關(guān)于土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作的幾點思考

□ 浙江省地質(zhì)調(diào)查院 劉 健

土地是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，其質(zhì)量能體現(xiàn)自然因素與人類活動對土地的影響，關(guān)系到環(huán)境改善與土地的可持續(xù)利用。土地質(zhì)量評價是全面衡量土地質(zhì)量水平，顯示土地質(zhì)量差異的有效途徑，是農(nóng)業(yè)土地資源調(diào)查的重要內(nèi)容和土地總體規(guī)劃的重要組成部分。對土地質(zhì)量評價指標、評價方法等進行研究，在土地資源合理利用與實施宏觀調(diào)控、土地利用總體規(guī)劃中占有極其重要的位置。

近年來，浙江省率先在全省開展了縣市級土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作，在全國具有引領(lǐng)示范作用。由于土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作起步較晚，部分環(huán)節(jié)還處在摸索階段，工作過程中難免會遇到瓶頸。本文列舉了筆者在土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作中所碰到的幾個問題，包括富硒土壤評價、重復(fù)樣采集、土壤養(yǎng)分評價、重金屬污染評價、成果表達方式等，并對它們展開了簡要分析與思考，希望能引起行業(yè)專家的重視，對相關(guān)從業(yè)者有所啟發(fā)。

一、關(guān)于富硒土壤

硒元素享有“天然解毒劑”和“抗癌之王”的美稱，是谷胱甘肽過氧化物酶的主要組成部分，具有保護血紅蛋白免受過氧化氫和過氧化物損害，抑制和分解化學(xué)致癌物，促使長期積存在人體中的鉛、汞、砷、鎳等有害金屬離子排除體外，因此具有增強人體免疫力、抵抗衰老和抗癌的生理作用，1973年聯(lián)合國衛(wèi)生組織宣布硒是人體必需的微量元素，1988年中國營養(yǎng)學(xué)會將硒列入人們每日膳食營養(yǎng)素之一。開發(fā)利用富硒土壤資源，培育富硒農(nóng)產(chǎn)品，對于調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，培育壯大特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，促進“物產(chǎn)增值，農(nóng)民增收”，推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)都有著積極的作用和意義。

硒分為無機硒和植物活性硒兩種，無機硒一般指亞硒酸鈉和硒酸鈉，包括有大量無機硒殘留的酵母硒、麥芽硒，從金屬礦藏的副產(chǎn)品中獲得。無機硒有較大的毒性，且不易被吸收，不適合人和動物使用。植物活性硒通過生物轉(zhuǎn)化與氨基酸結(jié)合而成，一般以硒蛋氨酸的形式存在，植物活性硒是人類和動物允許使用的硒源。

目前，在土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作中，僅局限于土壤全量硒的調(diào)查，未區(qū)分無機硒和植物活性硒。有研究發(fā)現(xiàn)，土壤水溶性硒與全量硒之間以及與農(nóng)產(chǎn)品含硒量之間，沒有規(guī)律性的關(guān)系，并認為農(nóng)產(chǎn)品中硒含量不僅與土壤硒總量有關(guān)，而且更大程度上受土壤硒存在形態(tài)以及農(nóng)作物對土壤硒吸收的各種環(huán)境因素影響。因此，僅僅按照土壤全量硒劃分土壤硒含量等級，這樣既忽視了無機硒對人體有害的一面，又無法對土壤中硒元素進行全面合理的評價。對植物活性硒的評價是硒元素評價的一項重要內(nèi)容，在土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作中不可或缺。

此外，目前國內(nèi)尚沒有統(tǒng)一的富硒土壤地球化學(xué)評價標準。李家熙等將土壤硒含量分為低硒土壤（0.1-0.2mg/kg）、中硒土壤（0.2-0.4mg/kg）和富硒土壤（＞ 0.4mg/kg）。不同的分級標準劃分出的富硒土壤范圍大相徑庭，不利于富硒土壤的利用以及富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)，因此有必要盡快制定統(tǒng)一的土壤硒元素等級劃分標準，使土壤硒元素評價工作“有法可依”。關(guān)于富硒土壤的劃分、富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)將是一個長期的研究課題。

二、關(guān)于重復(fù)性采集

現(xiàn)行的地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范中設(shè)置了重復(fù)性采樣的環(huán)節(jié)，土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作也不例外。重復(fù)樣要求由不同組人員或質(zhì)量檢查人員在同點不同時采集，重復(fù)采樣數(shù)為總采樣數(shù)的2-3%。這主要是基于兩個目的：一方面是控制野外采樣質(zhì)量，防止野外采樣人員采樣時未到達原始布樣點或采樣物質(zhì)不合格；另一方面是為了控制實驗室的分析質(zhì)量。當原始樣和重復(fù)樣分析結(jié)果滿足一定條件，即相對雙差RD%≤33%，則認為樣品合格，且重復(fù)樣合格率應(yīng)≥85%。（RD%=，A、B分別代表兩次分析結(jié)果）。而事實上，隨著采樣監(jiān)測手段的提高，特別是GPS航點航跡管理的應(yīng)用，已經(jīng)可以更加高效地對野外采樣質(zhì)量進行實時監(jiān)控，實驗室的分析質(zhì)量也完全可以通過內(nèi)部檢驗、重復(fù)性檢驗以及外部檢驗進行全程監(jiān)控。

規(guī)范規(guī)定，重復(fù)性采樣要求兩次采樣時間間隔不超過一周。這種規(guī)定的目的是為了保證兩次所采集樣品的各項測試指標值能在誤差范圍內(nèi)保持一致。但事實上，這種要求實際操作性不強。首先，土壤中的元素是動態(tài)變化的，特別是有效態(tài)，不同時間采集的土壤，有效態(tài)變化很大；其次，目前土壤采樣要求“一點多坑”，也就是要求每個樣品需要采5個樣坑，組合成一個樣品，如果不同時間采樣，遇上下雨、農(nóng)民翻地，就很難找到全部原始采樣坑，也就難以保證所采樣品位于同一地點，導(dǎo)致的結(jié)果就是，如果重復(fù)樣的分析結(jié)果與原始樣分析結(jié)果的相對雙差不滿足規(guī)范要求，無法判斷到底是野外采樣質(zhì)量問題還是實驗室分析質(zhì)量問題；再次，重復(fù)樣采集之前，如果農(nóng)民已經(jīng)施肥，那么同一地塊的兩件樣品分析數(shù)據(jù)就沒有了可比性，重復(fù)樣也就失去了意義。

以往地球化學(xué)調(diào)查標準中重復(fù)樣設(shè)置的初衷是合理的，但隨著技術(shù)手段的進步，已經(jīng)失去了繼續(xù)保留的必要性，甚至?xí)o從業(yè)人員帶來不便，因此，調(diào)查標準必須隨著技術(shù)手段的進步而不斷更新。

三、關(guān)于土壤養(yǎng)分元素全量與有效態(tài)

土壤養(yǎng)分豐缺評價是土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價的一項重要內(nèi)容，通過評價，劃分出土壤養(yǎng)分豐缺等級，更加詳細地了解土壤養(yǎng)分豐缺狀況，為農(nóng)田施肥提供科學(xué)依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)行的評價標準，土壤養(yǎng)分豐缺評價的一種方法是先評價土壤中各元素全量的豐缺狀況，再根據(jù)公式（1），利用N、P、K三元素含量計算出土壤綜合養(yǎng)分，并以此參數(shù)評價綜合養(yǎng)分豐缺狀況。根據(jù)評價結(jié)果，分別按單元素養(yǎng)分含量和綜合養(yǎng)分含量將土壤劃分為豐富（一級）、較豐富（二級）、中等（三級）、較缺乏（四級）、缺乏（五級）。這種僅僅依據(jù)元素全量的高低來評價土壤養(yǎng)分豐缺狀況的方法有很大的片面性，因為元素全量只反應(yīng)土壤地質(zhì)背景值的高低，并不代表土壤中實際養(yǎng)分含量。式中，為土壤N、P、K評價總得分，1≤ ≤5； 為N、P、K權(quán)重系數(shù)，分別為0.4、0.4和0.2；分別為土壤N、P、K的單元素等級得分。5等、4等、3等、2等、1等所對應(yīng)的得分分別為1、2、3、4、5分。

土壤養(yǎng)分豐缺評價的另一方法是元素有效態(tài)的評價，同樣根據(jù)評價標準，將土壤劃分為豐富（一級）、較豐富（二級）、中等（三級）、較缺乏（四級）、缺乏（五級）五個等級。元素的有效態(tài)一般主要是指提取的水溶態(tài)和交換態(tài)等大量元素和微量元素，這部分元素在土壤中具有較大的活性，容易被植物所吸收利用。元素有效態(tài)反映該元素可被農(nóng)作物吸收的程度，因此有效態(tài)評價更能反映土壤的養(yǎng)分豐缺狀況。

需要說明的是，根據(jù)現(xiàn)行的評價標準，往往會出現(xiàn)某些元素全量缺乏，而有效態(tài)不缺乏的情況。既然兩者會出現(xiàn)矛盾，或許可以考慮只根據(jù)元素有效態(tài)含量來評價土壤養(yǎng)分豐缺狀況，而不需要測定元素全量，這樣既提高了效率，也節(jié)約了成本。這應(yīng)該是行業(yè)專家及廣大從業(yè)人員需要考慮的問題。

四、關(guān)于重金屬污染

2013年12月23日至24日，習(xí)近平總書記在中央農(nóng)村工作會議上發(fā)表重要講話。會議強調(diào)，能不能在食品安全上給老百姓一個滿意的交代，是對執(zhí)政能力的重大考驗。隨著物質(zhì)生活水平的提高，國家越來越重視食品安全問題。食品安全的監(jiān)管中一項重要的內(nèi)容就是嚴格防治重金屬污染，因此，目前所開展的土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價項目非常重視重金屬含量的調(diào)查評價。

在現(xiàn)行的土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價規(guī)范中，主要是以重金屬全量來進行土地質(zhì)量等級劃分，將土地劃分為清潔（一級）土地、輕微污染（二級）土地、輕度污染（三級）土地、中度污染（四級）土地、重度污染（五級）土地。除第一級外，其余四級都定義為污染等級。隨著生活水平的提高，人們越來越注重“舌尖上的安全”，往往談“污染”而色變，而規(guī)范中這種級別命名勢必讓人造成誤解。事實上，這里的“污染”僅僅是一個等級的概念，與日常生活中常常所說的“污染”意義不完全一致。因此，“污染”一詞的使用需要慎之又慎，避免引起不必要的恐慌。

此外，實驗室在進行樣品處理時，首先使用強酸將樣品溶解，重金屬元素溶解率可達95%以上，而人體胃酸的酸性較弱，很難將食物中的重金屬元素高效地溶解。因此，食物樣品實驗數(shù)據(jù)超標，僅僅說明樣品中重金屬總含量偏高，并不代表所有重金屬離子都會進入人體的消化系統(tǒng)，其對人體是否有害還需進一步探討。目前，有研究者嘗試模擬胃酸對樣品進行測試，并以該數(shù)據(jù)對重金屬元素進行限量值分級，這將是一個值得研究的方向。

五、關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)查

土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價的目的是摸清土壤“家底”，即通過對土壤的地球化學(xué)調(diào)查，劃分耕地土壤質(zhì)量等級，為土地管理提供技術(shù)支撐，同時劃分出優(yōu)質(zhì)土地用于農(nóng)業(yè)“兩區(qū)”的建設(shè)。因此，農(nóng)產(chǎn)品調(diào)查是土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作中不可分割的一部分。

農(nóng)產(chǎn)品調(diào)查包括農(nóng)產(chǎn)品安全性調(diào)查和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)查。農(nóng)產(chǎn)品安全性調(diào)查主要指的是對農(nóng)產(chǎn)品中常見重金屬元素污染水平的調(diào)查。農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)查是指對農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)程度，包括風味、外觀和營養(yǎng)成分等的調(diào)查。

由于國家十分重視糧食安全，現(xiàn)行的土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作主要偏重于農(nóng)產(chǎn)品安全性調(diào)查，特別是重金屬污染對農(nóng)產(chǎn)品安全的影響等方面。例如，土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范（DZT 0295-2016）中規(guī)定的農(nóng)產(chǎn)品分析指標為Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、F、Se、Ge等元素，除F、Se、Ge之外，其余元素均為常見的重金屬污染元素指標。而對于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的調(diào)查研究，現(xiàn)行的規(guī)范涉及較少。

隨著國家大力提倡生態(tài)農(nóng)村建設(shè)，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)查顯得越來越重要。農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)查為特色農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)、地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展及農(nóng)民增收都具有重要意義。

六、關(guān)于大氣干濕沉降物調(diào)查

大氣沉降是指大氣中的污染物通過一定的途徑被沉降至地面或水體的過程，分為干沉降和濕沉降。大氣沉降是土壤重金屬污染的重要途徑之一。能源、運輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵中含有大量的重金屬，除汞以外，其他重金屬基本上是以氣溶膠的形態(tài)進入大氣，經(jīng)過干濕沉降進入土壤。存在于煤和石油中的一些微量元素，如Cd、Zn、As和Cu等經(jīng)工業(yè)或家庭燃燒以飄塵、灰、顆粒物或氣體形式釋放。此外，一些金屬如硒、鉛、鉬等，被加入到燃料或潤滑劑中以改善其性質(zhì)，都是加劇土壤重金屬污染的因素。

由于大氣沉降是土壤重金屬污染的重要途徑之一，因此大氣干濕沉降物調(diào)查評價也是土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作中的一項重要內(nèi)容。根據(jù)規(guī)范要求，原則上，大氣干濕沉降接塵缸需放置一年。這樣每年只能得到一個數(shù)據(jù)，無法反應(yīng)大氣干濕沉降物在一年當中的變化趨勢。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理的精細化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)需要更加詳細與精準的環(huán)境監(jiān)控措施，因此，一年回收一次接塵缸頻率過低，無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理要求。為了更加詳細地了解研究區(qū)大氣干濕沉降的動態(tài)變化趨勢，可以考慮一個月回收一次接塵缸，將12個月的數(shù)據(jù)做成曲線，使監(jiān)測結(jié)果更直觀，便于農(nóng)業(yè)管理部門和生產(chǎn)企業(yè)及時掌握本地大氣沉降水平。

▲圖1 基本農(nóng)田質(zhì)量檔案組成要素

七、關(guān)于成果表達方式

土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查的成果表達一般指的是在項目調(diào)查與研究工作完成后，將取得的成果通過提煉，以不同的形式呈現(xiàn)出來，便于土地管理部門使用。目前，土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查的最終成果一般是以土地質(zhì)量檔案的形式進行表達（圖1）。土地質(zhì)量檔案由“文、圖、卡、庫、碼”五要素組成。“文”即土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查檔案建設(shè)報告，“圖”即耕地質(zhì)量等級圖，“卡”即耕地質(zhì)量記錄卡，“庫”即耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，“碼”即耕地質(zhì)量二維識別碼。土地質(zhì)量檔案是一個以文圖為基礎(chǔ)、卡為支撐、庫為中心、碼標身份的建設(shè)和管理體系，其內(nèi)容涉及土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查第一手的原始資料，各類質(zhì)量等級的土地分布情況及相關(guān)特征，區(qū)內(nèi)有關(guān)重金屬污染評價、分布，有益元素評價、分布等信息，其意義在于可以為政府管理部門在開展土地利用規(guī)劃、調(diào)整、防治等方面提供參考依據(jù)。

這種表達方式是對土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價成果的充分整合與提煉，使用戶能更加快速準確地了解成果報告的內(nèi)容。但該表達方式相對于非專業(yè)人士，仍然過于專業(yè)。首先，檔案建設(shè)報告中使用的多為專業(yè)術(shù)語，非專業(yè)人士難以理解；其次，耕地質(zhì)量等級圖僅以原始數(shù)據(jù)進行編繪，未進行后期的綜合處理；第三，耕地質(zhì)量記錄卡中的諸多要素均較專業(yè)化，特別是土壤養(yǎng)分與土壤環(huán)境欄中，各元素指標均以其含量表示，非專業(yè)人士無法判斷元素含量是否超標（圖2）。土地調(diào)查評價工作的最終服務(wù)對象是農(nóng)民，土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價成果如何做到讓廣大農(nóng)民一目了然，是行業(yè)專家和廣大從業(yè)者今后需要關(guān)注的重點。例如，采用類似醫(yī)院體檢報告單的形式對土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價成果進行表達，或許是今后的一個方向。

八、結(jié)束語

隨著社會的不斷向前發(fā)展，人口增長與經(jīng)濟發(fā)展對土地資源的壓力越來越大，勢必導(dǎo)致不同程度的土地質(zhì)量退化。在這樣的背景之下，土地質(zhì)量越來越引起學(xué)界和政界的普遍關(guān)注，土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作逐步提上日程。

對土地質(zhì)量調(diào)查評價指標、方法等的深入研究，是開展其他土地評價的先行工作，是實施國家“三農(nóng)”戰(zhàn)略的基礎(chǔ)工程，是保障食品安全的重要舉措，在土地資源合理利用與管理、土地利用總體規(guī)劃中占有極其重要的位置，在國民經(jīng)濟建設(shè)中具有重大意義。因此，做好土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查評價工作是地質(zhì)工作者的一項重要工作與長期目標。