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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

我国无污染农产品重（类）金属元素土壤环境质量标准的制定与 …

分析了目前土壤标准制定的两类主要方法;比较了目前无污染农产品的土壤环境质量标准和存在的问题;阐述了土壤标准制定应考虑的原则和注意的因素。     

基于GIS绿色食品基地土壤环境质量评价方法研究

对绿色食品基地土壤环境质量评价方法进行了研究，提出了GIS技术为依托，以国家土壤环境质量标准（GB15618－1995）作为绿色食品基地土壤环境质量评价标准，以单项污染指标描述该项元素污染程度，以综合污染指数作为土壤环境质量的评价结果。本文以扶宁县为例。应用GIS技术和综合污染指数对该县绿色食品基地土壤环境质量进行评价，输出土壤环境质量的评价结果图和相应数据。评价方法可行，评价效率高，评价效果直观性强。     

绿色食品产地土壤环境质量现状评价标准的修正

对现试行的绿色食品产地土壤环境质量现状评价标准提出几点修正意见：建议以国家土壤环境质量标准（ＧＢ１５６１８－１９９５）为绿色食品说地土壤环境质量现状的评价标准：综合评价分级标准应采用：Ｐ综≤０．８５,非污染;０．８５〈Ｐ综≤１．７１,轻污染;１．７１〈Ｐ综≤２．５６,中度污染;Ｐ综〉２．５６,重度污染。     

北京昌平苹果基地土壤和灌溉水环境质量评价

对北京市昌平区流村镇、南口镇、昌平镇、兴寿镇、崔村镇和南邵镇6个苹果基地的土壤环境质量和灌溉水环境质量进行了调查分析,并根据《土壤环境质量标准GB 15618—1999》、《农田灌溉水质标准GB 5084—92》、《食用农产品产地环境质量评价标准HJ 332—2006》、《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求GB/T 18407.1—2001》评价其单项和综合污染指数。结果表明,6个基地的土壤污染物含量水平差异较大,变异系数在2%～61%之间;土壤环境质量都能够满足标准的要求,单项评价指数最大为0.593,综合评价指数范围在0.22～0.46;灌溉水环境质量单项评价指数最大为0.3;综合评价指数范围在0.11～0.22之间。表明所监测的6个苹果基地中土壤和灌溉水均未受到污染,处于清洁水平。     

湘西花垣矿区蔬菜重金属污染现状及健康风险评价

对湘西花垣锰矿、铅锌矿区的部分蔬菜及其种植土壤进行了调查和重金属含量分析,通过污染指数法和经蔬菜途径重金属暴露接触对人体的健康风险进行了系统评价。结果表明,与非矿区比较,两矿区蔬菜、土壤Pb、Zn和Cd含量较高,矿区土壤Pb、Zn、Cd含量均超过GB15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准（pH〈6.5）的污染警戒值;矿区蔬菜Pb、Zn和Cd含量均超过国家蔬菜重金属元素限量标准,分别为限量标准的2.0～10.75、0.9～2.5倍和2.2～19.8倍;两矿区蔬菜受到了Pb、Cd的严重污染,Zn的轻-中度污染。重金属暴露接触对人体的风险评估结果表明,两矿区居民通过蔬菜途径摄入的Pb和Cd对其健康存在较大的潜在风险,且对儿童的健康风险高于成年人。因此,矿区土壤上种植蔬菜会对食用这些蔬菜的当地居民产生一定的健康风险,应采取合适的治理措施进行矿区污染土壤的修复。     

不同土地利用类型下土壤-作物铅的积累特征及其健康风险分析

潜在有毒污染物对人体的暴露及其健康风险是当前环境研究中的一个主要问题,重金属Pb对人体具有较大毒性,为此通过对研究区菜地、稻田、果园、旱地、茶园等5种典型土地利用类型402个土壤和同步采集的作物样品的测试分析,探讨了不同土地利用方式对土壤及其种植作物Pb积累的影响。研究结果表明,不同土地利用方式下,土壤Pb积累的程度不同,菜地土壤Pb积累程度最高,果园土壤Pb积累程度最低。方差分析结果表明,菜地土壤与茶园、果园土壤之间,茶园土壤与菜地、稻田、旱地土壤之间Pb含量存在显著差异性。研究区不同土地利用方式对作物Pb积累的影响较大,水稻Pb平均含量最高,水果Pb平均含量最低。不同作物之间Pb含量也存在显著性差异,水稻Pb含量显著高于其他4种作物,水果和蔬菜Pb含量则远低于其他3种作物。利用定性风险分析技术,对不同土地利用类型下土壤Pb对人体健康的风险商值进行了计算。结果表明,不同土地类型土壤Pb对人体健康的风险商值为稻田〉菜地〉旱地〉果园,尤其是稻田和菜地土壤Pb对人体健康的风险较大,均存在土壤Pb含量对人体健康造成危害、处于不可接受的样点,居民面临较大健康风险,应采取积极措施对这两种土地利用类型下土壤Pb污染进行治理和修复。     

云南省某锡矿废水污灌区土壤重金属污染评价分析

为揭示工矿企业污水灌溉对土壤环境质量的影响,以锡矿企业废水污灌区为例,对其表层土壤重金属Hg、As、Cd、Pb、Cr含量及pH值进行测定分析。对照国家《土壤环境质量标准》二级标准,采用标准对比法、单因子污染指数法和综合污染指数法,对污灌区土壤环境质量进行了评价。结果表明,研究区土壤pH值介于3.83～6.45之间,均值为5.14,土壤偏酸;Hg和Pb单因子污染指数全部样本为一级,土壤清洁且安全;Cr和Cd单因子污染指数分别有2.22%和4.44%的样本为二级,达到警戒级,说明土壤尚清洁,未受到污染;As单因子污染指数2.22%的样本为三级,Pi跃1,达轻污染级,为主要污染因子,表明土壤已受到As轻度污染;研究区综合污染指数值为1.16,达到轻度污染级。     

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。     

我国酸性土壤地区土壤环境质量标准实践中的修改建议——以铅、镍和镉的标准研究为例

通过Pb、Ni和Cd的盆栽试验,并结合广东省9市的土壤污染现状分析表明,目前我国以上3个元素在pH＜6.5的情况下的土壤环境质量二级标准(分别为250、40和0.3 mg/kg)并不适应实际情况.在试验结果的基础上,认为可以将目前我国酸性土壤地区的土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准中的Pb、Ni分别调整为100 mg/kg和60 mg/kg,Cd的标准保持0.3 mg/kg不变; 依照建议标准,对广东省土壤的以上3个元素污染状况重新评价,结果表明,土壤中Pb的超标率从0.13%上升为5.25%,Ni超标率从23.23%下降为7.21%,与作物中Pb和Ni的超标率分别为3.90% 和0.00% 情况相对一致.     

南方典型设施蔬菜生产系统镉和汞累积的健康风险

选取南京市典型设施蔬菜生产系统为研究对象,研究了设施土壤-蔬菜系统中镉和汞的累积特征,评价了不同类型蔬菜中镉和汞的暴露风险,提出了基于健康风险的设施菜地土壤镉和汞的环境质量基准。结果表明:(1)设施菜地表层土壤中镉和汞产生了明显累积,且土壤汞的平均含量超过了温室蔬菜产地环境质量评价标准;(2)叶菜类蔬菜对镉和汞的富集能力最强,部分叶菜中的镉和汞含量超过了食品中污染物限量标准;(3)研究区有约21.2%的蔬菜具有镉的潜在人体摄入风险,蔬菜中汞的风险概率约为1%,不同蔬菜镉和汞的人体摄入风险排序为叶菜根茎茄果;(4)不同蔬菜类型土壤镉和汞的环境质量基准值差异较大,因此在今后的标准修订时可考虑针对不同蔬菜类型分别制定设施菜地土壤重金属环境质量基准。     

基于农产品质量安全的土壤资源管理与可持续利用

目前我国土壤和农作物中有毒物质的残留问题日趋突出。有机氯农药虽已禁用近20年,但通过某些食物链富集仍可对人体健康产生威胁。此外,残留农药的种类和数量逐年增加,其中有机磷农药问题尤为突出。重金属残留超标主要集中在大中城市郊区、污灌区和矿区农产品,尤其是城郊蔬菜中重金属污染问题比较突出。硝酸盐积累主要在农业集约化地区,尤其是塑料大棚等保护地问题比较普遍。农产品中的有机氯残留、重金属残留以及硝酸盐积累均与土壤污染有密切的关系,土壤是影响农产品质量安全的源头因素。因此,为了保证农产品质量安全,应尽快开展全国土壤环境质量调查与评价,建立长期性的土壤环境质量监测网络,并加强土壤中环境激素类的研究和监测,修订土壤环境质量与农产品质量标准,建立基于污染物生物有效性的环境质量标准体系与评价方法。同时制订土壤质量修复和保护规划,并完善有关立法,实现土地资源由数量管理向数量与质量管理并重的战略转变。     

土壤重金属污染健康风险评估新视角 ——概率风险评估的源起及展望

评估土壤重金属污染对人体产生的危害,是土壤环境风险管理的重要前提.概率风险评估秉持表征不确定性和变异性的理念,为土壤重金属污染健康风险评估带来全新视角.为强化对概率风险评估的理论认知,推动其在土壤重金属暴露风险评估领域的深入应用,本文结合文献计量及整合分析方法,系统阐述了概率风险评估的理论基础及内涵演进,进一步将其与传...