工作提供了依据,发挥着重要的历史作用。但是,近年来,我国的土壤环境总体状况不容乐观,因为农产品质量安全和土壤污染造成的污染危害逐年增加,已成为影响人民健康和社会保障的重要因素。因此,为了保护我国未受污染的土壤,严格控制污染土壤环境的风险,实施高风险污染土壤的修复,迫切需要建立和完善我国土壤环境监测体系。
(二)土壤环境保护标准问题分析
如上文所述,目前的土壤环境质量标准(GB15618—1995)存在一些缺陷,土壤环境质量标准的主要缺陷如下:
(1)污染物指数:仅含有8种重金属和2种有机氯农药。与其他国家相比,我国土壤环境保护工作的实际需求很少,尤其是有机污染物。
(2)制定方法:一些标准的制定方法存在一定的不合理性,比如土壤环境质量标准中的标准(GB15618-1995)中,水系统(地下水保护)采取低值配方,但不考虑人体直接接触,暴露途径未能采用人类健康和生态风险评估的方法。
(3)标准设定值:土壤环境质量标准(GB15618-1995)不能充分考虑土壤类型、土壤母质、土壤理化性质、种植结构和品种之间的巨大差异,国家统一标准经常在TH期间出现。而且在使用过程,土壤质量评价与农产品质量评价不符。此外,标准值是基于土壤污染物的总浓度,而不考虑污染物的溶解度、迁移率和生物利用度的有效浓度。
二、国外土壤环境保护标准体系分析
   (一)国外土壤环境保护标准体系介绍
80年代和90年代二十世纪,美国率先开展了污染土壤的人类健康和生态风险评价研究,并制定了一系列风险评估技术指导方针。在美国,区域筛选值主要用于筛选土壤污染风险,并在制定一种或多种土地利用方法(如住宅、工业、农业、自然、娱乐等)时,一种或多种风险类型(人身体健康或生态风险)和风险水平(如可忽略的风险、适度风险、不可接受的风险等)。
1994年荷兰修订了《土壤保护法》,优先开展土壤环境管理工作,化工企业、加油站、化工仓储设施对土壤污染控制的要求得到了提高。同时,颁布了新的水土保持指标,将标准值修正为基于风险的目标值(目标值)和干预值(干预值)。制定了土壤修复应急方案,并在2000更新了干预值,并对目标值进行了局部确定。在荷兰,被污染的土壤和超过干预的价值被修复,不同污染浓度的土地利用模式受到污染土壤的污染程度和风险评估指数的调节,而污染程度和风险评估指数没有超过干预价值。
英国的土壤筛选价值被称为土地利用价值,包括土地(分配)、自然、住宅、工业和商业种植蔬菜和水果的方式。其中,自然土地的土壤筛选价值是基于适度的生态风险,而其他土地利用方式的土壤筛选价值是基于不可接受的健康风险。
1998年,德国颁布了《联邦土壤保护法》。德国联邦政府授权德国联邦政府建立土壤环境标准第八。包括土壤污染的起始值和行动价值,并提供两者的功能定位。《联邦土壤保护及污染条例条例》于1999颁布。附录是土壤污染的起始值和土壤污染的作用值。根据当地法律,德国地方政府颁布了当地土壤环境保护的法律和相关标准。
《农业用地用地污染防治法》(1970版通过修订)仅包含镉、砷、铜3项指标,其中镉仅规定了Rice(1mg/kg)镉含量限值。土壤污染对策中规定的非农用地土壤环境标准(2002)包含25种污染物的溶解极限(分为第一和第二溶解量),其中9种无机污染物(镉、铬、氰)。De、汞、硒、铅、砷、氟和硼也建立了土壤含量的界限。土壤含水量的限制是基于直接摄入土壤污染物的风险,土壤溶解量的限制是基于土壤污染物进入地下水的进入人体的风险。
1999年澳大利亚颁布了《国家环境保护(场地污染评估法)》。2013年4月11日,澳大利亚在修改法案后重新发布了该法案。修订后的澳大利亚土壤环境标准值分为研究值和筛选值,包括生态调查值、石油烃生态筛选值、健康调查值和临时土壤蒸气健康调查值和健康筛查值。
(二)国外土壤环境保护标准经验借鉴
目前,仅有少数国家和地区针对农用地制定了土壤环境质量类标准,但各国和各地区相关标准的保护目标各不相同,有的是保护农产品质量安全,有的是保护农作物生长(如防止减产),有的是兼顾保护人体健康和土壤生态;此外分析方法(特别是重金属)也存在差异。尽管欧洲和美国土壤筛选值的名称和功能不同,但是根据相应的风险水平和功能,可大致分为3类:目标价值、筛选价值和行动价值。基于可忽略的风险水平的目标值是土壤环境保护的长期目标,接近于土壤环境的背景值。筛选价值基于不同土地利用模式的适度风险水平。如果土壤污染物浓度低于土地利用模式的筛选值,则风险是可接受的,行动价值基于不同土地利用的潜在不可接受风险水平。如果土壤污染物浓度在筛选值和作用值之间,则需要进一步调查,通过调整土地利用方式,仍然可以避免风险,但不能修复。当土壤污染物浓度超过作用值时,需要进行修复,根据具体场地的风险评价,制定土壤修复目标。下图阐述了土壤筛选价值体系与土壤修复目标之间的关系。
 
图:国外土壤筛选价值体系及其与土壤修复目标的关系
我国土壤环境保护积极借鉴国外土壤保护的经验和做法,在新出台的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中确定了两级标准:一是风险筛选值,其基本内涵是土壤中污染物低于该值时,农产品超标等风险很低,可以忽略,该农用地原则上可以划为优先保护类;二是风险管制值,其基本内涵是土壤中污染物高于该值时,农产品超标风险很高,且难以通过农艺调控、替代种植等措施降低超标风险,该农用地原则上可以划为严格管控类。介于筛选值和管制值之间的,农产品存在超标风险,具体需要通过结合农产品质量协同调查确定,一般可通过农艺调控、替代种植等措施达到安全利用。
三、我国土壤环境标准框架体系的构建
(一)完善土壤环境基准制定方法
土壤环境标准值的制定应以保护人类健康和保护陆地生态安全为原则,针对不同的保护目标、不同土地利用类型应分别制定土壤环境标准值。同时,在土壤筛选值(标准)中要重点考虑以下4种基准:(1)保护人类健康的土壤环境基准;(2)保护生态环境的土壤环境基准;(3)保护地下水环境基准;(4)保护农产品的环境基础。
表:土壤筛选值(标准)的基准
序号 土壤筛选值(标准)4种基准
1 保护人类健康
2 保护生态环境
3 保护地下水
4 保护农产品
1、建立保护人类健康的土壤环境标准,主要是指直接暴露路线(口腔摄入,皮肤接触和呼吸摄入)和间接暴露路线(摄入自产农产品)的都需要考虑。目前,我国的风险评估技术指南没有考虑农业用地的使用方式。虽然一些国家已经制定了农用地土壤筛选的价值,但由于不同国家的内涵、基准类型和国情,国外的暴露模型和参数不能直接应用。因此,根据我国国情,有必要确定农用地的默认曝光场景和曝光方式,并制定敏感受体的暴露参数。
2、建立保护生态保护土壤环境标准,旨在保护农田土壤的关键生态受体和土壤生态功能。目前,虽然在我国已经制定或使用了许多生态毒性试验方法,但也有相关的土壤生态风险评价的研究,但尚未制定土壤生态风险评价的技术指导方针。对于我国来说,需要选择和确定更多的本土模式生物,建立标准化的生态毒理检测技术平台,收集、积累、评价和筛选陆地植物、无脊椎动物、土壤微生物和其他关键农田生态受体的土壤生态毒性数据,建立我国土壤生态毒性数据库。基于相同的生态毒性外推模型和方法,如物种敏感性曲线法(SSD)、评价系数法等,在此基础上,制定了农业土地生态风险评价的技术指导方针,并对典型农业生态筛选价值进行了阐述。
3、建立保护地下水的土壤环境基准
主要针对易迁移到土壤和水中的污染物,通过建立土壤水分运移方程,并根据地下水水质标准制定了土壤水分运移方程。目前,我国地下水环境保护标准的研究相对较少,建立区域水文地质概念模型,确定天然气带的运移模型和参数,并考虑地下水稀释过程。
4、保护农产品的土壤环境标准,在制定中,主要通过生物蓄积系数(BCF)模型建立土壤污染物浓度与作物可食部分之间的回归模型,并根据食品污染物限量标准(GB2262—2012)制定回归模型。
(二)完善控制指标
《农用地土壤环境质量标准(征求意见稿)》将农用地土壤污染控制项目从10个增加到21个,划分为9个基础工程(包括8个重金属和苯并芘)和12个其他项目(包括8个金属和无机物)。相对而言,农田土壤污染物的控制仍然很少。例如,加拿大土壤质量指导价值(QG)中有97种污染物,包括无机、重金属、苯、酚、多环芳烃、卤代烃、多氯联苯、农药、邻苯二甲酸酯和二恶英。
虽然我国农业土地环境管理的重点是重金属,但由于污泥养殖、残留农用膜残渣、油田开采、电子废弃物等因素的影响,我国农田土壤中的有机污染物越来越多。排污、电力电容器拆解、非法填埋、交通事故等,与有机物有关的标准,将给农用地环境质量评价、环境损害评价和修复带来一定的问题。因此,从长远来看,有必要逐步增加多环芳烃、多氯联苯、抗生素、酚类、酚类、卤代烃等有机污染物的指标。
(三)完善农用地土壤环境标准体系
在最近国家新发布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》办法的要求,遵循风险管控的思路,提出了风险筛选值和风险管制值的概念,不再是简单类似于水、空气环境质量标准的达标判定,而是用于风险筛查和分类。为实现上述工作,要建立和完善农地土壤环境标准体系,包括土壤环境背景值、土壤筛选价值和安全利用标准,为土壤污染预警服务,加大累积评价、风险筛选和污染土壤的安全利用。这更符合土壤环境管理的内在规律,更能科学合理指导农用地安全利用,保障农产品质量安全。
做好政策落地的保障措施
    一是加强部门协作。相关部门要积极做好学习《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的文件精神,安排部署相应的工作任务。
  二是及时安排部署。根据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的文件要求,相关单位要明确工作任务和完成时限要求,督促各地认真开展辖区内新的土壤污染风险管控标准的宣贯工作,对前期确定的布点方案进行完善和调整。
  三是开展技术培训。根据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的文件要求,针对一线员工举办专题培训。
  四是做好保障工作。编制印发相关文件,提升全省土壤详查参与人员知识水平;建立土壤详查工作qq群和微信群,加强沟通交流和技术指导。
结论
农用地土壤环境标准是农用地环境管理的重要依据,我国应进一步加强对农地土壤环境基准的基础性和创新性研究,制定和完善农地土壤环境基准长期发展的路线图,整合不同系统的研究力量。在全国范围内,进行顶层设计,逐步建立相关的研究计划,建设一批土壤环境基准研究实验室和实验平台,稳步推进了农田土壤环境标准的研究,为我国土壤环境标准体系的完善奠定了科学基础。土壤环境背景值、土壤筛选值和农用地安全利用标准分别用于土壤污染防治(累积评价)、风险筛选和安全利用(适宜性评价)。
根据国家新发布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》办法的要求,尽快实现对农用地土壤污染风险筛选值的监控,防范对农产品质量安全、农作物生长或土壤生态环境可能存在风险。同时,我国幅员辽阔,土壤类型、土壤理化性状、种植结构和品种的空间变异较大,建立统一的国家土壤环境标准很不容易。因此建议今后在实施《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》办法的过程中,将区域耕地土壤环境质量标准和标准应按分区划分,在土壤总标准的基础上,鼓励制定土壤有效标准,同时在科学研究和实践的基础上,定期修订土壤标准,完善土壤标准。
 
参考文献
[1]章霖之,王荣俊,丁倩.常州某农药生产场地土壤中挥发性有机物污染状况调查[J].我国环境监测,2012,28(3):67-71.
   [2]Römkens P F A M, Guo H Y, Chu C L, et al. Prediction of Cadmiumuptake by brown rice and  derivation of soil–plant transfer models to improve soil protection guidelines[R]. Environmental Pollution, 2009, 157(8-9):2435-2444
[3]宋静,陈梦舫,骆永明,等.制订我国污染场地土壤风险筛选值的几点建议[J].环境监测管理与技术,2011,(3):26-33.
[4]骆永明,夏家淇,章海波,等.我国土壤质量环境基准与标准制定的理论与方法[M].北京:科学出版社:2015.
[5]Jeffries J, Martin I. Using science to create a better place. Updated technical background to the CLEA model[R]. Bristol: Environment Agency, Science Report–SC050021/SR3, 2009.
[6]骆永明,夏家淇,章海波,等.我国土壤质量环境基准与标准制定的理论与方法[M].北京:科学出版社:2015.
[7]吴丰昌,孟伟编著.我国环境基准体系中长期路线图[M].北京:科学出版社,2014.
[8]张红振,骆永明,章海波,等.土壤环境质量指导值与标准研究V.镉在土壤-作物系统中的富集规律与农产品质量安全[J].土壤学报,2010,47(4):628-638.