文章在分析德國土壤污染限值標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)政策法規(guī)及其有關(guān)科研成果基礎(chǔ)上，梳理了德國農(nóng)用地土壤污染觸發(fā)值和行動值的制定原則、技術(shù)方法，并提出了以風(fēng)險管控為基礎(chǔ)，重點保護農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全;穩(wěn)步推進，加強農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)研究;與土壤詳查工作做好銜接，建立完善統(tǒng)一的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控數(shù)據(jù)庫;推動協(xié)調(diào)配合，加大相關(guān)部門分工協(xié)作力度等相關(guān)工作建議。以期為我國農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)制定和實施提供參考和借鑒。
德國于1998年3月17日頒布了《聯(lián)邦土壤保護法》，1999年配套生效了《聯(lián)邦土壤保護和污染地塊條例》，建立了土壤污染風(fēng)險評估和治理修復(fù)的統(tǒng)一方法和標(biāo)準(zhǔn)，是世界上較早頒布土壤保護法案的國家之一。經(jīng)過長期發(fā)展和完善，德國在農(nóng)用地土壤污染限值標(biāo)準(zhǔn)制定和應(yīng)用方面積累了豐富的實踐經(jīng)驗。自1995年頒布土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以來，我國在農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)制度方面的工作相對滯后。借鑒德國在農(nóng)用地土壤污染限值標(biāo)準(zhǔn)制定和實施方面的經(jīng)驗，有助于推進我國相關(guān)工作有序開展。
德國土壤污染觸發(fā)值和行動值
德國《聯(lián)邦土壤保護和污染地塊條例》詳細(xì)規(guī)定了預(yù)防值、觸發(fā)值、行動值三類土壤污染限值標(biāo)準(zhǔn)，并明確規(guī)定了每年的土壤污染負(fù)荷。由于觸發(fā)值和行動值對于德國農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控具有重要意義，本文主要圍繞德國土壤污染觸發(fā)值和行動值進行分析。
限值的構(gòu)成
預(yù)防值、觸發(fā)值、行動值這三類土壤污染物限值的作用明確。超過預(yù)防值意味著未來有可能產(chǎn)生土壤污染問題;超過觸發(fā)值則需啟動調(diào)查評估程序以判斷該土壤污染是否存在風(fēng)險;超過行動值則意味著風(fēng)險影響人類健康或環(huán)境，應(yīng)當(dāng)采取行動消除風(fēng)險。
此外，德國還建立了年土壤污染負(fù)荷清單，限定了土壤作為受納體和在一年中通過所有途徑消納的污染物的種類和數(shù)量。
觸發(fā)值和行動值制定基本原則
一是考慮場地用途。由于特定場地的觸發(fā)值和行動值均與場地的用途密切相關(guān)，因此應(yīng)考慮場地的實際用途以及未來用途，再合理判斷場地是否存在風(fēng)險并以此制定限值。
二是簡化暴露途徑。觸發(fā)值和行動值是基于風(fēng)險而制定的，如果在估算某種污染物的暴露風(fēng)險時把理論上所有可能的暴露途徑都考慮進來，則會產(chǎn)生相當(dāng)大的不確定性，導(dǎo)致評估結(jié)果有失偏頗。因此，在制定觸發(fā)值和行動值時應(yīng)適當(dāng)簡化暴露評估范圍，選擇特點鮮明、簡單明了的暴露途徑為代表，比如以兒童在戶外活動中通過口腔攝取土壤污染物作為評估途徑。
三是考慮生物有效性。在綜合條件許可的情況下，行動值應(yīng)該依據(jù)污染物的生物有效性濃度來制定，從而反應(yīng)實際中最壞的暴露情景。
四是土壤樣品采集方法、分析測試方法，應(yīng)與土壤污染物限值制定方法相互匹配，并在標(biāo)準(zhǔn)中予以明確和詳細(xì)說明。
五是對于未制定觸發(fā)值或者行動值的污染物，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相同的推導(dǎo)方法對污染物進行評估。
觸發(fā)值和行動值應(yīng)用范圍
農(nóng)用地土壤觸發(fā)值和行動值主要用于評價可耕作層土壤污染狀況，即0—30cm深度的農(nóng)田和菜園用地，以及0—10cm深度的草場土壤污染狀況。對于更深的土壤，其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值應(yīng)在原有基礎(chǔ)上擴大1.5倍。
觸發(fā)值和行動值制定目標(biāo)
德國在制定土壤觸發(fā)值、行動值以及預(yù)防值時，以保護人體健康為主要目標(biāo)，兼顧保護農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。主要考慮“土壤—人類”直接接觸、“土壤—作物”接觸及轉(zhuǎn)移、土壤—地下水”淋溶3種暴露途徑。在用地類型上涵蓋了農(nóng)用地、兒童游樂場地、住宅用地、公園和娛樂用地、工業(yè)和商業(yè)用地等用地類型。
觸發(fā)值和行動值的重點污染物指標(biāo)
德國針對“土壤—人類”直接接觸途徑，結(jié)合地塊用途選擇以下污染物：砷、鉛、鎘、氰化物、鉻、鎳、汞、阿爾德林、苯并芘、DDT 、六氯苯、六氯化苯(HCH 混合物或 HCH)、五氯苯酚、多氯聯(lián)苯、二噁英/呋喃。
針對“土壤—作物”接觸、轉(zhuǎn)移途徑，結(jié)合不同的場景選擇以下污染物：砷、鎘、鉛、汞、鉈、苯并芘，主要針對需要考察作物質(zhì)量的農(nóng)業(yè)區(qū)域或者菜園;砷、鉛、鎘、銅、鎳、汞、鉈、多氯聯(lián)苯，主要針對需要考察作物質(zhì)量的草場;砷、銅、鎳、鋅，主要針對存在作物生長障礙的農(nóng)業(yè)區(qū)域。
德國農(nóng)用地土壤污染觸發(fā)值和行動值制定方法
暴露情景假設(shè)
結(jié)合作物的種植規(guī)模來區(qū)分3種不同的暴露場景：一是商品化糧食種植地及菜園中的作物；二是商品化草場和菜園產(chǎn)出的飼料作物；三是家庭果/菜園的自產(chǎn)水果和蔬菜。考慮兩種暴露途徑：一是內(nèi)部吸收，即土壤中污染物經(jīng)由作物根系吸收并運輸?shù)阶魑矬w內(nèi)的重金屬污染物；二是外部沾染，即作物被受污染的土壤沾染。
限值推導(dǎo)方法
根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品、飼料質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，確定作物可允許的污染物濃度最大值，以此反推土壤污染物濃度最大值。具體來說，即建立“土壤—作物”污染物濃度回歸方程，確定二者污染物濃度相關(guān)性高低：對于高相關(guān)性的污染物，采用考察不同置信區(qū)間內(nèi)樣品的檢出濃度的超標(biāo)倍數(shù)作為限值制定參考;對于低相關(guān)性的重金屬污染物，在上述方法的基礎(chǔ)上加大可允許濃度的上限來制定限值;最后綜合判斷所推導(dǎo)的土壤污染物最大值的合理性，將確定的結(jié)果定義為觸發(fā)值或行動值。
分析測試方法
德國農(nóng)用地土壤污染物分析測試有兩種方法，一是使用稀釋后的鹽溶液提取，例如根據(jù)DIN19730[4]使用硝酸銨提取重金屬有效態(tài)(硝酸銨法)，測定經(jīng)由作物根系吸收的土壤重金屬成分、含量。二是根據(jù)DIN38414[5]第7部分使用王水提取(王水法)，結(jié)合土壤pH值、有機碳、黏土成分等參數(shù)，間接評估土壤中與系統(tǒng)吸收相關(guān)的重金屬含量。
通常情況下，上述兩種重金屬提取方法受重金屬、作物種類和提取部位等條件影響，結(jié)果存在較大差別，需要針對不同暴露場景選擇不同提取方法。對于商業(yè)種植和家庭種植，采用硝酸銨法較為合適和經(jīng)濟。對于草場，考慮到污染土壤經(jīng)由飼料被動物直接攝取的情況，采用王水法測試重金屬含量比用硝酸銨法更有意義。
“土壤—作物”重金屬遷移數(shù)據(jù)庫
為了建立土壤和作物之間重金屬遷移關(guān)系，德國聯(lián)邦環(huán)境部建立了“TRANSFER”數(shù)據(jù)庫，包含從大約120種不同作物類型、部位，以及各種土壤提取物質(zhì)的組合中得出的32萬對土壤、作物重金屬濃度數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫僅評估實際發(fā)生的土壤/作物數(shù)據(jù)，刪除了盆栽試驗數(shù)據(jù)、重金屬鹽應(yīng)用測試等人工干預(yù)條件下獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果。
數(shù)據(jù)庫將每對數(shù)據(jù)中的土壤重金屬濃度作為自變量，作物重金屬濃度(干重)作為因變量，進行統(tǒng)計學(xué)分析。對于給定的作物可允許最大重金屬濃度，反向推算出重金屬在土壤中的濃度水平，并反推出20%、50%、或80%的作物可能超過的可允許最大重金屬濃度。
農(nóng)用地土壤污染觸發(fā)值和行動值的推導(dǎo)
德國農(nóng)用地土壤污染觸發(fā)值和行動值采用同樣的推導(dǎo)方法制定。本文以德國制定的小麥種植地土壤鎘(Cd)污染行動值為40mg/kg的推導(dǎo)方法為例。當(dāng)土壤中鎘濃度高于40mg/kg時，“TRANSFER”數(shù)據(jù)庫中所有相關(guān)小麥樣本濃度都大于ZEBS值，其中91%的小麥樣本濃度大于ZEBS值的兩倍;僅僅9%的小麥樣本濃度在ZEBS值和ZEBS值的兩倍之間。當(dāng)土壤中鎘濃度低于40mg/kg時，有25%的小麥樣本濃度大于ZEBS值，20%的小麥樣本濃度大于ZEBS值的兩倍。因此選定以40mg/kg為小麥的行動值。然而，需要注意的是土壤鎘濃度低于40 mg/kg時，也可能有風(fēng)險，需要進一步謹(jǐn)慎評估。
我國農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)的定位和保護目標(biāo)
我國農(nóng)用地土壤污染狀況
根據(jù)2014年全國土壤污染狀況調(diào)查公報，全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)等人為活動以及土壤環(huán)境背景值高是造成土壤污染或超標(biāo)的主要原因。全國土壤總的點位超標(biāo)率為16.1%，耕地土壤點位超標(biāo)率為19.4%。其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為 13.7%、2.8%、1.8%和 1.1%，主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環(huán)芳烴。
我國農(nóng)用地土壤污染標(biāo)準(zhǔn)起草過程
自2006年起，環(huán)境保護部啟動《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》制訂工作，前后歷經(jīng)10年多次開展不同層次和范圍的征求意見。2016年5月28日，國務(wù)院發(fā)布《土壤污染防治行動計劃》(以下簡稱《土十條》)，對農(nóng)用地土壤污染防治工作目標(biāo)和任務(wù)提出了新要求。環(huán)境保護部根據(jù)《土十條》的要求，進一步對《農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》進行了修訂完善。經(jīng)反復(fù)研究討論，多次召開專家研討會聽取意見，形成《農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》。
我國農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)的定位和保護目標(biāo)
根據(jù)《土十條》要求，我國現(xiàn)階段農(nóng)用地土壤污染防治工作的目標(biāo)和任務(wù)是確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全；實施農(nóng)用地分類管理，按照農(nóng)用地土壤污染程度，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品協(xié)同監(jiān)測情況，將農(nóng)用地劃分為優(yōu)先保護類、安全利用類、嚴(yán)格管控類。
為落實上述要求，我國《農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》以保護食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全為主，兼顧保護農(nóng)作物生長和土壤生態(tài)的需要，確定了兩級標(biāo)準(zhǔn)：風(fēng)險篩選值和風(fēng)險管制值。當(dāng)土壤中污染物低于風(fēng)險篩選值時，農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)等風(fēng)險很低，可以忽略，該農(nóng)用地原則上可以劃為優(yōu)先保護類。當(dāng)土壤中污染物高于風(fēng)險管制值時，農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險很高，且難以通過農(nóng)藝調(diào)控、替代種植等措施降低超標(biāo)風(fēng)險，該農(nóng)用地原則上可以劃為嚴(yán)格管控類。介于篩選值和管制值之間的，農(nóng)產(chǎn)品存在超標(biāo)風(fēng)險，具體需要通過結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量協(xié)同調(diào)查確定，一般可通過農(nóng)藝調(diào)控、替代種植等措施達(dá)到安全利用。
德國農(nóng)用地土壤污染限值標(biāo)準(zhǔn)制定對我國的啟示
在歷史上，我國農(nóng)用地土壤限值的制定一直采用“一刀切”的方式來執(zhí)行。這種方式在早期我國土壤環(huán)境管理能力薄弱、社會公眾不甚重視的情況下是可以維系的。然而隨著我國土壤環(huán)境管理能力的提升和社會公眾的關(guān)注，原有的“一刀切”式標(biāo)準(zhǔn)顯然不符合我國農(nóng)用地土壤環(huán)境復(fù)雜多變、各地污染情況輕重不一這樣的事實[6]。因此，德國農(nóng)用地“土壤—作物”暴露途徑在概念和范疇上契合我國當(dāng)前制定農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)的需求，因此其農(nóng)用地土壤污染物限值的推導(dǎo)方法對我國農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)的制定具有較高的參考價值。
以風(fēng)險管控為基礎(chǔ)，重點保護農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全
土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)的制定要基于風(fēng)險管控的核心思想，通過適當(dāng)簡化暴露評估范圍，選擇特點鮮明、簡單明了的暴露途徑為代表，盡可能降低風(fēng)險評估結(jié)果的不確定性。在綜合條件許可的情況下，充分考慮土壤–農(nóng)作物系統(tǒng)重金屬等污染物的生物有效性影響，評估作物實際生長時的最壞暴露情景，明確以農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全為主要保護目標(biāo)。
穩(wěn)步推進，加強農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)研究
制定完善農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)研究中長期發(fā)展路線圖，建設(shè)一批基礎(chǔ)研究實驗室和試驗平臺[7]，充分做好土壤–農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)毒理學(xué)、生物有效性等研究，為我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的完善奠定科學(xué)基礎(chǔ)。
與土壤詳查工作做好銜接，建立完善統(tǒng)一的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控數(shù)據(jù)庫
充分利用目前正在開展的全國土壤污染狀況詳查工作，推動農(nóng)用地土壤及農(nóng)產(chǎn)品樣品采集、流轉(zhuǎn)、制備、保存及分析測試等各環(huán)節(jié)技術(shù)的統(tǒng)一銜接，加大對大田土壤及農(nóng)產(chǎn)品污染狀況調(diào)查數(shù)據(jù)的收集和整理力度，建立完善統(tǒng)一的全國農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控數(shù)據(jù)庫，為我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的完善奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
推動協(xié)調(diào)配合，加大相關(guān)部門分工協(xié)作力度
建議加強與國土資源部、農(nóng)業(yè)部、衛(wèi)生計生委及水利部等部門的分工協(xié)作，推動各部門加大農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)的支持力度，如進一步完善我國食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)等。
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