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国家土壤环境质量标准 农用地土壤环境质量标准修订之我见

2022-02-23 16:34情感

湖南石门白云乡合山村,废渣处理项目现场污染土壤呈红色。寇聪的网站信息

       中国环境保护部1月13日公布了新的《土壤环境质量标准》。今年1月1日,新的《中华人民共和国环境保护法》正式实施。在这种背景下,该征求意见稿的出台具有积极的意义。通过细读该征求意见稿,提出以下几点看法,以供商榷。

一、如何处理耕地土壤中的重金属

       土壤发育于地壳的岩石,因此重金属本身在土壤中是一种客观存在。由于现代工矿业的环境污染、农业生产中肥料、农药的过度施用等导致了外源重金属在土壤中的积累或污染。

自然界中比重大于5.0的重金属约有54种,它们在土壤-植物系统中有各自的物理、化学和生物行为。一般来说,有八种重金属,即镉、砷、铅、汞、铬、镍、铜和锌。这些重金属对人体健康影响很大,其中前五种被认为是“五毒”。

       镉由于其相对迁移率高、且通常毒性不会表现在作物的减产上,是最受关注的重金属元素。日本耕地管制的重金属主要是镉、砷和铜,前者因人体健康效应,后两者源于对作物生长的影响。

台湾省和大陆都同时关注这8种重金属,但台湾省在计算土壤污染时去除了铜和锌,因为这两种元素也是生物必需的元素。

       重金属在土壤中以各种形态存在,对食品安全和人体健康影响的主要是有效性部分,因此对于部分特定地区土壤中的重金属来说,其总量和有效态均应受到足够的重视。

土壤性质和重金属本身之间的相互作用决定了它的有效性。最显著的例子是世界上的三个矿区。英国西南部希普姆矿区土壤镉含量世界最高,达998毫克/公斤。这一结果在20世纪70年代被发现时引起了轩然大波,但在2000年被证实对当地居民的健康没有重大影响。日本痛区土壤中镉含量最高约为6.5 mg/kg,而韶关大宝山下上坝村平均镉含量为0.5mg/kg,最高不超过1mg/kg,但当地居民镉摄入量是WHO的3.6倍。影响这三个矿区镉的食品安全和人体健康效应的关键因素是土壤性质,表明韶关石牌姆矿区镉的有效性为0.004%,日本痛区为4%,大宝山下上坝村为80-90%。在所有土壤性质中,土壤酸碱度是最关键的因素。

       因此对于土壤中的重金属元素,分清主次要重金属,关注土壤性质对重金属有效性的影响极为重要。

二、对征求意见稿的一些看法

       1. 标准制订的目的

为了制定标准,不同时期的土壤环境质量标准是不同的。例如,1995年版是“防止土壤污染,保护生态环境,保障农业和林业生产,维护人类健康”。2008年修订时,征求意见稿的目的改为“防止土壤污染,保护生态环境,保障社会经济发展,维护人体健康”。不过,此次发布的征求意见稿表达的目的是“保护土壤环境,保障人体健康”。显然,本标准的目的不仅仅是“防止”或“防止”土壤污染,而是更加注重土壤环境保护,目的更加具体明确。

       2014年4月17日,环境保护部和国土资源部联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》。公报指出,全国土壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主,有机型次之,复合型污染比重较小,无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。而对于耕地,土壤点位超标率为19.4%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。该报告同时公布了林地、草地和未利用地的土壤点位超标率。

同时,农业部还开展了农用地土壤污染调查,并于2014年底完成了样品分析。随着相关分析统计工作的完成,相信相关土壤污染状况将很快公布。

       如果本标准制订的目的并非为土壤污染的防治,那么以上这些公布或者有待公布的污染农田的治理用什么标准来进行评判呢?因此有关标准制订的目的应进一步加以考虑。

结合我国目前人口多、土地少的国情,根据上述公报公布的耕地土壤污染数据,治理耕地土壤污染迫在眉睫。事实上,我国早在2014年初就启动了湖南等重点省份耕地污染治理,但仅限于缺乏治理标准或1995年颁布实施的土壤环境质量标准不适用,如何评价其治理效果存在诸多问题。

       2. 关于新标准删除自然背景值和高自然背景值和高背景值的问题

征求意见稿删除了现行标准中“一刀切”规定的自然背景值和高背景值。

       需要说明的是,原来的三级标准值,并非高背景值,而是在土壤-水、土壤-作物和土壤微生物的试验基础上根据生态效应法设定的数值。

毫无疑问,土壤环境质量标准的建立是为了保护土壤环境。土壤自然背景值是相关部门在“七五”期间大量土壤调查的基础上得出的。虽然在准确性上存在一定的缺陷,但它在我国土壤环境保护中发挥着极其重要的作用。然而,目前征求意见稿删除了自然背景值,这似乎使土壤的环境保护失去了目标。

       3. 关于征求意见稿中“新标准”项目和数值设定上的商榷

征求意见稿中,“根据土壤酸碱度条件,将原标准规定的镉限量由0.3毫克/千克、0.6毫克/千克细化为0.3毫克/千克、0.4毫克/千克、0.5毫克/千克、0.6毫克/千克。收紧铅、六六六、滴滴涕三项污染物限值,新增总锰、总钴等10项污染物。

       这一做法似乎为了针对我国目前的土壤重金属含量现状做了相应的调整,但其合理性需要进一步考虑:

根据土壤酸碱度情况,将原标准中规定的镉限量由0.3毫克/千克和0.6毫克/千克细化为0.3毫克/千克、0.4毫克/千克、0.5毫克/千克和0.6毫克/千克,给实际的土壤保护工作和污染判断带来了很大的麻烦。事实上,土壤污染具有高度的异质性。即使在同一个田地的出入口,土壤中重金属的含量也可以变化几倍甚至几十倍。在理论和实践中,没有必要对土壤中的镉含量进行如此密集的分类。大量实验表明,在土壤含镉量现状下,当土壤pH值低于5.0时,产出的水稻镉含量超过水稻卫生标准水平,这是一个普遍存在的事实,这与我国耕地退化、土壤中镉有效性百分比高有关,也与水稻品种、管理措施以及生产过程中土壤环境的不断变化有关。所以如此密集的分类意义不大,单纯以总量作为标准值在实践中有明显的局限性。

        在标准中的各个重金属,只有镉与土壤pH的变化高度相关,这是由于镉的性质所决定,在征求意见稿对其他七个重金属相应制定了四级pH下的数值,有可能对土壤环境质量评估带来更多的困扰。

“铅、HCH和滴滴涕的限量已经收紧”。与国外土壤环境铅标准相比,加上我国儿童血铅普遍超标,有必要收紧铅标准。但需要注意的是,我国大气铅排放量极大,国内外多次跟踪检测表明,蔬菜等的铅含量很大程度上来自大气铅而非土壤铅。关于六六六和滴滴涕的指标,我国早在20世纪80年代就禁止了这两种农药的生产和应用。目前,这两种农药在养殖过程中应用的案例并不多。但中国疾控中心的膳食总量研究显示,中国人对六六六和滴滴涕的摄入量也在减少,因此在实践中应考虑在多年后再次收紧。

       征求意见稿中,“增加了总锰、总钴、总硒、总钒、总锑、总铊、氟化物、苯并芘、石油烃类总量、邻苯二甲酸酯类总量等10 种土壤污染物选测项目”,从环境地球化学和人为污染角度出发,对于不同区域的土壤污染状况的评估似乎很有必要,这部分的标准留给地方政府部门根据当地情况来制定更有可操作性。因为这也涉及到地方标准必须要严于国家标准的上下位的问题,如果地方标准根据当地的农业生产情况不需严于国家标准,这些制定恐怕只会带来困扰,因为标准的制定除了安全外,还需要考虑当地的经济、环境和生产等等的因素,日本之所以不轻易将大米镉标准从0.4mg/kg改为0.2mg/kg,是因为相应的土壤污染面积将增加15倍,从而产生天价的土壤修复费用。

4.《征求意见稿》中的土壤环境质量标准难以用于土壤环境质量管理和农田污染治理评价

       耕地环境质量标准的制订旨在保护土壤,在实际操作中主要用于土壤管理。国外对于耕地土壤的管理主要有两种方法,一种是绝对值法,如北欧的一些国家,以土壤中的重金属含量的绝对值作为标准,因此其土壤管理通过不断降低大气的重金属沉降以及不断减少污泥农业、磷肥重金属含量等来严格控制。另一种方法是风险评估法,主要通过模型进行风险评估来判断土壤环境的质量和干预的措施。

征求意见稿的标准中,由于去掉了1995年土壤环境质量标准的背景值和三级标准值,只细化了二级标准值,如上所述,对于解决当前粮食超标问题没有帮助,对土壤环境质量也难以判断,当然也难以用于土壤环境质量管理和耕地污染治理效果评价。

       5. 征求意见稿并未跳出1995年标准的框架,也并未吸收近年来最新的科研成果

近年来,国内许多学者对土壤环境质量标准的修订进行了有益的探索。如著名土壤学家陈怀满提出的《土壤承载力管理法》。该方法不仅考虑了污染物的临界值,还考虑了土壤的背景值,即将污染物的动态平衡控制在一定范围内。考虑污染土壤,有利于修复标准的确定;考虑污染源补偿,有偿利用和回收能力的经济评价可以量化;考虑责任主体,有利于责任主体的认定和保护措施的落实;考虑到方法的简单性和可操作性,简单可行。

       此外,南开大学周启星教授提出了土壤环境质量基准和污染土壤修复基准的两级法。这一方法类似台湾土壤污染的监测标准和管制标准,土壤环境质量基准为了防止土壤环境污染,保护土壤资源可持续利用,维护土壤原生结构与生态功能,而污染土壤修复基准是在保证污染土壤持续再用目的前提下,使土壤环境中污染物降低到不足以导致较大的或人们不可接受的生态损害和健康危害两方面的风险。

从一般耕地土壤的管理、污染土壤的修复、污染源的定量补偿和成本评价、责任主体的认定和保护措施、方法的简便性和可操作性等方面,笔者认为《土壤承载力管理法》在土壤环境质量管理和标准制定方面具有重要的参考价值。

       6. “新”土壤环境质量标准难以实现”地方各级人民政府应当依据本标准制定农用地土壤环境保护目标和治理任务,采取有效措施,改善农用地土壤环境质量”的目标

征求意见稿更新了《实施与监督》,提出“根据《中华人民共和国环境保护法》,地方各级人民政府应当按照本标准制定农用地土壤环境保护目标和治理任务,采取有效措施改善农用地土壤环境质量。”但由于全国不同地区经济发展水平不同,各种土壤类型的污染特征也存在较大差异。以征求意见稿中四个pH值对应的分类为依据,“按照本标准制定农用地土壤环境保护目标和控制任务”将是极其困难的。

       因为在征求意见稿中利用总量作为指标,且未对土壤中的、事实上也在《全国土壤污染状况调查公报》指出的大面积的高背景土壤的重金属含量进行区分。这对于在目前这些土壤中的pH值及其重金属含量的现状下,如何管理和修复将陷入困境。如,成德绵平原高镉区、辽阳-沈阳的1万多平方公里的高镉区、贵州耕地土壤普遍的高镉区、冀东南450平方公里的高镉区、武汉至上海的长江沿岸的巨长高镉带、珠三角5500平方公里的高镉区的土壤管理和保护将陷入困境。

根据《中华人民共和国农产品质量安全法》第十五条, 县级以上地方人民政府农业行政主管部门根据保障农产品质量安全的要求和农产品品种特性、生产区域大气、土壤、水体中有毒有害物质的状况等因素,认为不适宜生产特定农产品的,应当提出禁止生产区域,报同级人民政府批准后公布。 具体办法由国务院农业行政主管部门商国务院环境保护行政主管部门制定。这些地区是否应该被划分为“无生产区”?《土壤承载力管理法》将有效解决这一问题,作者将在另一篇文章中讨论相关内容。

       7. “新”土壤环境质量标准急需配套土壤保护立法

我国土壤环境质量标准最早制定于1995年。虽然该标准认定了大量污染耕地,但由于土壤保护立法的缺失,耕地的正常保护和污染土壤的治理缺乏法律依据和保障,使得土壤环境质量标准失去了应有的价值。因此,根据历史经验教训,“新”土壤环境治理标准的实施必须与相应的土壤保护法相匹配。

       8. “新”土壤环境质量标准的应用必须同时对大气、灌溉水、养殖业添加剂等相应的质量标准进行梳理

科学数据显示,我国土壤农田中的重金属主要来源于大气沉降、污水灌溉和水产养殖三大产业。如果不从源头上对“新”土壤环境质量标准的实施进行修订和控制,那么“新”土壤环境质量标准的实施效果也将大打折扣,进而无法实现对土壤环境质量的客观、科学、有效判断和加强土壤环境保护。

三、关于土壤环境质量标准制订的几点建议

“七五”和“八五”期间,中国土壤界为摸清中国土壤的背景值和环境容量做了大量工作。在此基础上,许多研究者后来基于食品卫生标准研究了土壤中重金属的临界值。虽然这些工作并没有得到太多的重视,但笔者认为相关研究成果对我们目前制定土壤环境质量标准具有重要意义。

       不管是1995年版的还是目前处于征求意见稿阶段的土壤环境质量标准,核心标准数值都是设定不同pH级别下的重金属总量。其暗含着不同pH下重金属有效性的不同、近似有临界值的含义。

土壤临界值是基于植物效应的某一土壤的重金属含量,不会造成作物重金属超标。该值不仅与土壤酸碱度高度相关,还与其他土壤性质和作物特征相结合。同时,由于与食品卫生标准紧密结合,具有明确的土壤学意义和可操作性。

       临界值由于与土壤-植物系统相挂钩,不同重金属的特性也因此纳入其中,包括不同重金属的有效性和在土壤-植物系统中的迁移能力。这对控制我国粮食超标最大问题的镉问题尤其有其重要意义。

由于镉的有效性与土壤性质密切相关,很难找出土壤镉含量与水稻镉含量之间的线性关系。日本没有制定耕地镉含量标准,而是以水稻镉含量标准作为土壤镉的污染标准。当年度监测中水稻镉含量超过1mg/kg时,将在垂直年份对超标点周围2.5公顷的水稻面积进行详细调查,以确定需要采用取土法进行永久修复的区域。然而,对于1.0毫克/公斤以下和0.4毫克/公斤以上的水稻地区,实施了水管理,以降低水稻中的镉含量,后者在2007年实施到约60万亩。

       在土壤管理方面,“土壤负载容量管理法”具有以上提到的种种优点。这里需要强调“土壤负载容量管理法”和土壤临界值的对接。

对于正常土壤,负荷能力管理方法可以保证良好的土壤环境质量,从而兼顾土壤自然环境质量的可持续性和资源的可持续利用。在1995年版的土壤环境治理标准中,二级、三级标准是土壤资源利用的污染物限值标准,是计算土壤对外界污染物的最大负荷能力。它是特定利用条件下土壤污染的初值,但不应作为土壤允许污染的限值,因此单一的标准管理不能保证土壤资源的保护和可持续利用。负荷能力管理方法不仅考虑污染物临界值,还考虑土壤背景值,即将污染物动态平衡控制在一定范围内。因此,负荷能力管理有利于从单一标准向双标准管理过渡。

       因此将耕地土壤的重金属环境质量标准建立在其临界值之上,并配以负载容量管理法,对我国土壤保护、修复和管理具有重要的意义。当然在建立土壤重金属的临界值之上的土壤环境质量标准的同时,有必要以法律条文或者地方立法部门的相关规定,将“土壤负载容量管理法”明确赋予具有法律效力之管理措施,为具体措施的落实提供了必要的法律保证。

土壤标准的目的是保护土壤环境质量,使其具有可持续性,关系到子孙后代的长远利益。与6000公里的地幔厚度相比,植物生长的20厘米的栽培层只是地球皮肤上的表皮细胞。但正是这20厘米支撑着人类文明的产生和发展,将需要它为人类繁衍、健康和文明打好最坚实的基础。从这个意义上说,土壤自然是一种国家战略资源,远比石油和其他矿物重要。

       以上是一些个人浅见,旨在抛砖引玉,希望通过制订一部更为合理的土壤环境质量标准,推动中国耕地土壤的保护和治理,改善其环境质量,增进国民健康。

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