摘要：近年來,場地和土壤污染勘查評價與修復(fù)逐漸發(fā)展成為環(huán)境科學(xué)和土木工程領(lǐng)域的熱點,場地和土壤修復(fù)業(yè)務(wù)隨之愈來愈多。但土壤修復(fù)理論和技術(shù)發(fā)展相對緩慢,無法滿足土壤修復(fù)行業(yè)發(fā)展的需要。實踐中,在場地和土壤污染勘查與評價的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中,對土壤環(huán)境質(zhì)量評價僅考慮了土壤中某物質(zhì)成分的人為超標(biāo)問題,而忽視了土壤中自然異常而導(dǎo)致土壤中某物質(zhì)成分超標(biāo)問題的評價,且誤將土壤中某物質(zhì)成分的超標(biāo)等級定為土壤污染程度等級的全部。針對這些問題,本文通過研究,在深入分析各領(lǐng)域土壤污染評價差異的基礎(chǔ)上,提出了土壤污染評價的一般過程、方法和標(biāo)準(zhǔn),供標(biāo)準(zhǔn)修訂參考。
污染場地和土壤修復(fù)行業(yè)起步相對較晚，處于產(chǎn)業(yè)成長的起步階段，盡管近年來發(fā)展迅速，修復(fù)企業(yè)和從業(yè)人數(shù)不斷增加，國家相關(guān)政策、法規(guī)、管理制度和技術(shù)規(guī)范逐步建立，重慶、浙江、江蘇和上海等省市先后頒布了相關(guān)制度和地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但在很多方面仍處于較落后的狀態(tài)，修復(fù)理論和技術(shù)還不成熟，無法滿足行業(yè)快速發(fā)展的需要。目前我國受污染農(nóng)田的面積高達1500萬公頃左右，約占全國耕地面積的8%以上；工業(yè)企業(yè)搬遷遺留的污染場地達100萬～200萬塊；因礦山而受污染的土地達150多萬公頃。土壤是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，關(guān)乎人民群眾身體健康及美麗中國建設(shè)，保護好土壤環(huán)境是推進生態(tài)文明建設(shè)和維護國家生態(tài)安全的重要內(nèi)容[8]。當(dāng)前，我國土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，成百萬甚至上千萬公頃的污染土地亟待治理與修復(fù)，污染場地和土壤修復(fù)行業(yè)前景廣大。污染場地與土壤修復(fù)理論和技術(shù)是國家制定相關(guān)政策、法規(guī)和管理標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)依和支撐，對污染場地和土壤修復(fù)行業(yè)發(fā)展起著指導(dǎo)和保障作用。當(dāng)前相關(guān)理論和技術(shù)發(fā)展相對滯后，致使土壤環(huán)境質(zhì)量評價在現(xiàn)實中存在一定局限性，對污染場地和土壤修復(fù)工程質(zhì)量具有一定影響。本文針對土壤環(huán)境質(zhì)量評價現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中存在的不足，進行了較深入的研究和討論，并提出了具體的解決方案和建議。
1現(xiàn)實中土壤環(huán)境質(zhì)量評價的局限性
目前，我國學(xué)術(shù)界對土壤污染的含義理解存在爭論。在我國農(nóng)業(yè)和土壤學(xué)等領(lǐng)域，土壤污染是指因具有生理毒性的物質(zhì)或過量的植物營養(yǎng)元素進入土壤而導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化和植物生理功能失調(diào)的現(xiàn)象[10]。而在土木工程領(lǐng)域，污染土是一種特殊土，指因致污物質(zhì)的侵入而導(dǎo)致成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)）發(fā)生了顯著變異的土，不僅改變或破壞了土壤的工程性質(zhì)，而且有可能對人體和生態(tài)產(chǎn)生不良影響或危害[。前者指的是土壤環(huán)境的人為作用，是動名詞，側(cè)重點在土壤的養(yǎng)育和生育功能方面；后者則指地質(zhì)環(huán)境作用的結(jié)果，是名詞，側(cè)重點在土（或土地）的承載功能和工程環(huán)境功能方面的考量，污染土研究目在于對建筑材料的腐蝕性評價，以及對土壤工程特性指標(biāo)和環(huán)境影響程度的評價。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001，2009年版，本文簡稱2009版規(guī)范）[11]提出污染土環(huán)境評價的基本原則和要求，關(guān)于污染土環(huán)境評價技術(shù)和方法的具體要求則較少，僅在條文說明中指出：可以采用規(guī)范HJ/T166中的單項污染指數(shù)法、污染超標(biāo)率和內(nèi)梅羅指數(shù)等方法對污染土進行環(huán)境質(zhì)量評價。
在環(huán)境保護部近年來發(fā)布的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，雖然融合了土壤學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、土木工程學(xué)等的優(yōu)勢，但仍存在一些不足，有待進一步通過深入研究加以修改與完善。實踐中，發(fā)現(xiàn)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T166—2004，本文簡稱規(guī)范HJ/T166）中的土壤環(huán)境質(zhì)量評價存在一些不足，忽略了因自然異常而導(dǎo)致土壤中某物質(zhì)成分超標(biāo)問題的評價，誤將土壤中某物質(zhì)成分超標(biāo)等級定為土壤污染程度等級的全部，具體問題如下：
（1）規(guī)范HJ/T166中表12-1劃分各類污染物質(zhì)對土壤污染等級[12]的規(guī)定不準(zhǔn)確。單項污染指數(shù)法是相對于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的價，是反映土壤中某元素含量是否符合土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求及超標(biāo)程度的評價指標(biāo)。而土壤污染累積指數(shù)是相對于土壤中某元素含量背景值的評價指標(biāo)，是反映土壤是否遭受某元素污染土壤中該元素含量的異變程度的評價指標(biāo)。土壤污染程度是指污染物對土壤成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)（含物理、化學(xué)及工程性能等）的變異程度及污染土對人體和生態(tài)的影響與危害程度，不僅僅指土壤物質(zhì)成分的變化。雖然致污物質(zhì)一定會改變土壤的物質(zhì)成分，但不一定會使土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生顯著變異，也不一定會對人體與生態(tài)造成不良影響或危害，因此，單項污染指數(shù)和土壤污染累積指數(shù)均不能表達土壤污染程度的全部內(nèi)容。內(nèi)梅羅指數(shù)[13]實質(zhì)是單項污染指數(shù)的一種統(tǒng)計數(shù)值，與算術(shù)平均值相比，其突出了土壤中致污物質(zhì)最大濃度的影響作用，所表達的仍然是某物質(zhì)在土壤中的含量問題，從而也不能表達該物質(zhì)對土壤性質(zhì)影響程度的全面內(nèi)容。此外，致污物質(zhì)對土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響程度，以及污染土壤對人體、生態(tài)的危害程度，均隨致污物質(zhì)的種類不同而不同，同時還與土壤自身的類型和特性有關(guān)系，不能單憑致污物質(zhì)的含量來衡量，因此，利用規(guī)范HJ/T166中表12-1劃分各類污染物質(zhì)對土壤污染等級的做法是不準(zhǔn)確的。
（2）綜合污染指數(shù)法的應(yīng)用范圍不全面。土壤的綜合污染指數(shù)（CPI）同時考慮了土壤中某物質(zhì)成分的背值（CiB）和土壤環(huán)境質(zhì)量要求的某物質(zhì)成分的標(biāo)準(zhǔn)值（CiS），但兩者的意義不同。前者所表達的是土壤中某物質(zhì)的含量（Ci）是否超過土壤背景值，可用于判定土壤是否受到某物質(zhì)的侵入或污染：當(dāng)Ci＞CiB時，表明土壤受到了該物質(zhì)的侵入或污染；當(dāng)Ci≤CiB時，表明土壤未受該物質(zhì)的侵入或污染。后者則表達土壤中某物質(zhì)的含量（Ci）是否超過評價標(biāo)準(zhǔn)（人為約定的標(biāo)準(zhǔn)）的土壤質(zhì)量要求：當(dāng)Ci＞CiS，即土壤該物質(zhì)的含量超過土壤質(zhì)量要求的含量時，表明土壤質(zhì)量不合格；當(dāng)Ci≤CiS，即土壤中該物質(zhì)的含量未超過土壤質(zhì)量要求的含量時，是自然地質(zhì)作用，也可能是人為的（或人為地質(zhì)作用），而規(guī)范HJ/T166中表12-2只考慮了人為造成的土壤質(zhì)量不合格問題，沒有考慮土壤元素自然異常造成的不合格問題。因此，在規(guī)范HJ/T166中，綜合污染指數(shù)法的應(yīng)用范圍不全面。
此外，規(guī)范HJ/T166所謂的土壤質(zhì)量評價，實質(zhì)是土壤是否符合質(zhì)量要求的判別，沒有污染物對土壤結(jié)構(gòu)、性質(zhì)影響程度及污染土壤對人體、生態(tài)危害程度等評價內(nèi)容。
2土壤環(huán)境質(zhì)量評價內(nèi)容與程序
明確土壤環(huán)境質(zhì)量評價的一般內(nèi)容和程序（圖1），是土壤環(huán)境質(zhì)量評價的基礎(chǔ)和前提，對彌補現(xiàn)行規(guī)范之不足具有重要意義。
由圖1可知，土壤環(huán)境質(zhì)量評價包括土壤污染評價和土壤物質(zhì)符合環(huán)境質(zhì)量要求的評價兩部分內(nèi)容。其中，土壤污染評價主要包括土壤污染與否判別、土壤中致污物質(zhì)是否超標(biāo)判別與土壤污染程度評價。實施土壤環(huán)境質(zhì)量評價時，首先應(yīng)判別某土壤是否受到了某物質(zhì)的污染，即確定該土壤是污染土還是凈土。然后，對于凈土，應(yīng)進一步判別某物質(zhì)成分是否符合土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，如果符合土壤環(huán)境如果不符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求，應(yīng)進一步研究土壤的利用或治理方法。對于污染土，應(yīng)首先判別致污物質(zhì)含量是否符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求，如果致污物質(zhì)含量符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求，給出結(jié)論并結(jié)束評價；如果致污物質(zhì)含量不符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求，應(yīng)結(jié)合土壤污染程度評價結(jié)果，進一步研究污染土利用、修復(fù)或治理方案。
3土壤污染判別與評價
由圖1可知，土壤污染判別與評價是土壤環(huán)境質(zhì)量評價的基礎(chǔ)內(nèi)容。
（1）土壤污染判別，即判別土壤是否有外來物質(zhì)侵入的過程。一般選用土壤中某物質(zhì)的土壤污染累積指數(shù)IB（土壤某污染物質(zhì)含量的實測值與該土壤中該污染物的背景值之比）作判別指標(biāo)，當(dāng)比值IB大于1時，表明該土壤受到了污染，確定該土壤為污染土；當(dāng)比值IB不大于1時，表明該土壤未受污染，確定該土壤為凈土。
（2）土壤物質(zhì)超標(biāo)判別，即判別土壤中某物質(zhì)是否符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求的過程。一般選用某土壤中某物質(zhì)的單項物質(zhì)指數(shù)或內(nèi)梅羅指數(shù)作判別指標(biāo)。土壤中某物質(zhì)的單項物質(zhì)指數(shù)IS是指土壤某物質(zhì)（包括致污染物質(zhì)）含量的實測值與土壤環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)值之比，當(dāng)土壤中某物質(zhì)的單項物質(zhì)指數(shù)IS大于1時，表明土壤中該物質(zhì)含量不符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求；當(dāng)土壤中某物質(zhì)的單項物質(zhì)指數(shù)IS不大于1時，表明土壤中該物質(zhì)含量符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求。選用內(nèi)梅羅指數(shù)PN判別土壤某物質(zhì)超標(biāo)與否時，根據(jù)規(guī)范HJ/T166中的表12-1，應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)PN≤0.7時，土壤中某物質(zhì)含量符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求，否則，土壤中該物質(zhì)含量不符合環(huán)境質(zhì)量要求。
（3）土壤污染與土壤物質(zhì)超標(biāo)綜合判別。判別指標(biāo)可選用土壤綜合環(huán)境指數(shù)CEI，其計算方法同規(guī)范HJ/T166中的“綜合污染指數(shù)CPI”計算方法，但依據(jù)CEI判別土壤污染與質(zhì)量超標(biāo)時，應(yīng)將規(guī)范中的表12-2修改為表1的形式。
（4）土壤污染程度等級劃分。土壤污染程度是指侵入土壤的致污物質(zhì)對土壤成分及土體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的綜合影響程度，不僅指土壤成分和結(jié)構(gòu)的變化程度，還包括土體強度、變形、滲透、腐蝕、吸附、酸堿度、氧化還原、生物養(yǎng)分、毒性等的變化程度，具體視土壤污染程度評價的目的而定，對于農(nóng)地土壤，宜側(cè)重于土壤化學(xué)成分評價；對建設(shè)用地，宜側(cè)重于土體強度、變形等力學(xué)性質(zhì)評價。確定土壤污染程度時，應(yīng)首先分別計算出每種致污物質(zhì)所引起的土壤成分、結(jié)構(gòu)和各種性質(zhì)指標(biāo)變化的變化率（污染前后指標(biāo)的差值與污染前指標(biāo)值之百分比）。然后，分別計算各指標(biāo)變化率的平均值。然后，再計算各指標(biāo)平均變化率的加權(quán)平均值。最后，依據(jù)加權(quán)平均變化率按表2確定土壤污染程度等級。
5）致污物質(zhì)對土壤物質(zhì)成分的影響程度評價。除了規(guī)范HJ/T166規(guī)定的內(nèi)梅羅指數(shù)法，還可選用地質(zhì)累積指數(shù)法。地質(zhì)累積指數(shù)（geoaccumulationindex，GI）是法國科學(xué)家Muller[14]于1969年提出的用于定量評價沉積物（或其他物質(zhì)）中重金屬富集程度的指標(biāo)[15,16]，其表達式如下：
6）致污染物質(zhì)的潛在生態(tài)危害評價。潛在生態(tài)危害指數(shù)法是瑞典地球化學(xué)家Hakanson于1980[21]創(chuàng)建的，是以沉積學(xué)原理評價環(huán)境重金屬污染及其生態(tài)危害的方法。由于該方法同時考慮了重金屬的種類、濃度、毒性水平及土體對重金屬的敏感性等因素，較為科學(xué)合理，因此，被廣泛應(yīng)用于土壤環(huán)境質(zhì)量評價，國內(nèi)有不少學(xué)者[22-26]在評價土壤環(huán)境質(zhì)量時應(yīng)用了這種方法，并進行了較深入的研究。
4結(jié)論與討論
（1）土壤環(huán)境質(zhì)量評價應(yīng)區(qū)分一般土壤（凈土）和污染土，即土壤環(huán)境質(zhì)量評價時，應(yīng)首先判別土壤是否遭受了污染，然后對污染土壤的環(huán)境質(zhì)量和污染程度分別進行評價，并在評價基礎(chǔ)上，確定是否需要對污染土進行修復(fù)或治理。如果需要對污染土壤修復(fù)或治理，還應(yīng)進一步研究確定其修復(fù)或治理方案。對于凈土，當(dāng)確定其不符合土壤環(huán)境質(zhì)量要求時，也應(yīng)進一步研究確定其治理和利用方案。判別是否需要對污染土或質(zhì)量不合格的凈土進行治理或修復(fù)，除應(yīng)考慮致污物質(zhì)類型和性質(zhì)、土壤類型和性質(zhì)、污染程度等外，還應(yīng)綜合考慮土壤或場地的利用方向。
（2）與空氣和水相比，土壤系統(tǒng)更加復(fù)雜，致污物質(zhì)侵入土壤后，其結(jié)果不僅會引起土壤成分變化，而且可能會使土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變好，也可能會使土壤結(jié)構(gòu)或性質(zhì)變壞。結(jié)果不僅與土壤物質(zhì)構(gòu)成、致污物質(zhì)類型等有關(guān)，而且取決于致污物質(zhì)與土壤原物質(zhì)成分之間是否發(fā)生反應(yīng)和反應(yīng)的方式，包括土壤物質(zhì)間的“協(xié)同”和“拮抗”作用，因此，土壤污染程度評價時，應(yīng)區(qū)別對待。如果致污物質(zhì)對土壤中的有害作用或植物對有害物質(zhì)的吸收起抑制作用，那么應(yīng)稱之為致污物質(zhì)的“拮抗”作用，則有利于提高土壤環(huán)境質(zhì)量。如果土壤的有害作用或植物吸收有害成分的能力因致污物質(zhì)而得到增強或提高，稱為致污物質(zhì)的“協(xié)同”作用，則對土壤環(huán)境質(zhì)量有降低作用。
（3）引起土壤污染的物質(zhì)，除了重金屬、農(nóng)藥及其他有機物外[12]，一些鹽、堿或酸類物質(zhì)，如硫酸鹽、鎂鹽、銨鹽、鹵鹽、苛性堿、硫酸、碳酸等[7]侵入土壤后，也會對土壤造成嚴(yán)重污染，不僅會引起土壤成分改變，而且會引起土壤酸堿度、氧化還原電位、腐蝕性、強度、滲透性、吸附性等的改變，有時會嚴(yán)重干擾生物生長，破壞生態(tài)平衡，引起荒漠化。因此，土壤污染程度評價，不能僅局限于土壤成分變化程度評價，應(yīng)綜合考慮致污物質(zhì)對土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化的影響程度。
（4）針對農(nóng)用地，“土十條”[8]提出分類管理，劃定農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量類別。按污染程度將農(nóng)用地劃為三個類別，未污染和輕微污染的劃為優(yōu)先保護類，輕度和中度污染的劃為安全利用類，重度污染的劃為嚴(yán)格管控類，以耕地為重點，分別采取相應(yīng)管理措施，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全。關(guān)于土壤污染程度劃分，表2引自2009規(guī)范，適宜土木工程領(lǐng)域和場地污染評價，是否適用于農(nóng)用地土壤污染評價，尚需進行深入的實驗研究。
來源:《中國環(huán)境管理》 作者:趙文廷
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