中国土壤环境质量标准中重金属指标的筛选研究.docxVIP

中国土壤环境质量标准中重金属指标的筛选研究 我国土壤重金属污染问题十分严重，但目前国家的土壤环境质量标准已不适应当前土壤环境管理的需求，在指标体系上主要体现在重金属污染物项目过少，对一些新出现的污染问题无法有效监管。 本研究通过深入调研美国、加拿大、荷兰、德国、澳大利亚、日本、中国台湾和香港等发达国家和地区的土壤环境标准，并将他们的重金属指标与我国现行的土壤环境质量标准中的重金属指标进行系统比较分析，提出我国土壤环境质量标准中重金属指标的修订建议。主要是要补充六价铬、有机汞等高毒害重金属价态和形态的标准;新增铍、锑、铊、钒等新型重金属污染物的土壤环境质量标准;同时，结合石灰(岩)土高背景区土壤，探索建立基于有效性的土壤重金属浸提态标准体系;为实现我国土壤重金属污染的风险管理提供科学依据。 前言 重金属污染是我国主要的土壤环境污染问题。据不完全估计，我国受重金属污染的耕地约有1000 万 hm2，占18 亿亩(折合1.2 亿 hm2 )耕地的8% 以上，每年直接减少粮食产量约100 亿kg;同时，还存在数以万计的重金属污染矿区和工业企业场地，危及饮用水源和人居环境。2009 年以来，连续发生与重金属污染相关的损害农业产量、农产品质量、饮用水安全及群众健康的特大环境事件达到30 多起，呈高发态势。我国工业化、城市化、农业集约化将持续快速发展，不同来源的含重金属污染物质还将不断进入土壤环境。因此，要在有效遏制土壤重金属污染源的基础上，积极利用《土壤环境质量标准》进行土壤重金属污染的评价，确定污染风险，为重金属污染土壤的修复提供管理依据。我国现行的1995 年制定的国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)至今已近20 年，已不适应当前土壤环境管理的需求，在指标体系上主要体现在重金属污染物项目过少，对一些新出现的污染问题无法有效监管。2009 年国家环境保护部科技标准司提出要对现行标准进行修订，并且在公开征求意见通知中提到了对现行标准中规定的污染物项目调整等问题。因此，本文希望综合比较发达国家和地区土壤环境标准中重金属的指标体系，并对照我国土壤重金属污染存在的问题，提出针对土壤重金属标准的指标调整建议，为我国土壤环境质量标准的修订提供科学的依据。 1 国际土壤环境标准中重金属指标比较 当前，许多发达国家和地区均建立了基于风险评估的土壤环境基准与标准体系，但不同的国家和地区在标准的名称和定位上有所区别。比如，美国环境保护署的土壤筛选值和香港地区的修复目标值均以人体健康风险和地下水保护为目标制定，英国的指导值则主要以人体健康风险为目标制定，荷兰的目标值和干预值、加拿大的指导值和澳大利亚的调查值则同时考虑了人体健康风险和生态风险，德国的触发值和行动值则将人体健康风险、生态风险、饮用地下水三个保护目标同时考虑。在标准应用方面，多数国家都有针对工商业和居住场地的土壤环境标准;同时，英国、加拿大、德国、日本和我国台湾地区还制定了针对农业用地(或有作物种植土壤)的标准。 我国目前的《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)主要是针对农业和自然保护区土壤，以土壤环境质量评价为目的。尽管各个国家和地区在土壤环境标准定位和名称上有所区别，但他们均将重金属作为一类重要的污染指标列入，其指标数最多达到16 项。这也反映了重金属污染已成为普遍的土壤污染问题，是目前全球土壤环境管理的重点之一。我们也因此将国际上在土壤环境标准相关研究和管理方面较有代表性的9 个国家和地区的重金属指标进行了系统梳理(表 1 )。这些国家和地区分别代表北美洲(美国、加拿大)、欧洲(英国、荷兰、德国) 、澳洲( 澳大利亚)和亚洲(日本、中国台湾地区、香港特别行政区)的土壤环境标准制定情况。 1.1 土壤中砷、镉、汞等高毒害重金属普遍受到关注 环境标准制定过程中指标筛选的一个重要依据是污染物的健康与环境效应。比如，污染物的致死剂量水平、致癌效应、急性毒性效应以及在不同环境介质中的分布传输等。因此，一些毒性较大、又在环境中经常被检出的污染物通常被选为“环境优控污染物”。通过对表 1 所列的这些国家和地区的土壤环境标准中重金属指标比较发现，砷、镉、汞这三种元素在所有国家和地区的土壤标准中均被列为其中的重金属指标，成为全球关注的重金属污染物。澳大利亚土壤环境标准还分别对有机汞和无机汞制定了标准。这三种元素的共同特点是对人体健康与生态环境都具有极高的毒害性。砷和镉均被国际癌症研究机构( IARC)定为1 类致癌物质，即确定对人体具有致癌作用的物质。砷污染已经成为全球性问题，目前有70 多个国家1.4 亿人受到饮用水砷污染威胁，中国也是砷污染较为突出的国家之一。土壤砷可被水稻吸收并在籽粒中富集，导致食物链污染，危害人体健康。 土壤镉污染主要来源于工矿业“三废”排放、磷肥和有机肥施