土壤环境质量指导值与标准研究Ⅰ.国际动态及中国的修订考虑

介绍了国际上土壤质量指导值的研究动态、指导原则及应用功能,提出对中国现行土壤环境质量标准进行修订的若干考虑。基于风险的土壤质量指导值／标准已是国际发展的必然趋势。基于风险的土壤质量指导值／标准的制定,需考虑不同的土地利用方式,设置各种土地利用方式下的一般暴露途径、暴露参数(如暴露周期和暴露频率)和临界风险受体。基于风险的土壤质量指导值／标准多用于污染场地／土壤的风险管理,是潜在污染场地／土壤健康风险初步识别和预测的依据。中国现行土壤环境质量标准的修订,需对标准的功能和宗旨、制定方法论、土地利用方式、土壤污染物迁移对其他环境介质的影响、污染物的种类等方面予以考虑。现行标准修订的最终目的是要建立保护生态和人体健康的“土壤环境和健康质量指导值／标准”,服务于污染场地／土壤的识别及风险管理,同时还需制定保护土壤资源的“土壤自然质量指导值／标准”。     

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。     

污染场地土壤修复目标值差异探讨 ——以重庆某化工厂遗留场地为例

污染场地土壤修复目标值确定对于土壤污染的修复效果至关重要,也是污染土壤修复工程实践中出现的难点。国家环境保护部已正式发布了《污染场地风险评估技术导则》(HJ25.3—2014),但实际上《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)、《展览会用地土壤环境质量评价标准》(HJ350—2007)等土壤环境质量标准仍未修订或废止,导致两种评价方式并行,且两种不同方式确定的修复目标值存在明显差异,为修复工作带来了极大的困难。本文调查了重庆某化工厂遗留场地土壤污染现状,分别通过两种评价方式确定了修复目标值,结果显示,两种评价方法确定的超标最严重污染物均为苯并[a]芘,但风险评估模型计算的和土壤环境质量标准确定的修复目标值存在较大差异,分别为0.041、0.3mg/kg,计算确定的修复目标值低于现有标准规定的适用限值,建议国家尽快修订或出台与风险评估模型相适应的土壤环境质量标准。     

场地土壤环境承载力估算及其在土壤污染修复目标值确定中的应用

土壤环境承载力研究是“土十条”中加强土壤污染防治研究的重要内容,在场地土壤污染修复目标值确定方法中耦合土壤环境承载力的估算模型能够极大地提升修复目标值制定的科学性。以江苏省某市废弃化工场地为研究对象,针对场地土壤中的三种主要污染物汞、六氯苯和氯苯,通过场地土壤布点采样分析,进行了污染物浓度空间分布特征分析和健康风险评价,并基于土壤环境承载力计算公式进行了三类目标污染物的土壤环境承载力和修复目标值的估算。研究结果表明,目标场地土壤中汞和六氯苯浓度超过筛选值的样点占到总样点的50%以上,而氯苯浓度超过筛选值的样点占到了总样点的17%,其空间分布主要受生产过程中的污染源的分布及生产工艺影响;土壤汞和氯苯存在较为严重的非致癌风险,而六氯苯存在严重的致癌风险;以风险筛选值作为环境质量标准的一般情景下的三种污染物的土壤环境承载力均有样点出现了小于0,即超过承载力的现象;以风险管控值为环境质量标准的乐观情景下,该三种污染物的环境承载力均大于0,即该区域还具备继续吸纳污染物的能力;基于土壤环境承载力估算模型的修复目标值较对应的风险筛选值和管控值均高出1.8倍~1.9倍,这是由于在承载力估算模型中对风险产生过程以及土壤对污染物吸附固定过程进行了系数校正的原因。以上研究结果为污染物的土壤环境承载力研究的发展及应用提供了思路和技术方法。     

制定我国污染场地土壤筛选值的建议

通过研究发达国家(地区)土壤重金属As、Cd、Cr6+、Pb、Hg和Cu筛选值制定的法律依据及其数值的差异,发现各国(地区)土壤筛选值均是依据其污染场地的法律法规确定,主要用于决策污染场地是否需要进一步的场地调查或风险评估。各国(地区)污染场地6种重金属土壤筛选值存在的差异既有政策层面(可接受风险水平),也有制定方法层面(暴露途径、暴露参数、场地水文地质参数、毒性数据、背景值等)的原因。建议我国尽快建立土壤筛选值的相关法律法规,并依据土地利用方式的敏感性确定不同层次的可接受风险水平;考虑具体场地的情况确定暴露参数和暴露途径,并落实各级筛选值的制定和实施办法。     

土壤环境质量指导值与标准研究 Ⅱ.污染土壤的健康风险评估

快速城市化进程与工业发展，使得土壤污染日益严重。污染物进入土壤后，经水、气、生物等介质传输，通过饮水、呼吸、饮食、皮肤吸收等途径引起人体暴露，带来健康风险。污染土壤健康风险评估是制定土壤环境质量标准的基础，是一项新的环境管理技术与手段。我国污染土壤的健康风险评估还非常欠缺，为了推动其发展，本文讨论了其研究进展、方法、存在问题与发展趋势。当前，还缺乏准确定量的风险表征方法，评估过程中还具有较大不确定性。污染土壤的健康风险评估正在向多介质、多途径以及多种污染物暴露的方向发展，模型模拟的方法将会得到更多的应用。为了建立准确定量风险评估方法，在未来研究中需要加强对风险评估相关机理研究。这包括污染物的迁移传输规律、污染物的剂量一效应关系和人群生活方式等。     

有机化工污染场地修复后的再利用风险评价

为检验污染土壤修复工程的效果,判断修复土地再利用的生态与环境风险,用人体健康风险评价法,依据土壤污染物进入人体的主要途径及可测量的参数,通过评估一块被有机物污染的场地修复前后的风险,度量了不同土地利用方式下多种土壤污染物经各种途径进入并危害人体健康的风险值及总风险。结果表明,不同土地利用方式下,苯、硝基苯、苯胺的总非致癌风险分别由修复工程实施前的4.42～46.10降低到修复后的2.50×10-3～2.61×10-2,总致癌风险则分别由3.06×10-6～7.41×10-6降低到4.75×10-7～1.19×10-6,修复后的土地适宜作为商业服务或工业用地。     

土壤环境质量指导值与标准研究Ⅳ.保护人体健康的土壤苯并[a]芘的临界浓度

：基于人体健康风险评估制定土壤环境质量指导值或标准是当前国际上广泛采用的方法.本文全面调研了国际上保护人体健康的土壤苯并[a]芘（B[a]P）的各类临界浓度,初步确定了量化土壤中B[a]P暴露剂量的暴露场景和暴露参数,率先提出了制定我国土壤中保护人体健康的B[a]P临界浓度的方法体系,这种方法可用来制定持久性有机污染物的土壤临界浓度.考虑了口腔摄入、皮肤接触、呼吸摄入和取食污染蔬菜摄入四个主要暴露途径,探讨了B[a]P的致癌风险水平为10-5或10-6时,农业用地、居住用地和工业用地方式下土壤中B[a]P的临界浓度,同时制定了保护地下水的土壤B[a]P的临界浓度.     

土壤苯污染引起的饮用地下水健康风险评价

由于污染场地所引起的生态环境、食品安全和人体健康问题,污染场地的环境风险评价受到广泛关注。以某水源地油和苯等有机污染调查为依据,利用多介质暴露评价模型(MMSOILS模型),以苯为评价的目标污染物,分析烯烃厂不同分区的土壤苯污染对A地区造成的饮用地下水健康风险。结果表明,研究区4个分区中,裂解装置区的苯污染物释放是A地区地下水污染的主要来源,产生的饮水健康风险值为9.82×10-5,占总风险值的98.8%;而其他三个分区的影响较小;不同分区苯污染对A地区产生的饮水健康总风险值为9.94×10-5,大于美国环境保护署人体健康风险建议值10-6,对人体健康已经产生影响;裂解装置区的土壤苯污染作为饮水健康风险的主要来源,当其浓度值降低至1.32mgkg-1时,才能使其造成的饮水健康风险降低为10-6。     

国外土壤环境基准研究进展及对中国的启示

综述了国外土壤环境基准的发展历程、研究体系及技术方法,结合中国土壤环境基准领域的研究现状及发展需求进行综合分析,提出了我国土壤环境基准发展“三步走”战略:1)建立适合我国基本国情的、有充分科学依据的土壤环境基准制定理论与方法体系,引导相关人员有序开展基于我国土壤类型及其分布、土地利用方式、人群特征及本土化物种特征的基准研究工作;2)基于代表性土壤类型,开展一批典型污染物的土壤环境基准建议值研究工作,发展一批能够支撑国家发展需要的环境基准重点实验室,并逐步建成和完善国家土壤环境基准基础数据共享与应用平台;3)形成一套完整的土壤环境基准研究体系,为我国土壤环境标准体系建设、土壤污染风险防控和土壤环境损害评估等工作提供科学支撑。     

大麦不同播种密度和不同播种期叶面积动态及经济性状的表现

对沪麦4号6个不同播种密度、沪麦4号和舟麦1号7个不同播种期的各生育期叶面积指数及若干经济性状进行测定。结果表明,沪麦4号在土壤较肥沃的水田,各生育期群体叶面积指数以基本苗17.2万/亩处理最高,理论产量以基本苗13.0和17.2万/亩两处理较高;在土壤较瘠薄的旱地,群体叶面积指数则以基本苗21.6万/亩处理最高,理论产量以基本苗16.2和21.6万/亩两处理较高。在各播期中,早播群体发展较快。亩产量均随播种推迟而下降,且11月25日(沪麦4号)、11月5日(舟麦1号)以后播期的亩产量剧降。认为,在土壤肥力较低时,沪麦4号亩播量10kg,基本苗18～20万/亩为宜;土壤肥力较高时,亩播量应控制在5.0～7.5 kg,基本苗8～12万/亩范围。在南宁,沪麦4号播前期不应迟于11月下旬,舟麦1号不应迟于11月上旬。     

田林老山常绿落叶阔叶混交林气候及水文效应的研究

运用对比研究方法,于1982～1990年,对田林老山常绿落叶阔叶混交林及草坡地的主要气象和水文要素进行了定位观测研究,并对所得的数据进行了统计回归分析。结果表明,常绿落叶阔叶混交林在减缓气温和地温振幅,提高空气湿度,减少物理蒸发等方面具有极显著的气候生态效应;对大气降雨量具有截留、再分配,消减地表径流,防止土壤冲刷,水源涵养等良好的水文效应。研究结果说明,常绿落叶阔叶混交林在维护山地中海拔生态平衡中具有重要的作用。     

黄土的连续提取实验及Rb/Sr值意义

通过连续提取实验 ,将黄土和古土壤中元素的赋存状态分成六种形态 :水可溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残留态。结果表明 ,K和Rb等元素 ,主要赋存于残留态中 ,而Ca、Sr等元素主要赋存于碳酸盐结合态和残留态中。Sr在黄土和古土壤中的赋存状态明显与Ca的分布有关。在风化成壤作用中 ,碳酸盐的淋溶和含Ca硅酸盐矿物的分解 ,引起Sr的淋失 ,而Rb保持稳定。因此 ,Rb Sr值指示了黄土和古土壤遭受的淋溶程度 ,反映了黄土高原的降雨量 ,是夏季风强度变化的替代性指标     

广西红树林类型及生态

广西红树林植物22种(隶属14科21属)。根据生态、外貌原则划分为10个群系19个群落。各类型在滩涂上的生态序列,从外滩(低潮线)、经中滩、至内滩(高潮线)、到潮上线(海岸),依次分布海榄雌林、秋茄林、桐花树林、红海榄林、木榄林和海岸半红树林。这是各滩位的土壤质地、养分、盐度等环境因子与红树林建群植物生态特性相结合形成的,也是各类型红树林的形成和发展的演替过程。     

乙烯利对甘蔗生化特性和品质的效应研究

用200ppm 乙烯利喷施伸长期的甘蔗,施用量为227.3mg/m~2.结果叶片硝酸还原酶,苹果酸酶.Mg~(++)-ATP 酶活性均减弱,水分含量减少,光合色素总量降低,而过氧化物酶和中性蔗糖酶等活性增强;蔗汁糖分增加,重力纯度提高,蔗汁品质改善.     

沪油15中两个AP2/ERF-B1亚族转录因子的克隆与分析

利用油菜EST数据库,以拟南芥ERF-B1亚族转录因子序列为探针,电子克隆拼接得到2个cDNA序列（BnaERFB1-1和BnaERFB1-2）,通过PCR和RT-PCR方法分别从甘蓝型油菜沪油15的DNA和cDNA中克隆了上述基因。克隆转录因子BnaERFB1-1-Hy15和BnaERFB1-2-Hy15与电子克隆的序列差异很小,分别只有2个和6个氨基酸位点不同,且都没有内含子。从cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性、进化树、序列比对、功能域、二级和三级结构等方面进行了分析,结果显示,BnaERFB1-1-Hy15和BnaERFB1-2-Hy15转录因子属于AP2/ERF家族中的ERF-B1亚族,是亲水性蛋白,在蛋白质的三级结构上与拟南芥atERF7相似。EST丰度分析显示,BnaERFB1-1的表达主要集中在种子中,而BnaERFB1-2的表达则主要集中在分生组织中。     

长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究I.典型污染区农田土壤中多氯代二苯并二噁英/呋喃(PCDD/Fs)组成和污染的初步研究

通过同位素稀释高分辨率气相色谱-质谱方法(HRGC/HRMS)对长江三角洲地区某典型污染区农田土壤中多氯代二苯并二英(PCDDs)/呋喃(PCDFs)组成、含量及毒性当量进行了初步研究。结果表明,该地区农田土壤中PCDD/Fs总含量的平均值达2639·1pgg-1dw,并检测出PCDD/Fs的四氯~八氯多种异构体。根据世界卫生组织毒性当量(TEQ,哺乳动物)计算结果显示,农田土壤中PCDD/Fs的毒性当量为TEQ20·8~21·3pgg-1dw,超过加拿大国家居住环境土壤二英含量控制标准的5倍多,其中2,3,4,7,8-PCDF和1,2,3,7,8-PCDD对PCDD/Fs的TEQ值贡献最大。该地区农田土壤中已经出现一定程度的二英/呋喃污染。     

土壤中黑碳对农药敌草隆的吸附-解吸迟滞行为研究

采用批处理振荡法和连续稀释法分别测定了敌草隆在人工添加黑碳土壤和自然形成的不同有机质和黑碳含量的土壤中的吸附一解吸行为。吸附结果表明，人工添加黑碳的土壤对敌草隆的吸附强度和吸附容量以及吸附等温线的非线性均随土壤黑碳添加浓度的增加而逐步增大；自然土壤的吸附容量和吸附强度随土壤总有机质含量增加而增加，但吸附等温线的非线性则与土壤中黑碳对有机质的相对含量有关，黑碳比例越高，等温线非线性越大。解吸实验结果表明，无论是人工添加黑碳的土壤还是自然土壤，对敌草隆的解吸迟滞作用均随土壤黑碳含量增高而愈明显。     

EFFECTS OF CALCIUM/MAGNESIUM QUOTIENTS AND NICKEL IN THE GROWTH MEDIUM ON GROWTH AND NICKEL ACCUMULATION IN PISTACIA ATLANTICA

We selected two serpentine (ultramafic) and non-serpentine populations of P. atlantica and a cultivar of P. vera cv. ‘Badami’, to compare their responses to two growth limiting factors of serpentine soils: low calcium (Ca)/ magnesium (Mg) quotients and high concentrations of nickel (Ni). A solution culture system using perlite as a neutral substrate was used for growing the plants. Growth and elemental composition of plants then were analyzed. All populations/species proved to be excluders of Ni but, interestingly the excluding ability of P. vera to prevent translocation of Ni from root to shoot was higher than that of both populations of P. atlantica. The plants of serpentine population of P. atlantica were more resistant to lower Ca/Mg quotients and higher concentrations of Ni. We suggest that the growth and exclusion responses of the tested plants to Ca/Mg quotients and Ni result from adaptations to their natural substrates, ultramafic or saline soils.     

暗管排水治理渍害低产田效果研究

1990年早造,在广西宾阳县大桥乡进行了暗管排水治理溃害低产田试验.结果表明:暗管排水对降低地下水位效果显著,提高了土壤的通透性,减少了土壤中的有毒物质,改善了水稻的土壤生态环境;亩产稻谷578.16kg,比农艺措施相同的明沟排水田增产57.99kg,增11.15%;比上年未安装暗管时亩增产202.16kg,增53.8%.其增产幅度大,经济效益显著,是一条根治渍害低产田的有效途径.