部分國家農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系研究

劉陽澤，劉毅,*，李天魁，林斯杰, 2

1. 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084

2. 南方科技大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院，深圳 518055

為切實(shí)加強(qiáng)土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量，2016年5月28日，我國國務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡稱《土十條》)[1]，其中，對于農(nóng)用地污染防治工作提出2個(gè)主要指標(biāo)：(1)到2020年，受污染耕地安全利用率達(dá)到90%左右；(2)到2030年，受污染耕地安全利用率達(dá)到95%以上。為了實(shí)現(xiàn)改善土壤環(huán)境，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)，《土十條》提出了加快推進(jìn)農(nóng)用地污染防治立法進(jìn)程和構(gòu)建系統(tǒng)的農(nóng)用地土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，健全污染防治相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求。在立法方面，2017年9月25日，我國環(huán)境保護(hù)部和農(nóng)業(yè)部聯(lián)合公開了《農(nóng)用地土壤環(huán)境管理辦法(試行)》[2]。2018年6月22日，我國生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(簡稱為《標(biāo)準(zhǔn)》)[3]。在農(nóng)用地土壤污染防治體系中，《標(biāo)準(zhǔn)》通過風(fēng)險(xiǎn)篩選值和風(fēng)險(xiǎn)管制值建立了農(nóng)用地土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，從而實(shí)現(xiàn)對農(nóng)用地土壤的分類管理。

對于世界各國來說，農(nóng)用地的土壤環(huán)境質(zhì)量都至關(guān)重要，其不僅會(huì)影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，還會(huì)影響土壤微生物的活性、地下水或地表水、飲用水的安全。在各國的工業(yè)化和現(xiàn)代化過程中，農(nóng)用地受到了來自各方面的污染威脅，主要以工業(yè)污染源[4]和農(nóng)藥污染物[5]為主。為了保障農(nóng)用地的土壤環(huán)境質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保障農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)作物質(zhì)量和人體健康等目標(biāo)，部分國家和地區(qū)基于自身的經(jīng)濟(jì)和科技條件，建立了一系列的法律法規(guī)[6-10]。

與我國相似，部分國家和地區(qū)為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地的防治工作，制定了相關(guān)的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。作為農(nóng)用地土壤污染防治體系中關(guān)鍵的一環(huán)，農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定目的、方法、和使用方式等的差異，很大程度上反映了各國農(nóng)用地在防治農(nóng)用地土壤污染方面的理念差異。近年來，我國已有大量關(guān)于建設(shè)用地的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的綜述和研究論文[11-13]，但是關(guān)于農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系相關(guān)的綜述和研究論文較少。鑒于農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要性，本研究擬通過比較分析中國、加拿大、德國、荷蘭和英國等國家的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系制定在考慮因素、方式和限值的意義等方面的特點(diǎn)，歸納得出我國與其他國家之間的主要區(qū)別，為我國農(nóng)用地土壤風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化提供參考。

1 我國現(xiàn)行農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(Chinese current soil environmental quality standards of agricultural land)

我國的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，主要由《標(biāo)準(zhǔn)》中的風(fēng)險(xiǎn)篩選值和風(fēng)險(xiǎn)管制值構(gòu)成。

由于我國現(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，風(fēng)險(xiǎn)篩選值和風(fēng)險(xiǎn)管制值的制定目標(biāo)也是以保護(hù)食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全為主，同時(shí)兼顧保護(hù)農(nóng)作物生長和生態(tài)環(huán)境的需要?；谥贫繕?biāo)，《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，我國的農(nóng)用地土壤篩選值和管制值適用于與食用農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)的耕地、園地和牧草地，不包括林地。

在確定土壤安全閾值的方法上，借鑒《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618—1995)(簡稱為“95標(biāo)準(zhǔn)”)[14]，分別計(jì)算保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的土壤閾值、保護(hù)農(nóng)作物生長的生態(tài)閾值、保護(hù)土壤微生物的生態(tài)閾值和保護(hù)地下水、地表水的生態(tài)閾值，取最小值作為土壤篩選值，其中保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全為本標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)。

在推導(dǎo)保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的土壤閾值時(shí)，主要有4種推導(dǎo)方法。方法1是基于土壤與作物的回歸模型。采用盆栽、田間小區(qū)試驗(yàn)，添加不同劑量的重金屬，通過對土壤重金屬濃度與作物吸收的劑量-效應(yīng)關(guān)系進(jìn)行回歸，建立預(yù)測模型，依據(jù)國家規(guī)定的食品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)，推導(dǎo)土壤中重金屬的臨界含量。方法2是基于外源添加試驗(yàn)的物種敏感性分布法(SSD)。采用盆栽實(shí)驗(yàn)或者田間小區(qū)試驗(yàn)方法，將外源富集系數(shù)與土壤性質(zhì)的關(guān)系量化，采用物種敏感性分布法推導(dǎo)不同作物品種累積概率下土壤中污染物危害閾值，并以保護(hù)95%的物種安全或95%的物種受到危害的外源添加法閾值加土壤背景值作為土壤閾值。方法3是基于大田調(diào)查數(shù)據(jù)的物種敏感性分布法。根據(jù)大田調(diào)查數(shù)據(jù)得到的土壤-作物污染物富集效應(yīng)敏感性分布，按照保護(hù)不同比例的作物品種推導(dǎo)土壤閾值。方法4是基于大田調(diào)查數(shù)據(jù)回歸模型。根據(jù)土壤-作物的點(diǎn)對點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)，建立土壤和作物中重金屬含量以及土壤理化性質(zhì)的多元回歸模型，依據(jù)國家規(guī)定的食品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)，推導(dǎo)土壤重金屬閾值。以上4種方法的區(qū)別主要體現(xiàn)在：(1)方法1與方法2通過外源添加試驗(yàn)的方式進(jìn)行推導(dǎo)，數(shù)據(jù)通過盆栽試驗(yàn)或田間小區(qū)試驗(yàn)獲取，而方法3與方法4的數(shù)據(jù)來源于大田調(diào)查；(2)方法1與方法4通過建立作物中的重金屬與土壤中的重金屬之間的濃度關(guān)系，由食品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)推導(dǎo)土壤重金屬閾值，而方法2與方法4則通過計(jì)算富集系數(shù)，應(yīng)用物種敏感性分布法，以保護(hù)一定比例的物種安全為目標(biāo)推導(dǎo)土壤重金屬閾值。在綜合以上方法確定保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的土壤閾值時(shí)，我國優(yōu)先采用最新的研究結(jié)果，優(yōu)先考慮大田調(diào)查數(shù)據(jù)推導(dǎo)的土壤閾值。在實(shí)際執(zhí)行的過程中，受大田調(diào)查數(shù)據(jù)不足的限制，汞、砷和鉛等重金屬以保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)的土壤閾值主要采用盆栽試驗(yàn)的推導(dǎo)結(jié)果[15]。

在推導(dǎo)保護(hù)農(nóng)作物生長的土壤閾值時(shí)，采用盆栽或者田間小區(qū)試驗(yàn)的方法，改變重金屬劑量，建立土壤重金屬濃度與作物產(chǎn)量關(guān)系的預(yù)測模型，推導(dǎo)農(nóng)作物減產(chǎn)10%時(shí)的重金屬土壤閾值。

在推導(dǎo)保護(hù)土壤微生物的土壤閾值時(shí)，采用盆栽或田間小區(qū)試驗(yàn)的方法，外源添加不同劑量的重金屬，建立土壤重金屬濃度與土壤微生物數(shù)量或者生化指標(biāo)抑制率的劑量-效應(yīng)模型，以土壤微生物數(shù)量減少50%或生化指標(biāo)抑制率達(dá)到25%時(shí)的土壤重金屬濃度為土壤重金屬閾值。

而風(fēng)險(xiǎn)管制值的制定，主要考慮2個(gè)方面：95%的食用農(nóng)作物品種存在農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)；基于目前技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)承受能力難以確保食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全[15]。

采用盆栽試驗(yàn)、田間小區(qū)試驗(yàn)方法時(shí)，需要考慮土壤背景值因素。一般采用全國土壤環(huán)境背景數(shù)據(jù)的50%或95%順序統(tǒng)計(jì)值作為背景值取值。根據(jù)我國土壤環(huán)境背景分布的區(qū)域特點(diǎn)，對于水田(主要分布在南方地區(qū))背景值采取95%順序統(tǒng)計(jì)值，對于旱地(主要分布在北方地區(qū))，背景值采取50%順序統(tǒng)計(jì)值。

在我國目前的農(nóng)用地風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)值體系中，風(fēng)險(xiǎn)篩選值共有11項(xiàng)指標(biāo)，包括鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鎳和鋅等8類重金屬污染物與六六六、滴滴涕和苯并[a]芘3類有機(jī)污染物；風(fēng)險(xiǎn)管制值共有5項(xiàng)指標(biāo)，包括鎘、汞、砷、鉛和鉻等5類重金屬污染物。針對重金屬污染物的風(fēng)險(xiǎn)篩選值與風(fēng)險(xiǎn)管制值均以pH值5.5、6.5和7.5為界劃分出4個(gè)范圍，針對處于不同pH值范圍內(nèi)的土壤作出了不同的風(fēng)險(xiǎn)篩選值與風(fēng)險(xiǎn)管制值的規(guī)定[3]。

除制定了具體的指標(biāo)值，《標(biāo)準(zhǔn)》也規(guī)定了具體的實(shí)施方法，以實(shí)現(xiàn)分類監(jiān)管的目的。即如果農(nóng)地的相關(guān)污染物濃度低于風(fēng)險(xiǎn)篩選值，則規(guī)劃為優(yōu)先保護(hù)類，對其實(shí)行特別保護(hù)，確保面積不減少，土壤環(huán)境質(zhì)量不下降；如果污染物濃度高于風(fēng)險(xiǎn)篩選值，但低于風(fēng)險(xiǎn)管制值，劃為安全利用類，采取園藝調(diào)控，替代種植等安全利用措施；如果污染物濃度高于風(fēng)險(xiǎn)管制值，則劃為嚴(yán)格管控類，采取禁止種植食用農(nóng)產(chǎn)品、退耕還林等嚴(yán)格管控措施[3]。

2 部分發(fā)達(dá)國家的農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系(Soil environmental quality standards systems of agricultural land in several developed countries)

2.1 德國

1998年2月6日，德國聯(lián)邦議會(huì)通過了《聯(lián)邦土壤保護(hù)法》[6]，1999年6月頒布了《聯(lián)邦土壤保護(hù)與污染場地條例》[7]，建立了土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評估和治理修復(fù)的統(tǒng)一方式和標(biāo)準(zhǔn)?；谏鲜?項(xiàng)法律法規(guī)，德國建立了土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，而德國的農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系就是其中的一部分。

《聯(lián)邦土壤保護(hù)與污染場地條例》中規(guī)定了3類土壤污染標(biāo)準(zhǔn)值：預(yù)防值(precaution value)、觸發(fā)值(trigger value)和行動(dòng)值(action value)。3類指標(biāo)值中，預(yù)防值不針對特定的用地方式，是聯(lián)邦政府依據(jù)已有的毒理學(xué)研究結(jié)果，結(jié)合土壤背景值情況和地塊調(diào)查結(jié)果制定[8]，而觸發(fā)值和行動(dòng)值則針對不同的用地方式作出了不同的規(guī)定。其中農(nóng)用地相關(guān)的用地方式共有3種：農(nóng)業(yè)用地(種植各種農(nóng)作物，包括蔬菜)、種植食用作物的菜園和草場。

在制定農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，主要考慮“土壤-食用作物”途徑[16],通過這種暴露途徑確定的土壤污染標(biāo)準(zhǔn)值構(gòu)成了德國的農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。

制定標(biāo)準(zhǔn)值的過程中，德國聯(lián)邦環(huán)境部建立了“TRANSFER數(shù)據(jù)庫”，對數(shù)據(jù)庫中的每對數(shù)據(jù)的土壤重金屬濃度-作物重金屬濃度統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系進(jìn)行分析，建立以土壤重金屬濃度為自變量，作物重金屬濃度為因變量的回歸方程，并判斷其相關(guān)性，對于高相關(guān)性的重金屬污染物，通過給定作物的可允許最大重金屬濃度，即以農(nóng)產(chǎn)品等質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的重金屬濃度限值，應(yīng)用回歸方程反向推算出土壤中重金屬的濃度水平，同時(shí)可推算出20%、50%和80%的作物可能超過作物重金屬濃度限值時(shí)對應(yīng)的土壤中重金屬濃度水平，基于半定量的統(tǒng)計(jì)方法制定觸發(fā)值和行動(dòng)值。對于低相關(guān)性的重金屬污染物則在上述方法推導(dǎo)結(jié)果的基礎(chǔ)上酌情加大可允許最大土壤重金屬濃度。

土壤中污染物濃度值低于預(yù)防值則意味著土地不會(huì)產(chǎn)生污染問題，超過預(yù)防值意味著未來有可能產(chǎn)生土壤污染問題。低于觸發(fā)值說明當(dāng)前土壤沒有風(fēng)險(xiǎn)，高于該值說明可能存在風(fēng)險(xiǎn)，需要啟動(dòng)調(diào)查評估程序以判斷土壤污染是否存在風(fēng)險(xiǎn)。如果超過行動(dòng)值，則意味著風(fēng)險(xiǎn)影響人類健康或環(huán)境，存在有害的土壤改變，需要采取行動(dòng)消除風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 加拿大

2006年，加拿大聯(lián)邦環(huán)境部長委員會(huì)頒布了土壤質(zhì)量指導(dǎo)值(soil quality guidelines, SQGs)，針對農(nóng)用地、住宅用地、商業(yè)用地和工業(yè)用地等不同的用地類型制定了不同的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值，建立了加拿大的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，其中農(nóng)用地的部分由針對農(nóng)用地的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值確立。

在制定土壤質(zhì)量指導(dǎo)值的過程中，加拿大政府考慮2個(gè)保護(hù)目標(biāo)：保護(hù)人體健康與保護(hù)生態(tài)環(huán)境。基于這2個(gè)保護(hù)目標(biāo)，通過人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估方法和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估方法分別制定出保護(hù)人體健康的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值(human health soil quality guidelines, SQGHH)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值(environment soil quality guidelines, SQGE)，最后取二者的低值作為土壤質(zhì)量指導(dǎo)值(SQGS)。在制定農(nóng)用地土壤指導(dǎo)值的過程中，加拿大通過在特定暴露途徑下，計(jì)算特定污染物濃度的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，以達(dá)到一定風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的土壤污染物濃度作為保護(hù)人體健康的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值或者保護(hù)生態(tài)環(huán)境的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值，并比較二者以確定最終的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值[17]。

一般意義上而言，當(dāng)土壤污染物濃度低于土壤質(zhì)量指導(dǎo)值時(shí)，認(rèn)為沒有污染風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)土壤污染物濃度高于土壤質(zhì)量指導(dǎo)值時(shí)，土壤可能存在有危險(xiǎn)的改變，需要進(jìn)一步的調(diào)查以確定是否需要采取修復(fù)措施。但是加拿大聯(lián)邦環(huán)境部長委員會(huì)頒布的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值不具有全國范圍內(nèi)的法律約束力，在具體的管控過程中以各省制定的污染場地管理?xiàng)l例中的數(shù)值為準(zhǔn)。

2.3 英國

英國的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系包括基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估的土壤指導(dǎo)值(soil guideline values, SGVS)和基于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的土壤篩選值(soil screening values, SSVS)。農(nóng)用地的土壤篩選值體系作為其中的一部分，只與土壤指導(dǎo)值相關(guān)，由針對租賃農(nóng)地制定的土壤指導(dǎo)值確立。

英國在制定租賃農(nóng)地相關(guān)的土壤指導(dǎo)值的過程中，首先預(yù)設(shè)敏感受體，并針對敏感受體預(yù)設(shè)一系列的標(biāo)準(zhǔn)暴露參數(shù)，包括年齡、身高、體重、呼吸速率、單位人體質(zhì)量的體表面積以及暴露于土壤的皮膚面積分?jǐn)?shù)等[18]，同時(shí)對于特定污染物，參考聯(lián)合國糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)境保護(hù)局等組織推薦的允許攝入量推算出人體日均允許攝入量，根據(jù)污染物特點(diǎn)決定是否扣除背景暴露量后形成健康基準(zhǔn)值(health criteria values, HCVs)。之后，將預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)暴露參數(shù)輸入土地暴露評價(jià)(CLEA)模型，推導(dǎo)得出確定土壤中污染物濃度下的平均每日暴露量(average daily human exposure, ADE)，再與HCVs比較，以ADE≤HCVs時(shí)的最大土壤污染物濃度作為最終的土壤指導(dǎo)值[19-20]。

若租賃農(nóng)地的土壤污染物濃度值高于土壤指導(dǎo)值，則認(rèn)為土地具有不可接受的風(fēng)險(xiǎn)，需要采取措施[21]。

2.4 荷蘭

荷蘭的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系不針對特定的用地方式分類進(jìn)行規(guī)定，對于農(nóng)業(yè)用地和其他用地方式的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是相同的，均是基于對生態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)和對人體的風(fēng)險(xiǎn)所制定的目標(biāo)值和干預(yù)值[20]。

目標(biāo)值的制定主要依據(jù)2類曲線：土壤污染物總濃度與潛在受影響物種的分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線；土壤污染物總濃度與微生物過程或者酶活性受影響的關(guān)系曲線。2條曲線上分別取5%的活動(dòng)受影響的污染物濃度值，進(jìn)而取二者中的低值，再除以安全系數(shù)即為目標(biāo)值。

荷蘭在制定干預(yù)值的過程中，主要考慮2個(gè)方面：50%的生態(tài)物種和微生物過程受到影響；對人體健康可能造成不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。分別推算出從這2個(gè)方面考慮的值以后，取二者的較低值為干預(yù)值，只有當(dāng)較低值的不確定性很高時(shí)，取較高值為干預(yù)值[22]。

荷蘭土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，當(dāng)土壤中污染物濃度低于目標(biāo)值，對于生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)可以忽略，當(dāng)土壤中污染物濃度高于干預(yù)值，則認(rèn)為土地可能會(huì)對生態(tài)系統(tǒng)和人造成不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。而在具體執(zhí)行的過程中，荷蘭提出了中間值的概念。中間值是目標(biāo)值和干預(yù)值的算術(shù)平均數(shù)。如果場地的土壤污染物濃度低于目標(biāo)值，則土地適用于各種利用方式；如果土壤污染物濃度高于目標(biāo)值但是低于中間值，則認(rèn)為土壤輕微污染，可以采取一定的限制措施；如果土壤污染物濃度高于中間值但是低于干預(yù)值，則認(rèn)為土壤輕微污染，需要展開進(jìn)一步的調(diào)查，如果調(diào)查結(jié)果顯示土壤污染物濃度仍然低于干預(yù)值，則限制土地利用，例如不種植特定種類的蔬菜等；如果至少有一種污染物濃度高于干預(yù)值，表示土壤受到了嚴(yán)重的污染，需要具體的風(fēng)險(xiǎn)評估以確定土壤的修復(fù)緊迫性[23]。

3 各國農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系對比(Comparison of soil environmental quality standards systems of agricultural land in several countries)

經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，各國已經(jīng)建立的對于農(nóng)用地適用的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系之間，標(biāo)準(zhǔn)的名稱、概念和超標(biāo)的含義與行為等都有一定的異同，本研究作出如下概括。

(1)法律效力。加拿大的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值不具有全國范圍內(nèi)的法律約束力，具體的管控過程中以各省制定的污染場地管理?xiàng)l例中的數(shù)值為準(zhǔn)。而德國、荷蘭、英國和中國的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系都是可以對全國范圍內(nèi)的監(jiān)管提供依據(jù)，是具有法律效力的標(biāo)準(zhǔn)體系。

(2)體系的復(fù)雜性。英國的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系只由土壤指導(dǎo)值一個(gè)系列的限值構(gòu)成，加拿大的農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系也只由土壤質(zhì)量指導(dǎo)值一個(gè)系列的限值構(gòu)成，需要對不同情況的農(nóng)用地所采取的措施也只分超標(biāo)和未超標(biāo)2種情況。而德國、荷蘭和中國的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系由2～3個(gè)系列的值構(gòu)成，各系列的值是根據(jù)土壤中污染物濃度值高低而先后觸發(fā)，不同系列的值共同劃分出了3～4個(gè)值域，處在不同值域范圍內(nèi)的農(nóng)用地將被采取不同的措施。

(3)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。德國的觸發(fā)值、荷蘭的目標(biāo)值和中國的篩選值較為接近，其中，德國的觸發(fā)值與荷蘭的篩選值更接近環(huán)境基準(zhǔn)的概念，即在低于此值的時(shí)候，認(rèn)為土地目前不具有風(fēng)險(xiǎn)。而中國的篩選值則作為分類管控的標(biāo)準(zhǔn)之一，低于此值的時(shí)候認(rèn)為具有風(fēng)險(xiǎn)的可能性較小。三者的共同特點(diǎn)是低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)可以進(jìn)行安全利用；德國的行動(dòng)值、荷蘭的干預(yù)值和中國的管制值較為接近，在高于這3個(gè)值的時(shí)候，均認(rèn)為土地具有較為嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)，需要采取嚴(yán)格的措施。而德國增加了預(yù)防值的概念，以判斷土地未來是否具有出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的可能，荷蘭在具體的執(zhí)行過程中增加了中間值的概念，細(xì)化了限制使用和采取調(diào)查的界限。

(4)制定目的和方式。德國和中國的農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系都是以保障人體健康和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量為主，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量是其制定限值的主要依據(jù)，其制定方式主要考慮的也是土壤-作物的污染物傳遞，兼顧其他生態(tài)方面的考慮。而荷蘭、加拿大和英國主要考慮的是人體健康風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，土壤污染物會(huì)導(dǎo)致的相關(guān)生物過程和人體的風(fēng)險(xiǎn)是其制定限值的主要依據(jù)。荷蘭的限值取值來自于土壤污染物總濃度與潛在受影響的物種分布關(guān)系曲線，以及土壤污染物總濃度與微生物過程或酶活性受到影響的分布關(guān)系曲線，并考慮限制污染物的致癌風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)，加拿大和英國則使用風(fēng)險(xiǎn)暴露評估方法和模型確認(rèn)限值。

(5)適用土地類型。加拿大、英國和荷蘭的農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系并沒有對不同的農(nóng)用地類型作出不同的值的規(guī)定，而德國對于草場、農(nóng)業(yè)用地和菜園作出了不同的值的規(guī)定，中國則將土地分為水田和其他2類，并對不同pH范圍內(nèi)的土地有不同的值的規(guī)定。

4 對我國農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的建議(Suggestions for Chinese soil environmental quality standards systems of agricultural land)

4.1 開展農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)研究

我國在制定農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的過程中，缺乏充足的相關(guān)環(huán)境基準(zhǔn)的研究基礎(chǔ)，而已有的研究多為部分學(xué)者獨(dú)立完成，缺少規(guī)范性和權(quán)威性。農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)，即污染物對農(nóng)用地土壤相關(guān)的特定受體不產(chǎn)生危害的最大濃度，是制定農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。為更好地服務(wù)于農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用，我國需對農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)展開系統(tǒng)性的研究和制定。以國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“場地土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估方法和基準(zhǔn)”項(xiàng)目為代表，我國土壤環(huán)境基準(zhǔn)研究工作已逐步展開。

根據(jù)現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》的制定方法，建議在以下方面開展基準(zhǔn)研究：(1)保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)；(2)保護(hù)農(nóng)作物生長的農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)；(3)保護(hù)土壤微生物的農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)；(4)保護(hù)地下水和地表水的農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)。

以上農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)在研究和制定的過程中，我國可基于具有中國本土特性的物種和土壤種類，系統(tǒng)性地收集數(shù)據(jù)，建立生態(tài)毒性數(shù)據(jù)庫，繼而采用SSD法等方法制定基準(zhǔn)值。在保護(hù)地下水和地表水的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)的過程中，我國可基于土壤-地下水系統(tǒng)中污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，在水文地質(zhì)模型和包氣帶遷移模型等研究的基礎(chǔ)上開展研究。

4.2 考慮人體健康風(fēng)險(xiǎn)

現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》主要以農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、農(nóng)作物生長、土壤微生物、地下水和地表水等為保護(hù)目標(biāo)，并考慮現(xiàn)階段“確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全”的農(nóng)用地土壤污染防治工作的目標(biāo)，保護(hù)的是消費(fèi)者的健康。而在實(shí)際生產(chǎn)生活的過程中，與農(nóng)用地直接接觸的農(nóng)用地使用人也是重要的污染物受體，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)缺乏考慮暴露途徑下，采用人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估法推導(dǎo)的閾值。而以荷蘭為例，其在制定過程中采用的暴露模型同時(shí)考慮了呼吸攝入、皮膚接觸和農(nóng)產(chǎn)品食用等多個(gè)途徑。

后續(xù)的工作中，可開展考慮多種暴露途徑下，以保護(hù)農(nóng)用地使用人為目標(biāo)的基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)研究。由于不同國家居民的飲食結(jié)構(gòu)和耕作形式等國情不同，直接使用國外的暴露模型可能存在一定的誤差，具體的暴露場景、暴露途徑和暴露參數(shù)等需在實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)的支撐下確定，進(jìn)而制定符合我國農(nóng)用地使用情況的基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 加強(qiáng)背景值的調(diào)查和使用

現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》制定過程中，僅在采用盆栽試驗(yàn)和田間小區(qū)試驗(yàn)方法時(shí)考慮土壤背景值的影響，由于小麥多種植于北方，水稻多種植于南方，且一般來說南方背景值大于北方，因此，以全國土壤環(huán)境背景值數(shù)據(jù)的中位數(shù)作為旱地的背景值，以95%順序統(tǒng)計(jì)值作為水田的背景值，數(shù)據(jù)來源于“七五”期間的全國土壤環(huán)境背景值的研究成果。在實(shí)際情況中，我國的作物種植情況復(fù)雜，作物種類分布與背景值情況并不完全一致。以云南為例，由于具有豐富的礦產(chǎn)資源，土壤中背景值較高，而其土壤類型以紅壤為主，主要種植作物為茶葉、水果和蔬菜等，以全國土壤環(huán)境背景值數(shù)據(jù)的中位數(shù)作為背景值進(jìn)行推導(dǎo)和應(yīng)用可能會(huì)高估當(dāng)?shù)厥芪廴镜耐寥烂娣e，且當(dāng)前所采用的背景值數(shù)據(jù)距離其出版已經(jīng)過近30年，在我國經(jīng)濟(jì)和人口等都發(fā)生了較大變化的情況下，原有的背景值數(shù)據(jù)可能無法反映實(shí)際情況。

后續(xù)的工作中，我國可展開新一輪的土壤背景值數(shù)據(jù)調(diào)查，以獲得最新的背景值情況，在此基礎(chǔ)上考慮地域間的土壤類型和作物類型等差異，精細(xì)化背景值的選用情景，繼而在標(biāo)準(zhǔn)制定所采用的多種方法中將背景值納入考慮。

4.4 考慮土壤、作物和地域差異

由于水稻和小麥?zhǔn)侵饕Ｗo(hù)目標(biāo)，現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》僅對水田和其他2種情況制定了不同的標(biāo)準(zhǔn)值，且一套標(biāo)準(zhǔn)適用于全國的耕地。實(shí)際情況下，我國的耕地分布廣泛，種植的作物種類多樣，不同地區(qū)的土壤類型和作物種類差異較大，而受礦產(chǎn)等重要污染源分布的影響，不同地區(qū)所面臨的潛在風(fēng)險(xiǎn)不同。結(jié)合前述背景值的差異，我國在管控的過程中采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可能高估或低估部分地區(qū)受污染耕地的面積，進(jìn)而導(dǎo)致忽略比較重要的、需加強(qiáng)管控的地區(qū)，或增加人力和物力的消耗，影響正常耕作。

后續(xù)的工作中，我國可首先建立起基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)制定的方法體系，包括制定過程中所需的數(shù)據(jù)庫類型、所采用的方法以及相關(guān)參數(shù)的確定方法等。繼而在全國范圍內(nèi)，通過采樣和實(shí)驗(yàn)等方法進(jìn)行制定基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)所需的數(shù)據(jù)收集，以完成國家層面的基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)制定，為后續(xù)工作提供參考。進(jìn)而從土壤種類、作物種類和地域3個(gè)維度對基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)分研究，優(yōu)先針對重要的糧食產(chǎn)地和出現(xiàn)過污染事件的地區(qū)出臺相關(guān)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，逐步以省市或其他區(qū)劃方式為基礎(chǔ)，在各地制定符合當(dāng)?shù)厍闆r的基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋不同的土壤種類和作物種類，最終建立起適用于精細(xì)化管理的、具有較高準(zhǔn)確度的基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)值體系。

4.5 建立土壤-作物點(diǎn)位數(shù)據(jù)庫

現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》制定過程中，基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)，我國采用了大田數(shù)據(jù)推導(dǎo)和盆栽、田間小區(qū)試驗(yàn)推導(dǎo)等方法，綜合國內(nèi)已開展的研究調(diào)查成果和“95標(biāo)準(zhǔn)”中的二級標(biāo)準(zhǔn)得到最終結(jié)果。制定過程中，相比我國廣大的耕地面積和大量的糧食產(chǎn)出，我國可供使用的大田土壤-作物點(diǎn)位數(shù)據(jù)有限，限制了大田數(shù)據(jù)推導(dǎo)這一基于更接近于真實(shí)情況的方法的使用。且如前所述，現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》的準(zhǔn)確度可能需要進(jìn)一步的證明和優(yōu)化，此證明和優(yōu)化過程也需要充足的土壤-作物點(diǎn)位數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。

為更有效地以保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)開展管控工作，我國應(yīng)建立類似于德國“TRANSFER數(shù)據(jù)庫”的全國性數(shù)據(jù)庫，其中，每個(gè)點(diǎn)位的數(shù)據(jù)應(yīng)包含土壤中污染物濃度、作物中污染物濃度和pH值等土壤理化性質(zhì)的數(shù)值。在此數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，研究人員可通過擬合回歸和機(jī)理模型研究等方法，分析土壤-作物之間污染物含量的關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》的檢驗(yàn)和優(yōu)化。

4.6 增加污染物項(xiàng)目

現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》中所涉及污染物主要以重金屬為主，僅對六六六、滴滴涕和苯并[a]芘3類有機(jī)污染物制定了風(fēng)險(xiǎn)篩選值，僅對鎘、汞、砷、鉛和鉻制定了風(fēng)險(xiǎn)管制值。實(shí)際情況下，農(nóng)用地中的污染物種類眾多，二噁英類、氟化物和石油烴等有機(jī)污染物對于人體健康同樣具有威脅，鈹?shù)戎亟饘傥廴疚镆灿斜匾{入考慮范圍?，F(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》中，受數(shù)據(jù)和技術(shù)等因素的限制，污染物項(xiàng)目覆蓋范圍較小，為更全面地防治農(nóng)用地土壤污染，應(yīng)逐步增加篩選值與管制值中的污染物項(xiàng)目。

后續(xù)的工作中，我國可參考各國相關(guān)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目內(nèi)容，結(jié)合我國農(nóng)用地中的污染物分布情況制定出我國農(nóng)用地的污染物清單，并根據(jù)各類污染物對于農(nóng)產(chǎn)品、人體等保護(hù)目標(biāo)的毒性大小、分布范圍等，確定各污染物在納入基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的優(yōu)先級順序，進(jìn)而通過完善相關(guān)機(jī)理研究、提高監(jiān)測技術(shù)等方式增加篩選值與管制值所涉及的污染物項(xiàng)目。

5 討論(Discussion)

當(dāng)前各國已建立的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系中，采用的方法主要有：(1)基于健康風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)置暴露參數(shù)，使用風(fēng)險(xiǎn)評估的方法反推土壤最終的污染物濃度限值；(2)基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，建立土壤中污染物濃度與作物中污染物濃度的數(shù)量關(guān)系，通過作物中污染物濃度限值推導(dǎo)土壤中污染物濃度限值。在污染物限值的設(shè)定上，多數(shù)國家采用2個(gè)污染物限值，以此對污染情況進(jìn)行分級，并采取不同措施，少數(shù)國家增設(shè)了第3個(gè)限值以進(jìn)一步細(xì)化管控措施。當(dāng)前各國對農(nóng)用地污染物指標(biāo)的考量主要集中在重金屬上，略有涉及農(nóng)藥等有機(jī)污染物。我國在對土壤污染風(fēng)險(xiǎn)的管控中，將土地分為建設(shè)用地和農(nóng)用地2類設(shè)置不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以方便進(jìn)行有效的管控。而對于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)的管控，除了增加污染物指標(biāo)以外，分作物種類設(shè)置不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也是管控精細(xì)化的發(fā)展方向。

基于各國農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的特點(diǎn)和我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的不足，本研究建議后續(xù)在農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)、人體健康風(fēng)險(xiǎn)、土壤背景值、精細(xì)化管控以及土壤-作物點(diǎn)位數(shù)據(jù)庫和增加污染物項(xiàng)目等方面加強(qiáng)研究與應(yīng)用，以完善農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的基礎(chǔ)研究，制定準(zhǔn)確有效的標(biāo)準(zhǔn)體系，建立持續(xù)優(yōu)化調(diào)整的基礎(chǔ)。